Doble beneficio con Agri-PV para frutas y hortalizas: Previene las quemaduras solares en manzanas con Agri-Fotovoltaica y genera electricidad

🍎🌞 En el Obsthof Vollmer de Oberkirch-Nußbach funciona desde hace casi un año una instalación fotovoltaica agrícola pionera. Construida sobre una superficie aproximada de 1,5 hectáreas, esta instalación combina el cultivo de manzanas, ciruelas, peras y moras con la generación de energía solar al estar montada sobre una estructura de acero de tres metros de altura. Esta innovadora tecnología protege las plantas de los elementos y al mismo tiempo proporciona energía respetuosa con el medio ambiente sin ocupar terreno agrícola.

📊🌿 El proyecto forma parte de la “Región Modelo Agri-PV” en Baden-Württemberg y está siendo estudiado intensamente por instituciones científicas para optimizar las sinergias entre la agricultura y la producción de energía. Los resultados iniciales muestran beneficios prometedores para la calidad de los cultivos y el rendimiento energético, lo que indica el potencial futuro de esta tecnología.

En el estado federado de Baden-Württemberg, situado en el corazón de Europa y conocido por sus innovaciones tecnológicas, se lanzó un excelente proyecto de investigación que podría determinar de manera significativa el futuro de la agricultura y la producción de energía. Se titula “Model Region Agri-Photovoltaics for Baden-Württemberg” y es una iniciativa en la que un consorcio de 13 socios, liderado por el prestigioso Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar ISE, pone en marcha varios sistemas piloto de agrofotovoltaica (APV). . investigado.

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🍏🚜🌞 En el Vollmer Obsthof de Oberkirch-Nußbach, construido en una superficie de aproximadamente 1,5 hectáreas, funciona desde hace casi un año una innovadora instalación fotovoltaica agrícola. Este sistema, montado sobre una estructura de acero de tres metros de altura, cubre el cultivo de manzanas, ciruelas, peras y moras y ofrece la doble ventaja de proteger los frutos de la intemperie y al mismo tiempo producir electricidad sin perder terreno agrícola.

🔄🌞 Módulos móviles para máximo rendimiento

Una característica destacada de este sistema es su movilidad y control basado en sensores. La mitad de los módulos fotovoltaicos instalados siguen la posición del sol para lograr el mejor rendimiento energético posible. La otra mitad está programada para tener en cuenta las necesidades lumínicas de las plantas y así favorecer un crecimiento óptimo.

🔧👷‍♂️ Ingeniería de Kehl

Este sofisticado sistema fue desarrollado y construido por la empresa Intech Clean Energy. La empresa con sede en Kehl, en el distrito de Ortenaukreis, fue fundada hace más de 20 años por Hansjörg Vollmer y actualmente está dirigida por su hijo Christoph Vollmer.

⚡🌿 Sinergias entre agricultura y energía

El sistema Agri-PV forma parte del proyecto de investigación "Model Region Agri-PV" del estado federado de Baden-Württemberg, cuyo objetivo es investigar y optimizar las sinergias entre la producción de energía y la agricultura. A la inauguración oficial también asistió el Secretario de Estado de Medio Ambiente de Baden-Württemberg, André Baumann, quien elogió la innovadora combinación de agricultura y energías renovables.

📊🔬 Objetivos de la investigación y resultados iniciales.

El objetivo central del proyecto es analizar tanto el rendimiento energético como el de fruto de la planta. El Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE) de Friburgo se encarga de evaluar la electricidad generada, mientras que el Centro Tecnológico Agrícola de Augustenberg (LTZ), cerca de Karlsruhe, examina el desarrollo de los frutos bajo los módulos fotovoltaicos.

🌡️🍏 Observaciones positivas después del primer año.

Las primeras observaciones positivas se pudieron hacer después del primer año. Los investigadores de LTZ visitan periódicamente el huerto y comprobaron que las fluctuaciones de temperatura debajo de los módulos son menores que en las zonas de referencia sin módulos. Esto significó que las manzanas eran más comercializables, como explica Greta Ott, de LTZ. Aunque todavía no se han identificado diferencias significativas en términos de enfermedades o plagas, se necesitan más años de investigación para obtener resultados fiables.

🌳🍑 Experiencias y observaciones en sitio.

El propio Hansjörg Vollmer también pudo notar diferencias significativas en comparación con sus zonas de referencia. En verano, el suelo debajo de los módulos fotovoltaicos resultó más suelto y no se secó tan rápidamente. Además, las hojas de las plantas eran más verdes y vitales. En el caso de las ciruelas se notó especialmente una clara diferencia. Estas frutas cultivadas bajo los módulos no estuvieron expuestas al estrés por calor y, por lo tanto, fueron más resistentes. En cuanto a las manzanas, descubrió que, aunque se pudieron cosechar una semana después, no sufrieron quemaduras solares ni daños por el granizo.

