As mudanças climáticas e a busca por fontes de energia mais sustentáveis, que não dependam exclusivamente de combustíveis fósseis, têm sido pauta para o futuro da humanidade. Esse foco se justifica, em grande parte, pelas emissões de gases de efeito estufa, responsáveis pelo recente aumento das temperaturas.
Dentro desse contexto, uma das inovações que vem se destacando é o sistema agrovoltaico. Essa abordagem integra práticas agrícolas sustentáveis e oferece um aproveitamento eficiente da energia, já que sua geração acontece diretamente na propriedade por meio da captação da luz solar.
Mas como este sistema funciona? Vale a pena? Para esclarecer essas e outras questões leia este artigo e descubra tudo sobre o sistema agrovoltaico.
Índice
O que é energia agrovoltaica?
O termo energia agrovoltaica trata-se de uma prática que combina o uso de uma área tanto para a geração de energia solar quanto para o cultivo de produtos agrícolas.
Esse sistema possibilita que os paineis solares compartilham espaço com as lavouras. Embora tenha sido idealizado inicialmente por Adolf Goetzberger e Armin Zastrow em 1981, o conceito começou a se popularizar apenas há cerca de uma década.
Na verdade, a energia agrovoltaica surge como uma solução inovadora diante dos desafios relacionados à crescente demanda por alimentos no mundo e à escassez energética.
Para você ter uma ideia, um artigo da revista Agronomy aponta que até 2050 a necessidade de alimentos pode aumentar entre 35% e 56% em comparação a 2010, impulsionada pelo crescimento da população.
Neste estudo, foram analisados o desempenho, a capacidade antioxidante e os metabólitos secundários de hortaliças, como o brócolis, cultivadas em conjunto com painéis solares.
Os resultados mostraram que a produção de energia agrovoltaica não afetou negativamente o rendimento da área e até ajudou a diminuir o estresse gerado por variações de temperatura, graças ao sombreamento proporcionado.
Assim, fica cada vez mais evidente que esse sistema possibilita atingir objetivos sustentáveis na produção de alimentos e eletricidade, utilizando o solo de forma altamente eficiente. Contudo, esse fator pode variar conforme o tipo da cultivar e suas necessidades de luz solar durante o fotoperíodo.
A integração de painéis solares às estufas pode gerar resultados realmente inovadores. O sistema de cultivo protegido demonstrou aumentar a produção de alimentos em até 10 vezes em relação ao cultivo ao ar livre, embora isso possa exigir um alto consumo de energia.
Porém, com a adoção da energia agrovoltaica, essa possibilidade se torna concreta.
Como funciona a energia agrovoltaica?
O sistema agrovoltaico tem seu funcionamento a partir da instalação de paineis solares devidamente posicionados a uma altura elevada, permitindo que o cultivo da área ocorra normalmente. Esse tipo de estrutura possui as seguintes particularidades:
- São painéis fotovoltaicos (dispositivos responsáveis pela conversão da luz solar em energia) em sistemas isolados (off-grid) e conectados a rede (on-grid);
- Devem ter sua inclinação entre 25 e 30%;
- Sua altura pode sofrer variação entre 1 a 3 metros, dependendo da cultura.
No Brasil, Minas Gerais está se destacando como um dos estados pioneiros na implementação do sistema agrovoltaico tendo seu investimento inicial em R$10,5 milhões.
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Quais os tipos de sistemas agrovoltaicos existentes?
Os sistemas agrovoltaicos podem ser classificados com base no método de instalação ou na tecnologia empregada. Os modelos mais frequentes utilizam estruturas fixas, localizadas tanto no solo quanto nos telhados de estufas e armazéns, para a geração de energia.
Além disso, existem opções que têm a capacidade de seguir automaticamente o percurso do sol. Por meio de sistemas inteligentes de monitoramento, esses sistemas são capazes de identificar as necessidades de sombreamento das plantas e ajustar a posição dos painéis conforme necessário.
