Se menos de 1% das terras agrícolas fossem usadas também para geração de energia solar, a produção seria suficiente para atender à demanda global de energia elétrica. É o que conclui pesquisadores da Universidade do Estado do Oregon (OSU), nos Estados Unidos. O conceito de desenvolvimento que combina as duas indústrias é conhecido como agrovoltaico.

“Nossos resultados indicam que há um enorme potencial para a energia solar e a agricultura trabalharem juntas para fornecer energia confiável”, afirma Chad Higgins, autor do estudo e professor associado da Faculdade de Ciências Agrícolas da OSU.

Houve também uma extensa análise sobre como as altas temperaturas podem afetar negativamente a produção energética solar. Tal descoberta pode ter implicações práticas na escolha atual por construir grandes matrizes solares em desertos. “Os painéis solares são exigentes. A eficiência deles diminui à medida que os painéis ficam mais quentes. A produtividade deles é menor do que poderia ser por acre”, diz Higgins.

Conclusão semelhante chegaram os engenheiros agrônomos da Universidade do Arizona. O grupo cultivou espécies como tomate, pimenta, acelga, couve e ervas à sombra de painéis solares.

Durante três meses no verão, tudo foi medido. Os pesquisadores monitoraram continuamente os níveis de luz recebidos, a temperatura do ar e a umidade relativa – usando sensores tanto acima como abaixo do solo.

A sombra fornecida pelos painéis fotovoltaicos resultou em temperaturas diurnas mais frias e temperaturas noturnas mais quentes do que o sistema tradicional de plantio a céu aberto. Havia também menor déficit de pressão de vapor no sistema agrovoltaico, o que significa que havia mais umidade no ar.

“Muitos de nós querem mais energia renovável, mas onde você coloca todos esses painéis? À medida que as instalações solares crescem, elas tendem a estar fora dos limites das cidades e é historicamente onde já cultivamos nossos alimentos”, ressalta Greg Barron-Gafford, professor da Escola de Geografia e Desenvolvimento e principal autor do estudo. “Descobrimos que muitas de nossas culturas alimentares se saem melhor à sombra dos painéis solares porque são poupadas do sol direto. A produção total de frutos de ‘pequin pimenta’ foi três vezes maior e a produção de tomate foi duas vezes maior”, garantiu ele.

Mais frio, por favor

Já os pesquisadores de Oregon focaram-se na produção energética. Eles analisaram dados coletados pela Tesla, que instalou cinco grandes matrizes solares elétricas em terras agrícolas pertencentes ao estado de Oregon.

Eles sincronizaram as informações da companhia com informações de estações de pesquisa de microclima, que registrava temperatura média do ar, umidade relativa, velocidade do vento, direção do vento, umidade do solo e energia solar recebida.

“Descobrimos que quando está frio lá fora, a eficiência melhora. Se estiver quente, a eficiência piora. Quando está calmo, a eficiência é pior, mas um pouco de vento melhora. À medida que as condições se tornaram mais úmidas, os painéis pioraram. Os painéis solares são como as pessoas e o clima, são mais felizes quando está fresco, arejado e seco”, brinca Higgins.

Ou seja, neste quesito o sistema agrovoltaico mais uma vez se destaca. Quando há lavouras emitindo água por meio da transpiração – tais painéis são resfriados e ficam mais eficientes.

Aplicações

Com base nesses resultados, Elnaz Hassanpour Adeh, formada no programa de engenharia de recursos hídricos da OSU e coautora do estudo, desenvolveu um modelo de eficiência fotovoltaica em função da temperatura do ar, velocidade do vento e umidade relativa do ar.

Usando mapas globais feitos a partir de imagens de satélite, a pesquisadora aplicou esse modelo em todo o mundo, abrangendo 17 classes de cobertura de terra globalmente aceitas, incluindo classes como áreas de cultivo, florestas mistas, urbanas e savanas. As áreas foram então classificadas desde melhor (áreas de cultivo) até pior (neve/gelo) em termos de onde um painel solar seria mais produtivo. Os terrenos áridos, tradicionalmente priorizados para a instalação de sistemas solares fotovoltaicos, ficaram em quinto lugar.

Os dois pesquisadores já haviam publicado estudos que mostram que os painéis solares aumentam a produção agrícola em terras agrícolas secas e irrigadas. Esses resultados indicaram que a localização de painéis solares em pastagens ou campos agrícolas poderia aumentar o rendimento das culturas.

Foto capa: National Renewable Energy Lab