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Agrovoltaica: ¿Próximamente en un campo cerca de usted?

Read in English: Agrivoltaics: Coming Soon to a Farm Near You?

En 2020, la producción (y el consumo) de energía renovable de los EE. UU. alcanzó un récord. El aumento se debió principalmente a más energía solar y eólica.

A pesar de ello, las energías renovables todavía representan solo el 12 % del consumo total de energía en los EE. UU.. Cumplir con el objetivo de “una economía con cero emisiones netas para el 2050.” requerirá muchas más acciones. Según un informe reciente del Departamento de Energía de los EE. UU., Estudio de futuros solares, “ahora es posible imaginar y trazar un camino hacia un futuro en el que la energía solar proporcione el 40 % de la electricidad del país para 2035”. En ese futuro, los agricultores y las tierras de cultivo tendrán una función clave. Uno de los problemas con la energía renovable es que requiere mucha más tierra por unidad de energía producida que los combustibles fósiles. Mientras muchos pueden favorecer la energía renovable en los EE. UU., ese sentimiento generalmente cambia cuando los proyectos se proponen en las cercanías. Un sistema energético basado en energías renovables (como la solar o la eólica) significaría ubicar sitios e infraestructura mucho más cerca de donde esos recursos son abundantes o fácilmente distribuidos. Y, en muchos casos, esto significaría áreas que aún no han visto producción de energía o infraestructura en sus propios patios comunitarios antes.

¿Cuánta tierra se necesita?

Según el estudio de futuros solares, será necesario contar con una gran cantidad de tierra. Para 2050, la energía solar basada en tierra podría necesitar alrededor del 0,5 % de la tierra en los Estados Unidos contiguos. Para poner esto en perspectiva, alrededor del 5 % de la tierra ya se encuentra en áreas urbanas y carreteras y otro 0,1 % en campos de golf. La agricultura ocupa alrededor del 43 % de la superficie de los cuarenta y ocho estados inferiores.  El informe apunta a priorizar las tierras afectadas (8 % de la tierra) y las oportunidades de tierras de doble uso. Los ejemplos de tierras afectadas incluyen tierras con impactos ocasionados por especies invasoras, tierras sin vegetación, como canteras o graveras, y tierras identificadas como contaminadas pero remediadas para algunas formas de reutilización. La agricultura será un importante caso de doble uso.

Max land required for solar by 2050 from DOE's Solar Futures Study

La idea se denomina: Agrovoltaica

Agrovoltaica es el uso de la tierra tanto para la agricultura como para la generación de energía solar fotovoltaica. A veces también se la denomina agrisolar, solar de doble uso, solar de bajo impacto. El pastoreo solar es una variación en la que el ganado pasta dentro y alrededor de los paneles solares. Este sistema considera la agricultura y la producción de energía solar como complementos entre sí en lugar de competidores. Al permitir que las tierras de trabajo sigan funcionando, los sistemas agrovoltaicos podrían ayudar a los campos a diversificar los ingresos. Otros beneficios incluyen resiliencia energética y una huella de carbono reducida.

Se produce una relación simbiótica de "refrigeración" cuando se cultivan cultivos (o hierbas y pastos nativos) bajo paneles solares. Juntos, se ayudan a mantenerse refrigerados entre sí. Si bien todos los cultivos necesitan luz solar para crecer, el exceso de luz puede hacer que algunos se estresen, especialmente las plantas de estación fría como las brasicáceas. Las plantas que crecen bajo la sombra difusa de los paneles fotovoltaicos están protegidas de los rayos más intensos del día. La sombra reduce la temperatura del aire y la cantidad de agua que se evapora de los suelos; un beneficio mutuo tanto para las plantas como para los trabajadores agrícolas en los días de verano de mucho calor. Las plantas a su vez emiten vapor de agua que ayuda a enfriar naturalmente los paneles fotovoltaicos desde abajo, lo que puede aumentar la eficacia del panel.

