A iniciativa faz parte de um projeto apoiado pela Secretaria Regional da Universidade, Indústria, Energia e Inovação do Governo da Andaluzia. Especificamente, foram testadas duas tecnologias de módulos fotovoltaicos semitransparentes disponíveis comercialmente. Os autores do estudo, publicado na revista 'AgriEngineering', argumentam que esta é uma alternativa interessante para lidar com as condições climáticas cada vez mais adversas. Reduzir a temperatura é fundamental para prevenir o estresse térmico nas plantas, como observado nos ensaios.
O equilíbrio entre a produção de luz e de eletricidade.
Garantir que uma estufa mantenha sua produtividade enquanto gera energia simultaneamente não é tarefa fácil. O desafio reside em determinar quanta radiação solar deve atingir as plantações e quanta deve ser absorvida pelos painéis solares. Muita luz solar reduz a geração de eletricidade; pouca luz solar prejudica a fotossíntese das plantas. Para encontrar esse equilíbrio, pesquisadores em Jaén, na Espanha, compararam duas soluções comerciais: uma composta por módulos de telureto de cádmio, que transmitem cerca de metade da radiação solar, e outra feita de silício amorfo, que transmite apenas 20%. A escolha entre essas tecnologias dependerá da cultura específica , já que o equilíbrio ideal varia consideravelmente entre as duas.
Um experimento rigorosamente controlado
Para obter conclusões confiáveis, foram instaladas duas miniestufas de aproximadamente dois metros quadrados cada, equipadas com uma das tecnologias, juntamente com uma terceira estufa com cobertura de controle convencional. A quantidade e a qualidade da luz que passava pelos painéis, a umidade e a temperatura do ar e do substrato, os níveis de CO₂ e a eletricidade gerada por cada painel foram medidos a cada cinco minutos. Esse processo foi realizado ao longo de cinco ciclos consecutivos de cultivo de tomates e alface durante um ano. O nível de detalhamento dos dados coletados permitiu a observação de alterações dificilmente perceptíveis em um ensaio convencional.
Temperaturas mais baixas, maior umidade e intervalos de rega mais curtos.
Os resultados confirmam que a instalação dos painéis não só gera eletricidade, como também transforma o ambiente interno da usina. Registrou-se uma queda de temperatura de até cinco graus Celsius, uma redução significativa durante os períodos de pico de calor. Além disso, o aumento da umidade relativa faz com que a água evapore com muito menos facilidade. A economia na necessidade de irrigação foi de 31% com os módulos de telureto de cádmio e superior a 60% com os módulos de silício amorfo. Essa redução na perda de água se deve ao ambiente mais fresco e à menor exposição à evaporação.
Outra descoberta fundamental é a qualidade da luz filtrada. O painel de telureto de cádmio permite preferencialmente a passagem de comprimentos de onda azuis e vermelhos, que são os mais benéficos para o desenvolvimento das folhas. Isso explica por que, embora menos radiação chegue às plantas, elas não são afetadas da mesma forma. As culturas respondem expandindo a área da superfície foliar e alongando os caules, um comportamento adaptativo que foi observado em detalhes.
Adaptação ao calor e expansão para áreas rurais
A capacidade da planta de se adaptar a uma menor intensidade luminosa foi comprovada em ensaios. Não se trata de uma deficiência, mas sim de uma alteração morfológica que lhe permite captar melhor a luz disponível e reduzir o fotoestresse. Isso abre caminho para a integração da energia solar em cultivos protegidos sem comprometer a produtividade. Embora os protótipos tenham sido testados em uma área de Jaén, o clima semiárido da região apresenta muitas semelhanças com o da região oeste de Almería, um dos maiores centros de produção hortícola do mundo.
A próxima etapa já está em andamento: a pesquisa continua em uma estufa experimental, semelhante a uma estufa comercial, localizada na Região de Múrcia. Outros tipos de tecnologia fotovoltaica e seu desempenho em campo continuarão sendo comparados. Ao mesmo tempo, a equipe estuda a integração dessas tecnologias em olivais, uma cultura característica da paisagem andaluza. A possibilidade de obter um retorno econômico duplo graças à eletricidade adicional torna a agricultura um setor menos dependente de uma única fonte de renda, o que é especialmente útil em anos de colheitas ruins.
Por fim, vale destacar que este projeto foi financiado pelo Governo Regional da Andaluzia e conta com o apoio do projeto GLASS do Ministério da Ciência e Inovação. A agrivoltaica surge como uma forma economicamente viável de evitar a competição entre o uso da terra para agricultura e para energia fotovoltaica. Novas gerações de estufas solares capazes de gerar energia podem transformar estufas em células de energia, protegendo as plantações e proporcionando uma vantagem competitiva no contexto das mudanças climáticas e da escassez hídrica.
