FAZENDAS DE "USO DUPLO" OFERECEM PRODUÇÃO AGRÍCOLA E ELÉTRICA A PARTIR DE PLACAS SOLARES.

Projetos piloto em  Massachusetts , Arizona, Alemanha,  China , Croácia,  Itália ,  Japão  e  França  parecem encorajadores para a mistura de culturas com painéis solares, conhecidas como fazendas de "uso duplo", porque oferecem produção agrícola e elétrica. "Até agora, os pilotos têm sido extremamente bem sucedidos em mostrar que você pode cultivar e produzir eletricidade ao mesmo tempo", diz Macknick.

Uma fazenda de uso duplo operada pela Universidade de Massachusetts-Amherst cultiva uma variedade de plantas - pimentões, feijões, coentro, tomate, couve suíça, couve - abaixo de painéis solares elevados de 7,5 a 9 pés (3 metros) ou mais acima do solo para permitir uma colheita mais fácil, principalmente à mão. Pesquisadores do projeto descobriram que entre 1 e 1,2 metro (3 a 4 pés) de folga entre os aglomerados de painéis levou a produtividade das colheitas quase a mesma do que teriam sido em locais de pleno sol.

                                                                    

Um dos primeiros conceitos para misturar solar e agricultura, apelidado de agrophotovoltaics (APV), foi desenvolvido há mais de três décadas pelo físico Adolf Goetzberger. O instituto de pesquisa criado por Goetzberger - o Instituto Fraunhofer para Sistemas de Energia Solar - finalmente conseguiu construir sua própria  fazenda de uso duplo  em um terço de hectare (pouco mais de três quartos de acre) em uma cooperativa agrícola existente há alguns anos. atrás. O instituto elevou 720 painéis solares o suficiente para máquinas agrícolas colherem plantas por baixo e por perto, de acordo com um comunicado de imprensa de 2017  .

Os pesquisadores plantaram trigo, batatas, aipo e grama de trevo ao ar livre e sob os painéis e compararam os rendimentos. O sombreamento solar diminuiu a produção em 5,3% para 19%. No entanto, a eletricidade dos painéis, que captam a luz direta e indireta, foi usada para alimentar uma fábrica de processamento de colheitas e um maquinário agrícola elétrico, compensando esses custos e aumentando a eficiência no uso da terra em 60%.

Embora a fazenda tenha lucrado, a equipe de pesquisa parecia um pouco cautelosa ao afirmar que a abordagem poderia funcionar em qualquer lugar e em qualquer escala. O gerente de projeto Stephan Schindele disse no comunicado à imprensa que “para fornecer a prova de conceito necessária antes da entrada no mercado, precisamos comparar outras aplicações técnico-econômicas da APV, demonstrar a possibilidade de transferência para outras áreas regionais e também realizar sistemas maiores. .

Da mesma forma, os membros do corpo docente da agricultura da Universidade Josip Juraj Strossmayer, em Osijek, na  Croácia,  cultivam hortaliças orgânicas em tom de sombra sob uma copa solar em uma fazenda local operada em parte por membros do corpo docente. A energia gerada vai para alimentar o sistema de irrigação da fazenda e o maquinário agrícola. Na  Áustria , um empreendedor criou um sistema semelhante ao APV, mas usando menos postes estacionários, colocando painéis em uma infraestrutura de cabo, em um esforço para reduzir os custos e possíveis acidentes envolvendo máquinas agrícolas. Os sistemas de APV estão sendo testados em outra parte da Alemanha e em vários outros países.

Greg Barron-Gafford, professor associado da Escola de Geografia e Desenvolvimento da Universidade do Arizona, trabalhou em um projeto piloto " agrovoltaico " solar - basicamente, a versão americana da APV - por dois anos. Escolas públicas de Tucson com copas solares existentes estão sendo usadas, assim como o centro de pesquisa e educação pública da Biosfera 2 da universidade. Focada inicialmente na redução do efeito de ilha de calor dos painéis solares, o projeto transformou-se em um teste de rendimento de culturas sob painéis.

Uma primeira corrida em um jardim de salsa de coentro, pimenta e tomate "foi incrível", diz Barron-Gafford. Culturas cultivadas sob os painéis exigiam apenas metade da água das que cresceram ao ar livre e cresciam bem no microclima sob os painéis. "As plantas parecem amar as temperaturas moduladas", diz ele.

Os painéis protegem as plantas da geada, permitindo uma temporada mais longa de abacate, coentro, pimentão, tomate e manga. No final da primavera, os pesquisadores começaram a colher uma safra de inverno de cenoura, couve, acelga e erva-cidreira. "Tem sido realmente algo para assistir", diz ele.

O experimento encontrou outras vantagens para os painéis também. A temperatura da pele das pessoas colhendo colheitas debaixo dos painéis era 25 graus mais fria do que aquelas que trabalhavam ao sol, não importando em um estado com verões escaldantes. E alguns afirmam que os produtos cultivados na sombra têm um gosto melhor do que os cultivos cultivados convencionalmente.

Barron-Gafford gostaria de testar o conceito de uso duplo em colaboração com uma fazenda de agricultura apoiada pela comunidade (CSA) que envolveria pelo menos 10 acres de terra cultivada sob painéis solares, diz ele. O custo extra de adicionar um dossel solar sobre as culturas poderia ser pago pelo ganho de 5 por cento na produção de energia observada em painéis no Arizona, a manutenção reduzida e preços premium para produtos cultivados com energia solar.

Apesar dos resultados promissores dos projetos piloto de duas fazendas, a ideia de um futuro em que as fazendas americanas serão cobertas por dosséis solares não é provável em breve. Rob Davis é diretor do Centro de Polinizadores em Energia da organização sem fins lucrativos Fresh Energy, em St. Paul. Os enormes andaimes que sustentam os painéis solares custam muito dinheiro, diz ele, e uma má curva de um motorista de trator agrícola que bate em um poste pode derrubar centenas de milhares de dólares de painéis solares.

Em lugares onde a terra agrícola é escassa e os preços da eletricidade são altos, como na Europa, a economia pode se manifestar em favor de fazendas de uso duplo. Nos Estados Unidos, no entanto, as terras agrícolas permanecem relativamente abundantes e é improvável que hectares de copas sejam viáveis, a menos que os mercados de energia e agrícola mudem, diz ele.

"Há muitas maneiras diferentes de projetar matrizes solares que fornecem benefícios significativos para a agricultura", diz Davis. "Uma das maneiras que é certamente a mais rentável - e continua a taxa acelerada de energia solar em grande escala necessária para enfrentar a mudança climática - está criando o habitat dos polinizadores dentro e ao redor dos projetos de energia solar."

As plantas nativas têm seus próprios desafios, como a percepção de custos iniciais mais altos de plantio parcialmente mitigados pela manutenção menos necessária. Nem todos os vizinhos de uma fazenda solar são apaixonados por nativos, devido à sua aparência às vezes menos que arrumada. Ainda Davis argumenta que os agricultores americanos estão a bordo com mais habitats nativos, porque sem polinizadores seus meios de subsistência poderiam estar em risco.

"Eles entendem a necessidade de manter os polinizadores vivos e em abundância" para semear as frutas e verduras que cultivam, para maximizar os rendimentos e evitar mais regulamentação, acrescenta. "Esta oportunidade desbloqueia dólares do setor privado e implanta capital de energia solar em investimentos em habitats de polinizadores de alta qualidade que são urgentemente necessários na agricultura."