Las estructuras y el software desarrollado por los investigadores de Purdue optimizan la producción de alimentos para los agricultores y maximizan la producción de energía solar, según explican los autores de este trabajo, que ha sido publicado en las revistas Journal of Photovoltaics y Journal of Photovoltaic Technology and Nature Sustainability.
Rakesh Agrawal, catedrático de Ingeniería Química en Purdue, señala que “la luz solar está disponible en la mayoría de los lugares donde se practica la agricultura, y la energía fotovoltaica puede desplegarse a una escala mucho mayor". Sin embargo, “el uso de paneles fotovoltaicos en tierras de cultivo requiere un reparto de fotones entre alimentos y energía que debe optimizarse cuidadosamente”, agrega.
Mitch Tuinstra, catedrático de Fitomejoramiento y Genética del centro universitario, añade que las estructuras agrivoltaicas tradicionales proyectan sombras que disminuyen el rendimiento de los cultivos, por lo que deben montarse a gran altura para permitir que los equipos agrícolas se muevan libremente a su alrededor. "El aumento de la altura requiere cimientos más profundos para las estructuras, lo que incrementa drásticamente el coste de las granjas solares", explica el investigador. "Nuestros módulos se montan mucho más bajos, comparables a las huertas solares tradicionales, lo que hace que nuestro sistema sea más asequible y disminuya el tiempo necesario para recuperar la inversión".
Sistema de rotación dual
Las estructuras agrivoltaicas desarrolladas por los investigadores de Purdue utilizan un sistema de rotación dual fuera del eje y sensores para optimizar la cantidad de electricidad generada y la luz que reciben los cultivos. "La idea clave es que cuando sea necesario que pase maquinaria agrícola, los módulos roten para formar una estructura casi vertical", dice Tuinstra. "En otras ocasiones, los módulos siguen al sol como de costumbre".
Otra ventaja de este sistema es que puede implementarse para la agricultura a gran escala y utilizar los equipos agrícolas actuales. El sistema se ha diseñado pensando en cultivos en hilera como el maíz, la soja, el trigo y el arroz. "Las dimensiones de estas estructuras se han ajustado con precisión para permitir que la luz del sol, la lluvia y las sombras lleguen a las plantas según sea necesario. También resisten condiciones climáticas adversas, como lluvias torrenciales y fuertes vientos”, señalan los autores del trabajo.
Los próximos pasos para llevar al mercado estas estructuras agrivoltaicas mejoradas, que estrán pendientes de recibir su correspondiente patente, incluyen la asociación con un promotor de energía solar.