🌟⚖️ Situación beneficiosa para la agricultura y la energía

Por lo tanto, el sistema fotovoltaico agrícola en la explotación frutícola de Vollmer representa una situación beneficiosa para todos, ya que contribuye a la producción de energía y aumenta el rendimiento de la fruta. Los módulos fotovoltaicos protegen los frutos de las fuertes lluvias, el granizo y la luz solar intensa y también garantizan una distribución más uniforme de la temperatura, lo que mejora la calidad de la cosecha.

🚜🌲 Potencial para el futuro de la agricultura

Esta tecnología muestra un gran potencial para el futuro de la agricultura. Al utilizar sistemas Agri-PV, los agricultores no sólo pueden aumentar sus rendimientos, sino también reducir su dependencia de las fuentes de energía convencionales. Además, este doble uso de la zona ofrece ventajas ecológicas al hacer más eficiente el uso del suelo y contribuir a la reducción de gases de efecto invernadero.

📈🌐 Región modelo y perspectivas globales

El éxito del proyecto en Oberkirch-Nußbach podría servir de modelo para otras regiones, especialmente aquellas que sufren condiciones climáticas extremas o que utilizan grandes superficies para el cultivo de frutas y hortalizas. La escalabilidad y adaptabilidad de esta tecnología podría permitir que se implementen sistemas similares en todo el mundo para promover tanto la producción agrícola como la producción de energía sostenible.

📚🌱 Sensibilización y financiación gubernamental

Además, tecnologías innovadoras como Agri-PV podrían ayudar a crear conciencia sobre la integración de la energía renovable en las prácticas agrícolas tradicionales. Los programas de financiación y subsidios gubernamentales podrían promover aún más el uso de tales sistemas y así apoyar una agricultura más respetuosa con el medio ambiente y sostenible.

🔬🏫 Investigación y educación

Además, la tecnología Agri-PV también ofrece un aspecto educativo y de investigación. Gracias a la participación de instituciones científicas y de investigación como Fraunhofer ISE y LTZ, se pueden obtener más conocimientos que contribuyan a mejorar y optimizar estos sistemas. El intercambio de conocimientos y la colaboración entre agricultores, científicos y técnicos es crucial para explotar todo el potencial de esta tecnología.

🌍🌿 Contribución a los desafíos globales

En general, el sistema fotovoltaico agrícola de la explotación frutícola de Vollmer muestra de manera impresionante cómo las tecnologías innovadoras pueden contribuir a superar los desafíos globales en la agricultura y la producción de energía. Representa una solución pionera que mejora la calidad de vida y la situación económica de los agricultores, al tiempo que contribuye significativamente a la protección del medio ambiente. A través de una mayor investigación y desarrollo de tales sistemas, la agricultura del futuro puede volverse más sostenible y resiliente para enfrentar con éxito los desafíos del cambio climático y la creciente población mundial.

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🌞 Protección contra quemaduras solares y rendimientos adicionales mediante módulos Agri-PV

La agricultura se enfrenta a multitud de desafíos. Los fenómenos meteorológicos extremos, como olas de calor, fuertes lluvias o granizo, ponen periódicamente en peligro las cosechas y causan daños considerables a las plantas. Los daños causados ​​por las quemaduras solares están especialmente extendidos en la fruticultura, ya que los frutos se dañan con la luz solar directa. En este caso, la agrofotovoltaica (agri-PV) puede ofrecer una solución innovadora que no sólo protege las plantas, sino que al mismo tiempo proporciona energía renovable.

Hansjörg Vollmer, un agricultor a tiempo parcial de Oberkirch-Nußbach, ya tuvo sus primeras experiencias positivas con Agri-PV. En su huerto utiliza módulos solares que se instalan encima de las plantas. Estos módulos ofrecen un doble beneficio: no sólo generan electricidad, sino que también protegen las plantas del exceso de luz solar. "Tuvimos un rendimiento muy constante y ni una sola manzana quemada por el sol", informa con orgullo Vollmer y añade que las manzanas sin módulo de la zona de comparación se quemaron por el sol.

🌱 Mejora de la condición del suelo y plantas más sanas

Sin embargo, los efectos positivos de los módulos Agri-PV van más allá de la protección contra las quemaduras solares. Vollmer observó en sus campos que en verano el suelo permanecía más suelto y no se secaba tan rápidamente. Estas observaciones se pueden atribuir a la sombra proyectada por los módulos solares, que reduce la luz solar directa sobre el suelo y, por tanto, reduce la evaporación. Las propias plantas también mostraron una mejor salud. Vollmer informó que las hojas parecían más verdes y vitales que en el área desprotegida.

