Vai ler:
O que é a agro-voltagem?
Quantos tipos de agro-voltaicos?
Quais são os benefícios da agro-voltagem?
As implementações bem sucedidas da agro-voltaica
Desvantagens da agro-voltaica?
A agrivoltaica, que combina a produção de energia e os conhecimentos agrícolas, é um conceito inovador nas práticas sustentáveis. Esta estratégia inovadora, que combina harmoniosamente a tecnologia solar fotovoltaica (PV) com a agricultura tradicional, pode impulsionar práticas agrícolas inteligentes e atenuar as alterações climáticas. A agrivoltaica oferece esperança para um futuro mais verde e mais resistente, reutilizando a terra para energia e agricultura.
Iremos investigar as muitas variedades, benefícios e implementações inspiradoras da agro-voltaica. A agro-voltaica, como todos os esforços de transformação, tem desafios que devem ser considerados. Aprendemos como essa técnica única pode mudar nossas paisagens agrícolas e energéticas, explorando as promessas e as desvantagens.
O que é a agrovoltaica?
Quantos tipos de agrovoltaicos?
Existem três tipos básicos de agro-voltaicos, incluindo painéis solares fixos sobre as culturas, painéis solares elevados e estufas solares. Para além disso, os cientistas também desenvolveram outros tipos complexos, como os sistemas integrados e a agrovoltaica dinâmica. Todas estas variedades têm vários factores que são utilizados para maximizar a quantidade de energia solar absorvida tanto pelos painéis como pelas culturas. O ângulo de inclinação dos painéis solares é a variável mais importante nos sistemas agrivoltaicos. Outros factores considerados ao determinar a colocação de um sistema agrovoltaico são as culturas colhidas, a altura dos painéis, a irradiação solar e o clima local.
1.Painéis solares fixos sobre as culturas
A maioria dos sistemas agrovoltaicos convencionais consistem em painéis solares instalados permanentemente sobre ou entre os campos de cultivo. Alterar a densidade dos painéis solares ou o ângulo de inclinação pode melhorar a eficiência da instalação.
A instalação permanente de painéis solares é o método mais comum de implantação de sistemas agrovoltaicos em projectos de grande escala (>5 MW). Este tipo de agro-voltaica melhora o bem-estar dos animais ao proporcionar um acesso fácil à sombra, e também permite o cultivo de flora permanente e de prados entre e por baixo dos painéis solares, que podem ser utilizados para pastoreio.
Ao ajustar a quantidade de luz e sombra que as culturas abaixo recebem, as estruturas de seguimento solar criam um sistema agrícola e energético mais estável. Além disso, permite a proteção das culturas contra condições climáticas adversas, melhorando o seu crescimento.
2.Painéis solares num nível superior
Os painéis solares nesta aplicação agrovoltaica são elevados a uma altura maior do que o habitual. Isto aumenta a altura acima do solo (frequentemente entre 2,5m e 5m, dependendo dos objectivos e requisitos do projeto). Isto abre caminho para a melhoria do rendimento das culturas em áreas como pomares e vinhas.
Pode haver espaço suficiente para que a luz chegue às culturas e plantas entre os painéis solares, promovendo um crescimento saudável. Além disso, esses painéis podem ser levantados ou abaixados, dependendo dos requisitos do projeto, possibilitando a passagem de equipamentos de colheita, humanos e outros itens.
3.Estufas solares
As estufas alimentadas inteiramente por energia solar têm sido uma tendência popular nos últimos anos. Consiste na instalação de painéis fotovoltaicos no telhado da estufa, que geram energia renovável que pode ser alimentada de volta à rede, armazenada ou utilizada para o consumo e necessidades da própria estufa (como a sua iluminação, sistema de irrigação, etc.) de uma forma que não comprometa a produção.
4. Sistemas integrados
Investigadores da Arábia Saudita desenvolveram um dispositivo alimentado a energia solar que utiliza um novo hidrogel para cultivar espinafres com água recolhida pelo ar. Os investigadores utilizaram o calor subproduto da produção de energia através de painéis solares para forçar a saída de água do hidrogel. O vapor de água condensa-se no recipiente metálico por baixo. Em contrapartida, ao absorver o calor e baixar a temperatura dos painéis, o hidrogel pode aumentar a eficiência dos sistemas solares fotovoltaicos em até 9%.
Este projeto de vanguarda oferece uma opção barata e a longo prazo para aumentar a segurança do abastecimento de alimentos e água em regiões áridas.
