Equilibrio entre rendimiento de los cultivos y eficiencia solar con una nueva herramienta fotovoltaica

Científicos de la Universidad de Swansea han desarrollado una nueva herramienta para identificar materiales fotovoltaicos que maximicen tanto el crecimiento de los cultivos como la generación de energía solar. En su estudiarpublicado en Solar RRLinvestigadores del Departamento de Física examinaron los efectos de materiales fotovoltaicos semitransparentes colocados sobre cultivos, un ejemplo de agrivoltaica: la integración de paneles solares en entornos agrícolas.

El equipo creó una herramienta gratuita capaz de predecir la transmisión de la luz, la absorción y la generación de energía de diversos materiales fotovoltaicos. Esta herramienta utiliza datos geográficos, físicos y eléctricos para analizar posibles materiales fotovoltaicos en casi cualquier lugar del mundo.

Austin Kay, autor principal del estudio y doctorando en la Universidad de Swansea, señaló que esta tecnología permite comparar distintos materiales fotovoltaicos, lo que ayuda a equilibrar la producción de alimentos con la generación de energías renovables.

Un aspecto crítico de la optimización de los sistemas agrivoltaicos es la elección de los materiales fotovoltaicos adecuados. Esto implica comprender cómo absorben los materiales las distintas longitudes de onda de la luz, en función de su banda prohibida. Un material con un bandgap más ancho absorbe la luz de mayor energía con longitudes de onda más cortas (azul), mientras que un bandgap más estrecho absorbe la luz de menor energía con longitudes de onda más largas (rojo). Seleccionando materiales con bandgaps específicos, los investigadores pueden ajustar la luz transmitida a través de los paneles fotovoltaicos semitransparentes para que se adapten mejor a la fotosíntesis de los cultivos, que depende principalmente de la luz roja y azul.

El Profesor Asociado Ardalan Armin, que dirige el proyecto, destacó el potencial de la agrivoltaica para apoyar la descarbonización de la agricultura. Este enfoque no sólo podría generar energía limpia, sino también reforzar la seguridad alimentaria.

Los sistemas fotovoltaicos pueden integrarse en la agricultura de varias maneras, por ejemplo instalándolos en los tejados de los invernaderos o en los túneles de polietileno, o como cobertizos para el ganado. Esta integración ofrece energía generada localmente con un impacto mínimo en la producción de la granja. Sin embargo, es esencial tener en cuenta el tipo de ganado que rodea los paneles para evitar daños, ya que ciertos animales, como las cabras, pueden saltar sobre los paneles fotovoltaicos y causar daños.