Investigadores de la estadounidense Universidad de Cornell, en el estado de Nueva York, descubrieron que los m\u00f3dulos solares montados a 3,9 metros de altura con soja plantada debajo pueden influir positivamente en la temperatura de los paneles y en los microclimas de las granjas.<\/p>\n\n\n\n
La agrovoltaica, la coubicaci\u00f3n de la energ\u00eda solar fotovoltaica con la producci\u00f3n de cultivos, resuelve al menos dos necesidades cr\u00edticas. La energ\u00eda solar proporciona la energ\u00eda renovable necesaria para mitigar los efectos del cambio clim\u00e1tico y satisfacer la demanda mundial de energ\u00eda. Y los cultivos junto con la energ\u00eda solar ayudan a alimentar a la creciente poblaci\u00f3n, que seg\u00fan las Naciones Unidas crecer\u00e1 hasta casi 10.000 millones de personas en todo el mundo en 2050.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores de Cornell examinaron la agrovoltaica para averiguar si tiene fundamento la percepci\u00f3n de que en los emplazamientos mixtos se producir\u00e1n importantes compensaciones entre la producci\u00f3n de alimentos y la de energ\u00eda. El estudio demostr\u00f3 que la producci\u00f3n solar y la de cultivos no s\u00f3lo pueden coexistir, sino que la ubicaci\u00f3n conjunta mejora el microclima y la temperatura de la superficie de los m\u00f3dulos solares fotovoltaicos.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores desarrollaron un modelo de microclima basado en la din\u00e1mica de fluidos computacional (CFD), que compararon con datos experimentales para investigar los efectos de la altura de los paneles, la reflexi\u00f3n de la luz (albedo) y la cantidad de agua evaporada (evapotranspiraci\u00f3n) en un emplazamiento solar fotovoltaico. Los resultados se publicaron bajo el t\u00edtulo \u201cThe potential for agrivoltaics to enhance solar farm cooling\u201d (El potencial de la agrovoltaica para mejorar la refrigeraci\u00f3n de las granjas solares) en la publicaci\u00f3n Applied Energy.<\/p>\n\n\n\n
\u201cAhora disponemos, por primera vez, de una herramienta basada en la f\u00edsica para calcular los costes y beneficios de la ubicaci\u00f3n conjunta de paneles solares y agricultura comercial desde el punto de vista del aumento de la eficiencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda y la longevidad de los paneles solares\u201d, afirma el autor principal Henry Williams, estudiante de doctorado en Ingenier\u00eda de Cornell.<\/p>\n\n\n\n
El equipo demostr\u00f3 que una instalaci\u00f3n agrovoltaica con soja que crec\u00eda bajo m\u00f3dulos solares montados a unos 4 metros de altura presentaba reducciones de la temperatura de los m\u00f3dulos solares de hasta 10 \u00baC (50 \u00baF), en comparaci\u00f3n con una huerta solar montada a s\u00f3lo 0,49 metros sobre suelo desnudo.<\/p>\n\n\n\n
Los investigadores observaron que, dado que los m\u00f3dulos experimentan p\u00e9rdidas de eficiencia de entre el 0,1% y el 0,5% por grado por encima de 77 \u00baC, la eficiencia de conversi\u00f3n solar es mayor cuando la energ\u00eda solar se instala sobre los cultivos que cuando se instala sobre el suelo o la grava. Seg\u00fan los investigadores, adem\u00e1s de mejorar la eficiencia, los a\u00f1os de temperaturas de funcionamiento reducidas mejorar\u00e1n la vida \u00fatil de los m\u00f3dulos solares, lo que, en su opini\u00f3n, habla del potencial econ\u00f3mico a largo plazo de los sistemas agrovoltaicos.<\/p>\n\n\n\n
\u201cLos sistemas agrovoltaicos -en los que coexisten la agricultura y los paneles solares- tienen potencial para proporcionar una mayor refrigeraci\u00f3n pasiva gracias a la mayor altura de los paneles, una cubierta del suelo m\u00e1s reflectante y mayores tasas de evapotranspiraci\u00f3n en comparaci\u00f3n con las granjas solares tradicionales\u201d, afirma Max Zhang, autor principal y profesor de la Escuela Sibley de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica y Aeroespacial. \u201cPodemos generar electricidad renovable y conservar las tierras de cultivo mediante los sistemas agrovoltaicos\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Adem\u00e1s de las ventajas se\u00f1aladas, el emparejamiento de energ\u00eda y cultivos resuelve los problemas de uso del suelo a los que se enfrentan tanto los promotores de la energ\u00eda solar como los agricultores a gran escala. Seg\u00fan un estudio de investigaci\u00f3n anterior del grupo de Zhang, alrededor del 40% de la capacidad de las granjas solares a escala comercial se ha desarrollado en tierras agr\u00edcolas del estado de Nueva York, mientras que alrededor del 84% de las tierras consideradas aptas para el desarrollo solar a escala comercial son agr\u00edcolas.<\/p>\n\n\n\n
\u201cA medida que se reduce la temperatura de funcionamiento de los paneles solares, aumenta la eficiencia y se prolonga la vida \u00fatil de los m\u00f3dulos\u201d, explica Williams. Por un lado, la producci\u00f3n de alimentos para los agricultores y, por otro, una mayor longevidad y eficiencia de conversi\u00f3n para los desarrolladores solares\u201d.<\/p>\n\n\n\n
Con una demanda mundial de alimentos que aumentar\u00e1 un 50% de aqu\u00ed a 2050, seg\u00fan el Instituto de Recursos Mundiales, y la necesidad de mitigar el impacto del cambio clim\u00e1tico, la agrovoltaica parece ofrecer un sinf\u00edn de ventajas, concluye el estudio.<\/p>\n\n\n\n
\u201cHasta ahora, la mayor\u00eda de los beneficios de los sistemas agrovoltaicos han girado en torno a las zonas de clima c\u00e1lido y \u00e1rido\u201d, dijo Zhang, tambi\u00e9n director de la Facultad Kathy Dwyer Marble y Curt Marble del Centro Atkinson de Cornell para un Futuro Sostenible. \u201cEste trabajo da un paso adelante en la evaluaci\u00f3n de la viabilidad de la agrovoltaica en climas representativos del noreste de Estados Unidos para relajar la competencia por el uso de la tierra a la que se enfrenta el mundo.\u201d<\/p>\n\n\n\n
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