Agrovoltaica en el noreste

La planta agrovoltaica más grande de los EE. UU. se encuentra en un campo de arándanos en Rockport, Maine. Este nuevo proyecto de 10 acres y 4,2 megavatios es el primero de su tipo en el estado y ofrecerá conocimientos y experiencia fundamentales.. Los investigadores de University of Maine Cooperative Extension están evaluando el impacto de la instalación de paneles en las plantaciones de arándanos.  También verán cómo le va a la cosecha con el tiempo bajo los paneles solares.

Otra forma de agrovoltaica vista en el noreste integra ganado y pastos. Este concepto se denomina comúnmente como ‘pastoreo solar’. Ha comenzado en los últimos años como una solución beneficiosa para los agricultores, las empresas solares y el medioambiente. Tradicionalmente, los pastos que crecen entre los paneles solares deben cortarse para evitar que las plantas den sombra a los paneles y reduzcan su eficiencia. Sin embargo, cuando se pueden usar ovejas, los altos costos de mantenimiento asociados con la siega se eliminan para la empresa solar. Al mismo tiempo, los pastores locales pueden beneficiarse de un flujo de ingresos adicional para hacer pastar a sus ovejas en estas plantas. La eliminación de las operaciones de corte no solo mantiene las áreas verdes más seguras para la vida silvestre (es decir, las aves que anidan en el suelo), sino que también significa menos combustibles y emisiones.

Vea algunas noticias sobre pastoreo solar de todo el noreste:

Actualmente, investigadores y agricultores de todo el país están experimentando y recopilando datos sobre qué cultivos, plantas polinizadoras y/o situaciones de ganado funcionan mejor con establecimientos fotovoltaicos. Los sistemas agrovoltaicos pueden ofrecer a los agricultores muchas oportunidades interesantes. Todavía está por determinarse cómo se comportan los sistemas agrícolas y cómo se desenvuelve la economía del proyecto. También se verá cómo los estados y las comunidades decidirán abordar las regulaciones de políticas y/o las leyes de zonificación basadas en esta opción de uso dual de la tierra.

Investigación agrovoltaica

El Departamento de Energía de los EE. UU. está apoyando el desarrollo solar y la agricultura con su programa InSPIRE. Este programa está administrado por el Laboratorio Nacional de Energía Renovable (National Renewable Energy Laboratory, NREL). El mismo busca mejorar los beneficios mutuos de la energía solar, la agricultura y los paisajes nativos. Actualmente, hay 22 sitios de proyectos en los EE. UU. que reúnen a una amplia gama de investigadores, agricultores y socios industriales.

Proyectos de investigación del NREL ubicados en el noreste:

  • University of Massachusetts Amherst: Los investigadores están estudiando los efectos de la ubicación conjunta de paneles de energía solar y operaciones agrícolas en hasta ocho campos diferentes en todo el estado. Esta investigación ayudará a los agricultores y las comunidades a tomar decisiones informadas sobre la energía solar.
     
  • Cornell University: Los investigadores están analizando los beneficios de las plantaciones amigables con los polinizadores en granjas solares. Uno de los objetivos es ver si las plantaciones de flores silvestres en plantas solares pueden aumentar las poblaciones de polinizadores. Otro es ver si las plantaciones de flores silvestres en campos solares alientan a los polinizadores a visitar las flores de los cultivos. Otra investigación de Cornell apunta a cómo el pastoreo de ovejas puede influir en el hábitat de los polinizadores y en el secuestro de carbono del suelo.

Otros proyectos regionales de investigación agrovoltaica a destacar:

Si bien se están realizando muchas investigaciones, persisten muchas preguntas sobre los sistemas agrovoltaicos. Varios sitios de investigación y demostración en todo el país están trabajando para encontrar respuestas a preguntas como: ¿Cuáles son los impactos a largo plazo de la infraestructura de energía solar en la calidad del suelo? ¿Qué cultivos, en qué regiones, son los más adecuados para los sistemas fotovoltaicos? ¿Cómo se pueden optimizar tanto los sistemas de cultivos como los de energía? ¿Cómo interactuará el ganado (y la vida silvestre) con los equipos de energía solar? ¿Qué tipos de acuerdos comerciales funcionarán mejor entre un desarrollador o empresa solar y un productor agrícola o propietario de tierras?

Fondos disponibles para energía renovable

UPrograma piloto de la USDA

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