Photo by Bob Demers / UANews

Los paneles solares podrían darnos mucho más que sólo energía limpia; este nuevo estudio dice que también podrían ayudar a los sembríos a sobrevivir en áreas áridas.

Agrivoltaics, también conocido como “compartir solar”, es la doble ubicación de agricultura y paneles fotovoltaicos. Esta idea ha venido ganando fuerza en los últimos años; aunque, sólo unos pocos estudios han mencionado todos los aspectos que se encuentran involucrados, comida, energía, y sistemas de riego. Además, ninguna de dichas investigaciones se ha centrado en zonas áridas: regiones que experimentan desafíos en cuanto a la producción de alimentos y almacenamiento de agua, pero que tienen una energía solar en exceso.

“Muchos de nosotros queremos más energía renovable, pero ¿donde ponemos esos paneles? a medida que las instalaciones solares crecen, tienden a estar en las afueras de las ciudades, y esto es donde históricamente hemos venido cultivando nuestros alimentos,” dijo Greg Barron-Gafford, Ph.D y profesor en Facultad de Geografía y Desarrollo, autor líder de la investigación publicada en Nature Sustainability.

El autor del estudio de la Universidad de Arizona publicó recientemente dicha investigación en Nature que menciona haber encontrado que las plantas de los sembríos utilizadas en la actualidad son «tierra cubierta con el mayor potencial de energía solar PV» basándose en un extensivo análisis de la energía solar entrante, la temperatura del aire y la humedad relativa.

“Entonces, ¿como prefieres usar esa tierra, para la producción de comida o de energía? Este desafío apunta justo a la intersección de la conexión del humano con el medio ambiente, y es ahí donde los geógrafos brillan!” dijo Barron-Gafford. “Empezamos a preguntar, ¿porqué no producir ambos en el mismo lugar?, y hemos estado cultivando tomates, pimientos, acelga, col rizada y hierbas en la sombra de los paneles solares desde aquel momento.”

Usando Energía fotovoltaica o PV- por sus siglas en inglés, paneles solares y vegetales de la región, el equipo creó el primer sitio de investigación agrivoltáica en Biosphere 2. Profesores y estudiantes miden todo desde cuando las plantas son germinadas hasta la cantidad de dióxido de carbono que logran capturar de la atmósfera y el agua que liberan, hasta su producción total de alimento durante la estación de crecimiento.

Este estudio se centró en el pimiento chiltepin, jalapeño, y tomate cherry plantas que fueron puestas bajo una matriz fotovoltaica. Durante el promedio de 3 meses de verano, estación de crecimiento, los investigadores monitorizaron continuamente los niveles de luz que recibían, la temperatura del aire, y el nivel de humedad utilizando sensores ubicados sobre la superficie de la tierra, midiendo de igual manera la temperatura de la tierra y su humedad al estar ubicados a 5cm de profundidad. Tanto el área agrovoltaica y la de plantación tradicional recibieron la misma cantidad de riego, y se usó dos escenarios de riego, la irrigación diaria y la irrigación pasando un día.

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Encontraron que el sistema agrovoltaico impactó tres factores significativamente los que impactan en el crecimiento y producción de la planta: temperatura en el aire, contacto directo con la luz solar, demanda de agua atmosférica. La sombre proveída por los paneles PV resultó en temperaturas en el día más bajas y temperaturas más cálidas por la noche, en comparación con la siembra tradicional, a campo abierto. También se encontró menor déficit de presión en los sistemas agrovoltaicos, lo que significa que había más humedad en el aire.

“Encontramos que a mucha de nuestra siembra le iba mejor en la sombra de los paneles solares porque están separados del contacto directo con el sol,” dijo Baron-Gafford. “De hecho, total de la producción del chiltepin fue tres veces mayor bajo los paneles solares, el sistema agrovoltaico, y la producción del tomate fue del ¡doble!”

Los jalapeños produjeron una cantidad similar en ambos sistemas al comparar el agrovoltaico con el tradicional, pero bajo los paneles lograron tener una perdida de hasta 65% menos de agua.

“Al mismo tiempo, encontramos que ambas formas de irrigación pueden ayudar al crecimiento de la siembra por días, no sólo por horas como ocurre en las prácticas agrícolas actuales. Estos descubrimientos sugieren que se puede reducir el agua y aún así mantener los niveles de producción de alimentos,” Barron-Gafford añadió, recalcando que la humedad de la tierra se mantenía en aproximadamente 15% más en el sistema agrovoltaico que en sistema actual al irrigar los cultivos pasando un día.

Adicionalmente a estos beneficios para las plantas, los investigadores encontraron que los sistemas agrovoltaicos incrementaban la eficiencia de la producción energética. Los sistemas solares son inherentemente sensibles a la temperatura ya que mientras más se calientan menos eficientes logran ser. Al cultivar alimentos bajo los paneles solares PV, los investigadores pudieron reducir la temperatura de los paneles.

Photo by University of Arizona

“Esos paneles que se estaban sobrecalentando ahora se están enfriando por el hecho de tener sembríos bajo de ellos que emiten agua mediante su proceso natural de transpiración, tal y como los rociadores en el patio de un restaurante», dijo Barron-Gafford. “Dicho esto, es un «todos ganan» en términos de mejorar la forma de cultivar nuestros alimentos, utilizando preciados recursos de agua, y produciendo energía renovable.”

Los autores mencionan que se requieren más estudios con otras especies de plantas. También mencionan que no se sabe el impacto que un sistema agrovoltaico podría tener en el bienestar físico y social de los trabajadores de este ámbito. Datos preliminares muestran que la temperatura en la piel puede ser de hasta 18º F menos al trabajan en estas condiciones, en comparación con la agricultura tradicional.

“El cambio climático ya está afectando la producción de alimentos y la salud de los trabajadores de cultivos en Arizona,” dijo Gary Nabhan, un agroecólogo y co-autor de la investigación. “El Suroeste de Estados Unidos presencia mucha del choque de calor y muertes relacionadas con las altas temperaturas dentro de nuestros granjeros y trabajadores; esto podría tener un impacto directo en ellos también».

Barron-Gafford y su equipo ahora están trabajando con el Departamento Nacional del Laboratorio de Energía renovable de Estados Unidos para evaluar qué tan bien puede funcionar un abordaje agrovoltaico en otras regiones del país y cómo las políticas regionales pueden promover dicha iniciativa para resolver estos problemas generalizados.

Reimpreso de University of Arizona

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–Traducido al español por Aletheia Jurado

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