ENERGÍA RENOVABLE

Cómo los cultivos de sombra con paneles solares pueden mejorar la agricultura, reducir los costos de los alimentos y reducir las emisiones

Si ha vivido en una casa con un trampolín en el patio trasero, es posible que haya observado la hierba excesivamente alta que crece debajo de él. Esto se debe a que muchos cultivos, incluidos estos pastos, en realidad crecen mejor cuando están protegidos del sol, hasta cierto punto.

Y mientras la hierba debajo de su trampolín crece por sí sola, los investigadores en el campo de la tecnología solar fotovoltaica (compuesta por células solares que convierten la luz solar directamente en electricidad) han estado trabajando para dar sombra a grandes tierras de cultivo con paneles solares, a propósito.

Esta práctica de cultivar bajo la sombra protegida de los paneles solares se denomina agricultura agrovoltaica. Y está sucediendo aquí mismo en Canadá.

Tal agricultura agrovoltaica puede ayudar a satisfacer las necesidades alimentarias y energéticas de Canadá y reducir su dependencia de los combustibles fósiles y las emisiones de gases de efecto invernadero en el futuro.

Cuando la sombra es igual a la protección

Nuestro artículo publicado recientemente encontró que Canadá tiene un enorme potencial agrovoltaico, ya que es una potencia agrícola mundial, con metas de exportación de alimentos producidos en Canadá establecidas en $ 75 mil millones para 2025.

Un diagrama que muestra los beneficios de la agricultura agrovoltaica
Los agrovoltaicos brindan numerosos servicios, incluida la generación de electricidad renovable, la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, el aumento del rendimiento de los cultivos, la protección de las plantas, etc.
(U. Jamil, A. Bonnington, JM Pearce), Autor proporcionado

Ya se ha demostrado que muchos cultivos que se cultivan aquí, incluidos el maíz, la lechuga, las papas, los tomates, el trigo y los pastos, aumentan con los agrovoltaicos.

Estudios de todo el mundo han demostrado que el rendimiento de los cultivos aumenta cuando los cultivos están parcialmente sombreados con paneles solares. Estos aumentos de rendimiento son posibles gracias al microclima creado debajo de los paneles solares que conserva el agua y protege a las plantas del exceso de sol, viento, granizo y erosión del suelo. Esto produce más alimentos por acre y podría ayudar a reducir los precios de los alimentos.

Y a medida que los costos de la energía solar se desploman, las naciones de todo el mundo están instalando sistemas agrovoltaicos y compensando la quema de combustibles fósiles mediante la producción rentable de más energía renovable.

La agricultura solar ahora es una tendencia mundial

Las industrias agrícolas en Europa, Asia y los Estados Unidos han estado expandiendo agresivamente sus granjas agrovoltaicas con un amplio apoyo público.

En Europa, los paneles solares se colocan sobre diferentes tipos de cultivos, incluidos los árboles frutales. Mientras tanto, en China, la agrovoltaica se utiliza para revertir la desertificación, que consiste literalmente en utilizar paneles solares para reverdecer antiguos desiertos.

En los EE. UU., los estudios de ciencias sociales han demostrado que la industria fotovoltaica, los agricultores y el público en general esperan con entusiasmo la implementación de este tipo de proyectos.

Las encuestas de las zonas rurales de EE. UU., desde Michigan hasta Texas, muestran que el 81,8 por ciento de los encuestados sería más probable que apoyara el desarrollo solar en su comunidad si integrara la agricultura. Por lo general, a los residentes rurales les gusta la idea de mantener los trabajos agrícolas, aumentar los ingresos por la venta de energía y el hecho de que podría proporcionar una fuente continua de ingresos. Creen que puede actuar como un amortiguador contra la inflación y las malas temporadas de crecimiento.

Es hora de expandir las granjas solares canadienses

En Canadá, los agrovoltaicos se han aplicado principalmente a granjas solares convencionales y han sido utilizados por pastores y sus ovejas. Mientras que a los pastores se les paga para cortar el pasto en las granjas solares, las ovejas usan el pasto y los pastos debajo de los paneles solares para sombra y pastoreo. La agrovoltaica basada en ovejas se encuentra en todo Canadá.

