Estudo da Universidade de Jaén, Espanha: painéis solares semitransparentes de silício amorfo reduzem em mais de 60% a necessidade hídrica de estufas

De acordo com pt.wedoany.com-Um estudo da Universidade de Jaén (UJA), em Espanha, confirmou que a integração de painéis solares semitransparentes em estufas permite gerar eletricidade enquanto reduz a temperatura interna e a necessidade hídrica das culturas. O projeto, financiado pela Consejería de Universidad, Indústria, Energia e Inovação da Junta da Andaluzia, validou através de experiências comparativas o efeito regulador deste tipo de cobertura fotovoltaica no microclima das estufas.

A tecnologia agrofotovoltaica utiliza o mesmo terreno simultaneamente para cultivo agrícola e geração de energia solar, aplicável tanto a campos abertos como a instalações de estufa. No entanto, existe um compromisso entre a radiação luminosa necessária ao crescimento das plantas e a luz necessária à geração fotovoltaica. Os investigadores compararam dois tipos de painéis fotovoltaicos semitransparentes comerciais: um baseado em telureto de cádmio, que transmite 50% da radiação solar incidente; e outro baseado em silício amorfo, com uma taxa de transmissão de apenas 20%.

Para testar o desempenho real, a equipa construiu duas estufas experimentais com dois metros quadrados cada, adaptadas às dimensões dos painéis solares, e uma estufa de cobertura transparente do mesmo tamanho como controlo. Durante um ano, realizaram cinco ciclos de cultivo de tomate e alface, monitorizando principalmente o efeito dos módulos fotovoltaicos no ambiente de crescimento das plantas.

Os resultados mostraram que, nas estufas protótipo, os picos de temperatura diminuíram até cinco graus Celsius e a humidade relativa aumentou, ajudando a proteger as culturas do calor extremo, com consequente redução das necessidades de irrigação. Alejandro Cruz, investigador da Universidade de Jaén e coautor do estudo, afirmou que isto se traduz numa diminuição do consumo de água e dos custos económicos associados, sendo que a eletricidade gerada pelos módulos fotovoltaicos proporciona uma segunda fonte de rendimento para os proprietários das estufas, ao mesmo tempo que reduz os custos de manutenção das próprias estufas.

As estufas protótipo foram equipadas com um sistema de monitorização que regista, a cada cinco minutos, a quantidade e o tipo de luz que atravessa os painéis, a temperatura e humidade do ar e do solo, a concentração de dióxido de carbono e a eletricidade gerada pelos módulos. Os especialistas descobriram que, embora ambos os painéis reduzissem a radiação que chega às culturas, os módulos de telureto de cádmio permitem mais facilmente a passagem dos comprimentos de onda da luz azul e vermelha, sendo a luz vermelha a mais eficientemente utilizada pelas plantas na fotossíntese. Jesús Montes, investigador da Universidade de Jaén e coautor do estudo, explicou que as plantas utilizam normalmente pequenas quantidades de luz azul e verde, mas principalmente luz vermelha, e é precisamente essa luz vermelha que os módulos de telureto de cádmio mais transmitem, pelo que, apesar da redução da quantidade total de luz que chega às culturas, tal é ainda benéfico para o crescimento das plantas.

Ao criar um ambiente mais fresco e húmido, os módulos fotovoltaicos reduziram a tendência de perda de água por evaporação do substrato e das plantas. Os investigadores estimaram que, em comparação com a estufa de controlo transparente, esta redução foi de 31% com os painéis de telureto de cádmio e superior a 60% com os painéis de silício amorfo.

Os investigadores salientaram que o ensaio foi realizado em Jaén, cujo clima semiárido, baixa humidade e temperaturas estivais extremamente elevadas são muito semelhantes aos da região de Almeria, pelo que os resultados podem ser extrapolados para áreas globalmente conhecidas pela agricultura em estufas de plástico.