5.Dynamic agrivoltaic
O primeiro e mais básico sistema dinâmico foi criado no Japão com um conjunto de painéis frágeis colocados em tubos finos em suportes sem bases de betão. Os painéis são facilmente destacáveis e suficientemente leves para serem deslocados ou alterados à mão à medida que as estações mudam e o agricultor trabalha a terra. Para resistir melhor ao vento, foi deixado um grande espaço entre cada painel solar.
A posição dos painéis pode ser automaticamente optimizada por alguns tipos mais recentes de sistemas agrovoltaicos, que utilizam um sistema de rastreio. Por exemplo, a empresa suíça Insolight está a trabalhar em painéis solares translúcidos estáticos com um sistema de rastreio integrado. Focando a luz do sol nas células solares, o módulo tem também um mecanismo dinâmico de transmissão de luz que pode ser ajustado para satisfazer as necessidades específicas da agricultura.
Quais são os benefícios da agrivoltaica?
1. Maximizar o potencial solar e tornar a energia solar mais produtiva
Um estudo recentemente publicado descobriu que as terras agrícolas, pastagens e zonas húmidas tinham um elevado potencial solar fotovoltaico. A investigação também indicou que as necessidades energéticas mundiais podem ser satisfeitas através da eletricidade solar com apenas 1% das terras agrícolas convertidas em agrovoltaica. No entanto, a produção e a eficiência das explorações solares podem ser severamente reduzidas pelo calor excessivo. A plantação de culturas diretamente por baixo dos painéis fotovoltaicos pode reduzir a temperatura da sua superfície e mantê-los a funcionar com a máxima eficiência. A Universidade do Estado do Oregon demonstrou que a plantação de culturas diretamente por baixo dos painéis solares aumenta a produção de eletricidade em 10%.
2. Aumentar a produtividade da terra
Com o aumento da energia solar fotovoltaica em todo o mundo, a capacidade de os agricultores aumentarem os seus rendimentos através do cultivo de culturas e da criação de energia sustentável está a tornar-se cada vez mais essencial. Espera-se que a capacidade fotovoltaica global (PV) aumente 19% em 2021 em comparação com o ano anterior, para um total de 843.086 MW, conforme relatado pela Agência Internacional de Energia Renovável (IRENA).
3. Reduzir a evaporação e aumentar a humidade do solo para um melhor crescimento das culturas
Ao bloquear o sol,os painéis solares podem reduzir as despesas de rega até 29%. A humidade do solo aumenta e, consequentemente, as necessidades de água das plantas são satisfeitas.
4. Reduzir os efeitos negativos do calor e das condições climatéricas extremas nas culturas
Quando a quantidade de luz que incide sobre uma cultura atinge o ponto de saturação da luz, esta deixa de ser óptima. Tanto o calor como o frio extremos exigem mais água das culturas, o que pode danificá-las ou atrasar o seu crescimento. Ao inclinar os painéis solares para direcionar o máximo de luz possível para a cultura, os sistemas fotovoltaicos agrícolas (agrovoltaicos) podem atenuar o stress térmico e outros impactos adversos do mau tempo.
5. Tornar os ecossistemas sustentáveis
Ao proibir a utilização de herbicidas, a utilização de colmeias e a criação de animais em torno do perímetro do terreno, bem como a instalação de vedações no perímetro da vegetação, a agro-voltaica contribui para o desenvolvimento sustentável, bem como para a proteção e melhoria da biodiversidade e dos ecossistemas.
As implementações bem-sucedidas da agrivoltaica
1. projeto Agri-PV da BayWa nos Países Baixos
Em Babberich, nos Países Baixos, a BayWa r.e. construiu um dos seus primeiros sítios comerciais Agri-PV. Os projectos-piloto Agri-PV implementados pela BayWa r.e. nos Países Baixos e na Alemanha contribuíram para o crescimento da base de conhecimentos do sector. As principais culturas estudadas foram o trigo, as batatas, o aipo, os mirtilos, as groselhas, as framboesas, os morangos e as amoras.
Os dados revelaram que a temperatura sob os painéis era dois a cinco graus mais fresca do que as técnicas de jardinagem convencionais nos dias quentes. Haverá menos stress térmico e perder-se-á menos água por evaporação do solo. Como bónus adicional, o calor foi retido ainda melhor durante a noite do que sob as coberturas de plástico que os agricultores utilizam atualmente para manter os bagos quentes (isto poderia levar a uma menor utilização de plástico nas explorações agrícolas).