Un mapa que muestra partes de Canadá con alto flujo solar.
Un mapa que muestra el potencial agrovoltaico en Canadá. Los colores indican el flujo solar (cantidad de energía solar por unidad de área) en las áreas que actualmente se cultivan.
(U. Jamil, A. Bonnington, JM Pearce), Autor proporcionado

El análisis del ciclo de vida de los agrovoltaicos, que evalúa su impacto desde su concepción hasta su uso, encontró que estas granjas cubiertas de energía solar emiten un 69,3 % menos de gases de efecto invernadero y demandan un 82,9 % menos de energía fósil en comparación con las granjas de alimentos separadas y la producción basada en granjas solares. .

Esto es genial, pero para seguir siendo competitivo con otros grandes productores agrícolas, Canadá necesita iniciar una agricultura a gran escala a la sombra de los paneles solares. Esto permitirá la producción de numerosos cultivos que se sabe que aumentan el rendimiento cuando están cubiertos.

Esto incluiría verduras como brócoli, apio, pimientos, lechuga, espinacas y tomates, así como cultivos de campo como patatas, maíz y trigo.

Adoptar seriamente la agrovoltaica en Canadá reduciría por completo el uso de combustibles fósiles. Menos del uno por ciento de la tierra canadiense sería suficiente para satisfacer más del 25 por ciento de las necesidades de energía eléctrica del país utilizando este sistema.

Esto, a su vez, puede ayudar a la nación a cumplir su compromiso de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero al aumentar la parte no emisora ​​de la generación de electricidad al 90 por ciento para 2030.

Los parques solares agrovoltaicos superan la demanda eléctrica

El potencial de producción de energía solar basada en agrovoltaicos en Canadá supera con creces la demanda eléctrica actual. Esta energía solar se puede utilizar para electrificar y descarbonizar el transporte y la calefacción, ampliar las oportunidades económicas impulsando el floreciente sector informático y exportar electricidad verde a los EE. UU. para ayudar a eliminar también su dependencia de los combustibles fósiles.

Un EV siendo cargado
Esta energía solar de las granjas agrovoltaicas se puede utilizar para electrificar y descarbonizar el transporte y la calefacción.
(Shutterstock)

La electricidad producida por las granjas agrovoltaicas también se puede almacenar mediante la carga de vehículos eléctricos y la producción de hidrógeno, lo que beneficia al transporte. La energía solar ya puede satisfacer de manera rentable los requisitos de calefacción de los hogares de Ontario reemplazando los hornos de gas natural con bombas de calor alimentadas por energía solar.

Por último, cualquier electricidad agrovoltaica adicional podría usarse para alimentar las instalaciones informáticas y los mineros de criptomonedas con ganancias y posiblemente exportarse a los EE. UU. para ayudarlos a limpiar su red mucho más sucia. Esto ayudaría a aumentar nuestro superávit comercial, así como los beneficios para la salud y el medio ambiente al disminuir la contaminación estadounidense que cruza la frontera.

Cuando los beneficios superan los costos

A pesar de los numerosos beneficios de la agricultura agrovoltaica, existen algunas barreras para su distribución en Canadá. Hay regulaciones bien intencionadas que están frenando estas granjas.

En Ontario, por ejemplo, no se puede instalar energía solar en Greenbelt debido a la ley para proteger las granjas. Problemas similares surgen en Alberta en Crown Land.

En los viejos tiempos eso tenía sentido. No queríamos repetir el fiasco estadounidense de subir los precios de los alimentos para los cultivos energéticos. Ahora sabemos que con la agrovoltaica podemos obtener más alimentos mientras usamos la tecnología solar para generar electricidad.

El otro problema principal que frena a la agrovoltaica son los costos de capital. La agrovoltaica tiene un costo de capital por acre mucho más alto de lo que los agricultores están acostumbrados, pero los ingresos son mucho más altos. Entonces, aunque es rentable, es difícil para los agricultores implementar grandes sistemas agrovoltaicos por su cuenta.

Esto significa que necesitamos nuevos métodos de financiación, nuevas asociaciones y nuevos modelos comerciales para ayudar a Canadá a aprovechar los beneficios estratégicos de la agrovoltaica para nuestros agricultores y el país.

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