Equilibrando o rendimento da safra e a eficiência solar com a nova ferramenta fotovoltaica

Cientistas da Universidade de Swansea desenvolveram uma nova ferramenta para identificar materiais fotovoltaicos (PV) que maximizam o crescimento das culturas e a geração de energia solar. Em seu estudo, publicado em Solar RRLNa semana passada, os pesquisadores do Departamento de Física examinaram os efeitos de materiais fotovoltaicos semitransparentes colocados sobre as plantações, um exemplo de agrivoltaica - integração de painéis solares em ambientes agrícolas.

A equipe criou uma ferramenta freeware capaz de prever a transmissão de luz, a absorção e a geração de energia de vários materiais fotovoltaicos. Essa ferramenta usa dados geográficos, físicos e elétricos para analisar possíveis materiais fotovoltaicos em praticamente qualquer lugar do mundo.

Austin Kay, principal autor do estudo e candidato a PhD na Universidade de Swansea, observou que essa tecnologia permite comparações de diferentes materiais fotovoltaicos, ajudando a equilibrar a produção de alimentos com a geração de energia renovável.

Um aspecto fundamental da otimização dos sistemas agrovoltaicos é a escolha de materiais fotovoltaicos adequados. Isso envolve entender como os materiais absorvem diferentes comprimentos de onda de luz, influenciados por seu bandgap. Um material com bandgap mais amplo absorve luz de maior energia com comprimentos de onda mais curtos (azul), enquanto um bandgap mais estreito absorve luz de menor energia com comprimentos de onda mais longos (vermelho). Ao selecionar materiais com bandgaps específicos, os pesquisadores podem ajustar a luz transmitida por meio de PVs semitransparentes para melhor atender à fotossíntese das culturas, que depende principalmente da luz vermelha e azul.

O professor associado Ardalan Armin, que lidera o projeto, enfatizou o potencial da agrivoltaica para apoiar a descarbonização da agricultura. Essa abordagem poderia não apenas gerar energia limpa, mas também fortalecer a segurança alimentar.

Os sistemas fotovoltaicos podem ser integrados a ambientes agrícolas de várias maneiras, como a instalação em telhados de estufas ou politúneis, ou fornecendo abrigo para o gado. Essa integração oferece energia gerada localmente com impacto mínimo na produção agrícola. No entanto, é essencial considerar o tipo de gado ao redor dos painéis para evitar danos, pois alguns animais, como cabras, podem pular nos painéis fotovoltaicos e causar danos.