Una tecnología permite usar los campos para cultivar y generar energía solar a la vez

Los agricultores que quieren instalar paneles solares en sus tierras, para su propio uso o para vender la energía, han tenido que elegir entre utilizar la tierra para los cultivos o para los paneles. Sin embargo, ahora es cada vez más viable optar por hacer ambas cosas.

Los investigadores afirman que este sistema agrivoltaico, que permite cultivar en terrenos en los que también se han instalado paneles solares, no solo liberará las limitadas tierras de cultivo para múltiples usos simultáneos, sino que también contribuirá a la reducción de emisiones en EEUU prevista en la Ley de Reducción de la Inflación de 2022.

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Los agricultores que instalan paneles solares en sus tierras han mantenido tradicionalmente sus hectáreas con paneles separadas de las que contienen sus cultivos. Pero esto es cada vez menos atractivo, ya que las tierras de cultivo son cada vez más escasas y su valor se dispara. Las tierras de cultivo en Estados Unidos se han reducido casi un 25% desde los años 50, según datos del Departamento de Agricultura, y se están vendiendo a precios récord.

Según la empresa de investigación Fitch Solutions, el sistema agrovoltaico actualmente solo se aplica en una pequeña parte de la capacidad total de energía solar del mundo, ascendiendo a unos 2,9 gigavatios a finales de 2020. Se espera que esa capacidad aumente a más de 10 gigavatios en 2030, o el equivalente a más de 3.000 turbinas eólicas, según el Departamento de Energía de EEUU, lo que sigue siendo una pequeña parte de la capacidad mundial de energía solar. En todo el mundo se han instalado poco más de 1.000 gigavatios de capacidad solar, según la Asociación de Industrias de la Energía Solar.

"Se trata de un sector incipiente", afirma David Gahl, director ejecutivo del Instituto de Industrias Solares y de Almacenamiento.

Hecho en la sombra

El sistema agrivoltaico es sencillo: los paneles solares elevados a una altura de entre 1,5 y 6 metros del suelo crean un microclima para los cultivos que se encuentran debajo de ellos. La sombra ayuda a la tierra a retener más humedad que un campo tradicional y protege los cultivos de lo peor del sol del verano. No es una configuración ideal para todos los cultivos, pero algunos prosperan en ella.

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La huerta solar de Jack, en Longmont (Colorado), es la mayor granja agrovoltaica de Estados Unidos, con 1,2 megavatios de capacidad de corriente continua repartidos en 4 hectáreas. La granja vende la electricidad, pero también cultivó más de 2.000 kilos de verduras, como patatas, tomates y col rizada, en su primera mitad de temporada de cultivo, de julio a octubre. "No está mal para una pequeña granja en la que se cosecha a mano", afirma Byron Kominek, el propietario de la granja.

Tras pasar por el Cuerpo de Paz y la Agencia para el Desarrollo Internacional de EEUU, Kominek se embarcó en la transformación de lo que era la granja de heno y alfalfa de su abuelo en una granja agrovoltaica. Comenzó a trabajar con los funcionarios locales en 2017 para cambiar la normativa local y permitirle colocar 3.200 paneles solares. El proyecto se construyó en el verano de 2020 y empezó a producir energía el 1 de noviembre de ese año.

Kominek cuenta que pidió un préstamo de 2 millones de dólares para ayudar a financiar el proyecto. No obstante, espera que el flujo de ingresos procedentes de las ventas de electricidad producida por el conjunto de paneles le permita permanecer libre de deudas durante los próximos 15 años. "Los paneles pagan mucho más de lo que ha llegado a cubrir el heno", afirma.

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El proyecto también ha demostrado la viabilidad de ciertos cultivos a la sombra de los paneles solares. En el Huerto Solar de Jack se cultivan unos 20 tipos diferentes de frutas, verduras y hierbas, gracias a los cuidados de una organización local sin ánimo de lucro, que luego se donan a bancos de alimentos o se venden en mercados agrícolas.

Un reto mayor

El próximo reto de esta tecnología es conseguir un flujo de ingresos significativo a partir de los cultivos. Los investigadores estudian ahora si la agrovoltaica puede ampliarse para apoyar la producción comercial de cultivos en hileras, principalmente de maíz y soja. Los investigadores de la Universidad de Purdue, por ejemplo, están probando varias configuraciones agrovoltaicas con la esperanza de encontrar la configuración óptima para cada cultivo en hilera. La universidad ha probado modelos agrovoltaicos en cuatro temporadas de cultivo de maíz y dos de soja.

"El reto es mayor si se quiere conseguir que funcione en un sistema de agricultura de productos básicos", cuenta Mitchell Tuinstra, profesor del programa de fitomejoramiento y genética de la universidad que trabaja en el proyecto.

El programa de la universidad utiliza paneles elevados que se mueven para dejar entrar más o menos luz solar en los cultivos que crecen debajo. La universidad afirma que los rendimientos de sus cultivos de prueba suelen ser entre un 8% y un 10% inferiores a los que se obtendrían sin las instalaciones.

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"Estamos trabajando para reducir esa diferencia", afirma Rakesh Agrawal, un profesor de ingeniería química de Purdue que también participa en el programa. Calcula que el programa necesitará entre tres y cuatro años más para resolver el problema del rendimiento y completar su misión de investigación, que incluye aprender a reducir los costes de los paneles elevados para que los agricultores puedan permitírselos.

Los esfuerzos por aprender a ampliar las explotaciones agrovoltaicas no se limitan a los cultivos en hilera. En España, el proveedor de energía Iberdrola ha puesto en marcha un programa denominado Winesolar, cuyo objetivo es determinar la posición óptima de los paneles solares para el crecimiento de las uvas en los viñedos. El proyecto, anunciado en septiembre, tiene una capacidad prevista de 40 kilovatios, que serán utilizados íntegramente por las bodegas González Byass y Grupo Emperador que albergan los paneles.

Sin embargo, este tipo de proyectos se enfrenta a otros vientos huracanados más allá de los desafíos técnicos. En España, existe una fuerte oposición pública a los proyectos solares en zonas rurales, y en otros lugares de Europa la aprobación reglamentaria de este tipo de proyectos suele ser lenta. Por tanto, está por ver lo rápido que puede crecer la agrovoltaica en el continente.

*Contenido con licencia de The Wall Street Journal