Durante las últimas décadas se ha visto un incremento significativo en la tasa de generación de energía solar para satisfacer la demanda eléctrica alrededor del mundo. Esto conlleva a un incremento en el uso del suelo y se suma a la competencia entre el uso de las tierras agrícolas y la invasión de bosques.
Una solución potencial podría ser la adopción de nuevas técnicas de agricultura sostenible, en donde métodos de sembrado que requieren una cantidad parcial de sol son llevados a cabo con éxito al montar paneles solares sobre las tierras agrícolas. En algunos casos, la energía solar no solo es aprovechada para distribuir electricidad, sino también para alimentar los sistemas de bombeo que mantienen el agua en circulación.
Entendiendo los sistemas agrovoltaicos
La primera publicación científica sobre agrovoltaica fue titulada “Potatoes under the collector” que significa papas bajo el recolector y que brinda una idea de la estructura y el uso inicial que tenían estos sistemas. Sin embargo, hoy en día la ciencia e ingeniería es diferente. El diseño de los sistemas depende del tipo de cultivo que se espera obtener. Los proyectos agrovoltaicos más comunes se incluyen en el cultivo de pastizales, utilizados en la producción de forraje, carne y lácteos; la agricultura arable, para los alimentos básicos; la horticultura, para frutas y vegetales; la acuicultura, en el caso de los mariscos; y la agricultura de interior, normalmente utilizada en el cultivo de hongos y otras especies similares.
En el cultivo de pastizales y la agricultura arable se utilizan sistemas interespaciales, que hacen referencia a los espacios entre paneles que permiten el paso del sol. Por su parte, la agricultura arable junto con la horticultura y la acuicultura son implementadas en sistemas aéreos, que a diferencia de los anteriores permiten el paso del sol por su alta elevación sobre el cultivo. En el caso de la horticultura y la acuicultura de invernadero se aprovecha la estructura para colocar los paneles sobre el techo, tal como en la agricultura de interior que se encuentra bajo estructuras inclusive más estables que un invernadero.
Circularidad y retos actuales
Al hablar en conjunto de agricultura y energías renovables no se asegura la sustentabilidad. Algunas investigaciones han identificado indicadores clave de desempeño en la agricultura
circular, que incluyen: preservación del suelo; cierre de ciclos de nutrientes; reducción de gases de efecto invernadero y amoníaco; energía sostenible; mantenimiento de la biodiversidad; conservación de la naturaleza; bienestar de los animales; salud animal; utilización de flujos residuales de la industria alimentaria; y contribución a la economía regional y la vitalidad de las zonas rurales.
En el caso de la energía sostenible, está claro que toda la literatura sobre agrovoltaica lo incluya al aprovechar la energía solar. Sin embargo, para los otros nueve indicadores la historia es diferente. El siguiente indicador con más registros de éxito (en 80% de los casos estudiados) se haya en la contribución a la economía regional, al mostrar los beneficios económicos de un aprovechamiento dual de la tierra, produciendo tanto alimentos como electricidad para la misma zona.
En términos de rendimiento se observa también un comportamiento significativo. Aunque los casos registrados no incluyen todos los tipos de cultivo, existe información sobre incrementos en la producción de lechuga, algunas frutas y pastizales, principalmente. De hecho, algunos reportan tasas de producción dos veces mayor debajo de los paneles fotovoltaicos en comparación con los campos abiertos.
Los demás indicadores también han reportado información digna de reconocimiento. Lamentablemente aún no existen suficientes casos para ser considerada como significativa. Por ejemplo, existe un impacto positivo en el bienestar y la salud de los animales al reducir los niveles de estrés térmico del ganado.
También se ha observado un comportamiento interesante en el cierre del ciclo de nutrientes y la preservación del suelo. La baja evaporación debajo de los paneles fotovoltaicos reduce la salinidad del suelo, posiblemente debido a una reducción en la evapotranspiración de los cultivos.
La importancia de cultivar debajo de paneles fotovoltaicos también yace en la necesidad de absorción de dióxido de carbono de la atmósfera, lo que contribuye a la reducción de los gases de efecto invernadero y amoníaco. Un estudio demostró que la absorción acumulada de dióxido de carbono es significativamente mayor debajo de los paneles fotovoltaicos en comparación con los cultivos abiertos.
En general, el impacto positivo de la agrovoltaica es un hecho. Existe una tendencia en la industria fotovoltaica respecto al incremento de la eficiencia de los módulos, volviéndose cada año más potentes y económicos. También hay un alza en el número de investigaciones publicadas, que servirán como referencia para la circularidad agrícola, lo que sin duda impulsará a más inversionistas a poner sus ojos en este sector.
CSR Consulting se erige como referente en consultoría de sostenibilidad y economía circular, potenciando la competitividad empresarial mediante la implementación de estrategias de Responsabilidad Social Empresarial, Sistemas de Gestión y soluciones de Economía Circular. Nuestra excelencia está respaldada por distinciones como el Distintivo ESR, el Premio Europeo de Tecnología e Innovación y el reconocimiento de Small Business Awards. Hemos colaborado exitosamente con diversos sectores, desde telecomunicaciones hasta educación, y nuestro impacto trasciende fronteras, con proyectos en México, España, Chile, Ecuador, Brasil y Colombia. Si buscas transformar tu enfoque empresarial en pro de la sostenibilidad y el éxito, esperamos con entusiasmo ser tu socio estratégico en este viaje.
¡Únete a nuestro Newsletter de LinkedIn y mantente al día con tendencias de sostenibilidad, ESG y RSC! Suscríbete en: . ¡No te lo pierdas!
Fuentes:
Trommsdorff, M., Dhal, I. S., Özdemir, Ö. E., Ketzer, D., Weinberger, N., & Rösch, C. (2022). Agrivoltaics: Solar power generation and food production. In Solar Energy Advancements in Agriculture and Food Production Systems (pp. 159-210). Academic Press.
Sirnik, I., Sluijsmans, J., Oudes, D., & Stremke, S. (2023). Circularity and landscape experience of agrivoltaics: A systematic review of literature and built systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 178, 113250.
Kumpanalaisatit, M., Setthapun, W., Sintuya, H., Pattiya, A., & Jansri, S. N. (2022). Current status of agrivoltaic systems and their benefits to energy, food, environment, economy, and society. Sustainable Production and Consumption, 33, 952-963.