Si bien los expertos señalan que una solución a los problemas energéticos son las energías renovables no convencionales, una de las limitantes de la energía solar es el acceso al suelo para su producción y los marcos de plantación utilizado en los diseños de los sistemas de conducción.

Es en ese escenario que se presentó el proyecto “Agricultura fotovoltaica: ahorrar agua produciendo energía”, una iniciativa financiada por el Fondo de Innovación para la Competitividad de la Región de Coquimbo FIC (Costa Rica).

En ese territorio es posible encontrar alta radiación solar -particularmente en las zonas medias y altas de los valles-, lo cual se traduce en estrés por excesos de energía, con el consiguiente mayor consumo hídrico de los frutales y las hortalizas, pudiendo incluso generar estrés térmico y/o radiactivo en las plantas debido al exceso de radiación, además del riesgo de generar daños cosméticos por ejemplo, golpes de sol. Situaciones que incluso pueden acentuarse según las proyecciones de cambio climático.

La combinación de generación solar y agricultura está aumentando significativamente la eficiencia del uso de la tierra.

Ante estas problemáticas, el proyecto plantea que de forma conjunta se pueden abordar diversos obstáculos, como el consumo de agua, la escasez o costo de la energía y el exceso de radiación. Estos nudos podrían enfrentarse con el denominado “agrofotovoltismo”, que propone el desarrollo de sistemas de producción de energía sobre la base de tecnología solar fotovoltaica, en combinación armónica y optimizada con la producción agrícola.

“En términos simples, considera el montaje de los paneles fotovoltaicos directamente en el suelo agrícola, mediante una disposición que permita el desarrollo de actividades agrícolas normales para una amplia variedad de cultivos, como estrategia de generar energía solar, reduciendo a la vez, el consumo de agua de los sistemas agrícolas y la incidencia de estrés radiactivo (fotoinhibición y golpes de sol)”, explicó el director del Proyecto, Ian Homer, académico de la Facultad de Ciencias Agronómicas.

De esa forma, durante el desarrollo del proyecto se evalúa la producción de energía, como los efectos sobre los cultivos, como serían el efecto del sombreamiento de los paneles solares sobre la inducción floral y consiguiente cuajado de frutos en la temporada siguiente (uva de mesa); el efecto sobre la fecha de cosecha; y la calidad de frutos/hojas: color, contenido de azúcares (uva) y turgencia (hortalizas de hoja).

Una solución para regiones áridas

Los investigadores dijeron, además, que una mayor radiación de la luz solar fue responsable del aumento de la producción de energía de la instalación y que la irradiación solar debajo de los paneles fotovoltaicos fue 30% menor, lo que contribuyó, junto con una menor temperatura del suelo y una menor distribución de la lluvia, al aumento en la eficiencia del uso de la tierra observado.

“Podemos suponer que la sombra debajo de los módulos solares semitransparentes permitió a las plantas resistir mejor las condiciones cálidas y secas de 2018”, dijo Andrea Ehmann, científica agrícola del Fraunhofer ISE.

Si bien los científicos del ISE dicen que se necesitan más pruebas en climas áridos y con diferentes cultivos, agregaron que los resultados de 2018 parecen indicar que las instalaciones agro-fotovoltaicas son una buena opción para las regiones con poca lluvia.

Costos decrecientes

Los expertos de Fraunhofer también dijeron que los costos de las instalaciones agro-fotovoltaicas podrían disminuir aún más en el futuro cercano gracias a las economías de escala y los efectos de aprendizaje, y que ya son competitivos con los pequeños sistemas solares en el techo. Además de ese beneficio, los propietarios de sistemas fotovoltaicos en tierras de cultivo podrían tener una fuente adicional de ingresos del almacenamiento de energía o del mayor uso de vehículos eléctricos en la agricultura.

Fraunhofer ISE también dijo que está desarrollando varios proyectos para transferir la tecnología a los países en desarrollo y probarla para otras aplicaciones. “Además de una menor evaporación y temperaturas más bajas, la recolección de agua de lluvia con módulos fotovoltaicos también podría desempeñar un papel interesante”, agregó el instituto.