Esses sistemas não apenas promovem a agricultura de precisão, mas também podem incorporar a coleta da água da chuva, através da implementação de mecanismos para recuperação hídrica integrados aos painéis solares.
Como a luz solar interfere no sistema agrovoltaico?
Uma pesquisa publicada na revista Earth ‘s Future demonstrou que diferentes comprimentos de onda da luz solar podem afetar o crescimento das plantas e a eficiência dos painéis solares. O autor do estudo, Majdi Abou Najm, sugeriu a criação de uma nova geração de módulos fotovoltaicos que absorveriam a luz azul e transmitiriam a luz vermelha para as plantações.
Para isso, os pesquisadores elaboraram um modelo de fotossíntese e evapotranspiração das plantas correspondente a cada comprimento de onda. Os resultados indicaram que a parte azul do espectro é mais eficaz para filtrar e gerar energia solar, enquanto a parte vermelha pode ser aprimorada para o cultivo agrícola.
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Vantagens e desvantagens da energia agrovoltaica
A maior vantagem desse recurso, no que diz respeito à sustentabilidade, está na redução das emissões de gases de efeito estufa no setor agropecuário.
Além disso, o uso simultâneo da terra para cultivo e produção de energia contribui para a redução da pressão sobre as comunidades ecológicas, afetadas pela ampliação das áreas destinadas à agricultura.
Neste contexto, também podemos mencionar:
- Geração de energia elétrica: O modelo é mais econômico e pode ser usado para alimentar sistemas de irrigação, equipamentos para agricultura e outros;
- Extra proteção aos cultivos: Além de fornecer sombra parcial para os cultivos, essa ferramenta ajuda na redução da evaporação da água e na proteção das plantas contra condições climáticas agravantes, como calor em excesso e exposição direta ao sol.
É fundamental levar em conta que a sombra gerada pelas placas solares pode representar uma limitação relevante, impactando a produtividade das plantações de diferentes maneiras. Isso implica na necessidade de cultivar variedades mais resistentes e restringir o uso de espécies que dependem fortemente da luz solar.
No entanto, a eficiência da energia agrovoltaica é reduzida em regiões com latitudes onde a incidência solar não é constante ao longo do ano, o que afeta sua viabilidade econômica em áreas menos quentes.
Por último, é importante mencionar que o investimento inicial pode ser bastante alto. Portanto, um planejamento cuidadoso deve ser realizado com foco no longo prazo, já que o retorno financeiro só será alcançado após alguns anos na propriedade.
Principais aplicações da energia agrovoltaica
Na agricultura, as principais aplicações incluem:
- sistemas de cobertura para estufas: um dos modelos mais atrativos, que assegura o cultivo protegido através da energia elétrica gerada pelos painéis;
- sistemas voltados para horticulturas: esses sistemas podem ser utilizados até mesmo em áreas de pastagem para animais;
- sistema em pomares: já existem instalações em plantações de macieiras com altura de até 3 metros;
- instalação em vinhedos: estes sistemas compõem os painéis solares e utilizam a estrutura das vinícolas como suporte, além de oferecer sombreamento e proteção contra condições climáticas desfavoráveis.
Conclusão
O sistema agrovoltaico apresenta um grande potencial, mas enfrenta alguns desafios, entre eles o aumento da umidade do solo sob os painéis solares. Isso ocorre porque os painéis bloqueiam a luz solar, reduzindo a evaporação da água. Essa situação cria condições favoráveis ao surgimento de doenças e pragas nas plantas.
Para enfrentar esse problema, é fundamental escolher espécies que sejam tolerantes à umidade e adotar práticas de manejo adequadas, como a rotação de culturas e uma aplicação equilibrada de fertilizantes.
Pesquisas mostram que o sistema agrovoltaico pode aumentar a produtividade da terra em até 70%. Portanto, apesar de ainda estar em fase de desenvolvimento, já revela um potencial considerável para transformar a agricultura.