2. Viticultura Agrivoltaica em França pela Sun'Agri
A central foi instalada na região vinícola do Hérault, em Piolenc, no âmbito de um programa destinado a avaliar a eficácia da energia agro-voltaica em vários contextos agrícolas. Seiscentos dos mil metros quadrados de uvas plantadas no programa experimental foram sombreados pelo seu sistema agrivoltaico flexível.
Devido a esta diminuição da evapotranspiração, as vinhas protegidas por PV necessitaram de menos 12-34% de água. O sistema agrivoltaico também melhorou o perfil aromático da uva, resultando num aumento de 13% das antocianinas (pigmentos vermelhos) e num aumento de 9-14% da acidez.
No entanto, você também deve considerar o lado negativo da agrivoltaica
1. os sistemas agro-voltaicos são complicados, exigindo muito tempo e dinheiro para instalar e manter.
A maioria dos agricultores não tem os conhecimentos técnicos necessários para implementar a agro-voltagem. Podem ter de recorrer a especialistas se algo se avariar para além da sua capacidade de reparação. Como resultado, o custo de contratar um profissional pode estar fora do alcance de muitos. A manutenção do sistema solar é uma despesa adicional que os agricultores devem ter em conta.
2. Algumas terras agrícolas têm de ser sacrificadas para dar lugar a sistemas agro-voltaicos.
Uma vez que os sistemas agro-voltaicos também necessitam de alguma área, isto pode causar um conflito entre os dois quando se trata de expandir as terras agrícolas. O maior desafio para o avanço dos sistemas agro-voltaicos será a contínua perda de terras agrícolas. Consoante o tipo de cultura, os painéis solares, etc., os sistemas agro-voltaicos necessitarão sempre de alguns terrenos agrícolas.
3. A sombra dos sistemas agro-voltaicos pode afetar o crescimento de algumas culturas.
Nem todas as plantas se desenvolvem à sombra. As culturas mais comuns, o milho e o trigo, são gravemente afectadas pela sombra. A alface, os espinafres e os tomates são tolerantes à sombra, mas não são suficientes para sustentar uma grande população. Por isso, é importante encontrar um equilíbrio razoável entre a produção de eletricidade e o cultivo de plantas.
No vibrante domínio da agrovoltaica, surge uma sinergia harmoniosa entre a tecnologia e a natureza, oferecendo um caminho para um futuro mais sustentável. À medida que navegamos na intrincada interação entre a energia solar e a agricultura, devemos abraçar a promessa que esta encerra de ecossistemas resilientes, maior produtividade e um mundo mais verde. Através de uma análise cuidadosa e da inovação, a agro-voltaica está preparada para iluminar a nossa viagem em direção a uma coexistência harmoniosa entre a energia e a agricultura.
A tecnologia e a natureza a trabalhar em conjunto na agro-voltaica prometem um futuro sustentável. A Maysun Solar é pioneira no sector da energia solar. Os módulos de painel semi-cortado, MBB, IBC e Shingled da Maysun Solar têm liderado a indústria desde 2008. Os seus painéis solares totalmente pretos, de moldura preta, prateados e de vidro com vidro funcionam bem e complementam a estética arquitetónica. Os armazéns, escritórios e parcerias com instaladores da Maysun Solar estão espalhados por todo o mundo. A Maysun Solar é o seu recurso fotovoltaico.
Referência:
- Dinesh, H., & Pearce, J. M. (2016, February). The potential of agrivoltaic systems. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 54, 299–308. https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.10.024
- iseban. "Photovoltaic greenhouse and agricultural photovoltaic greenhouse". CVE. Retrieved 2023-02-26.
- "These solar panels pull in water vapor to grow crops in the desert". Cell Press. Retrieved 18 April 2022.
- Movellan, Junko (10 October 2013). "Japan Next-Generation Farmers Cultivate Crops and Solar Energy". renewableenergyworld.com. Retrieved 2017-09-11.
- Solar Power Europe Agrisolar Best Practices Guidelines Version 1.0, p.43 and p.46 Case study
- Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture
- 5 Major Agrivoltaics Disadvantages by Olivia Bolt，AGRICULTURE
- Benefits of Agrivoltaics and 5 real-life examples of successful implementations by Laura Rodríguez
- Agrivoltaics, the advantages of combining renewables and agriculture by Vector Renewables
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