Una diferencia significativa se notó especialmente en frutas sensibles como las ciruelas. Las ciruelas cubiertas no estuvieron expuestas al estrés por calor y por lo tanto mostraron una mejor recuperación y desarrollo. Las manzanas también se beneficiaron de la cubierta vegetal, aunque pudieron cosecharse una semana más tarde. "No sufrieron quemaduras solares ni daños por granizo", dijo el agricultor.

🍎 Causas de las quemaduras solares en las manzanas.

Las quemaduras solares en las manzanas se producen principalmente debido al calor extremo y la luz solar intensa. La radiación UV-B de alta energía juega aquí un papel importante. Cuando la temperatura en la superficie de la fruta supera los 52 grados centígrados, se produce necrosis por quemaduras solares. Este daño es causado por el calor y es independiente de la intensidad de la luz solar. Las altas temperaturas hacen que las proteínas de la fruta se coagulen, destruyendo las células. Esto provoca que las capas de células se doren y colapsen; se produce necrosis, que puede obstruirse o comenzar a pudrirse debido a la infestación de esporas de hongos.

El bronceado por quemaduras solares también es común en el cultivo de manzanas. Estos surgen a una temperatura superficial de más de 46 grados centígrados en combinación con una mayor radiación solar. La zona dañada puede expandirse en la superficie del fruto e incluso afectar la pulpa durante el almacenamiento.

Otra forma de daño es la fotooxidación, que se desencadena por una radiación intensa. Esto puede ocurrir incluso a bajas temperaturas, cuando se producen fluctuaciones repentinas y extremas en la intensidad de la luz y la temperatura. Esto provoca daños que dependen menos de la temperatura que de la luz.

🛡️ Agri-PV como mecanismo de protección

Los sistemas agrofotovoltaicos ofrecen una solución a estos diversos problemas. Cubriendo el tejado con módulos solares parcialmente transparentes se pueden conseguir al mismo tiempo varias ventajas. Además de generar energía solar, los módulos protegen a las plantas de la luz solar excesiva y del estrés térmico. Al mismo tiempo, ofrecen protección contra fuertes lluvias y daños por granizo, lo que es especialmente importante en épocas de fenómenos meteorológicos extremos.

Este efecto protector de los módulos Agri-PV explica también la mejor estructura del suelo y las plantas más sanas observadas por Hansjörg Vollmer. La reducción del estrés por calor y la reducción de la evaporación ayudan a que las plantas sean menos susceptibles a daños y enfermedades. La tierra permanece húmeda y suelta por más tiempo, lo que mejora el crecimiento de las raíces y la absorción de nutrientes.

💰 Beneficios económicos a través de Agri-PV

Además de las ventajas agronómicas, los sistemas agro-fotovoltaicos también ofrecen incentivos económicos. La energía solar generada se puede utilizar directamente en la granja o inyectarse a la red pública. Esto crea fuentes adicionales de ingresos para los agricultores, lo que puede contribuir a la estabilidad económica y la seguridad del negocio. Este doble uso del área (producción agrícola y producción de energía) hace de Agri-PV una solución particularmente eficiente y sostenible.

🔮 Perspectivas de futuro y futuros desarrollos

La aplicación de la energía fotovoltaica aún está en sus inicios, pero los resultados hasta el momento son prometedores. Los desarrollos futuros podrían centrarse en optimizar los módulos e integrarlos en diferentes sistemas de cultivo. Por ejemplo, se podrían seguir desarrollando módulos parcialmente transparentes para controlar mejor la transmisión de luz y adaptarla de forma óptima a las necesidades de las respectivas instalaciones.

Combinarlo con otras técnicas agrícolas sostenibles, como el riego por goteo o el uso de cubiertas vegetales, también podría aumentar aún más la eficiencia y los beneficios de Agri-PV. A través de investigaciones en curso y proyectos piloto, los resultados prácticos pueden ampliarse y mejorarse sistemáticamente.

⚙️ Retos y soluciones

A pesar de las numerosas ventajas, también existen desafíos que deben considerarse al implementar sistemas fotovoltaicos agrícolas. Los costes de inversión suelen ser elevados y la planificación y la instalación requieren conocimientos especializados. Además, las ubicaciones deben seleccionarse y adaptarse cuidadosamente para garantizar el equilibrio entre el uso agrícola y la producción de energía.

Los programas de financiación y los incentivos financieros podrían ayudar en este sentido al reducir las inversiones iniciales y facilitar el acceso a estas tecnologías. La transferencia de conocimientos y la formación de los agricultores también desempeñan un papel crucial en el aumento de la aceptación y aplicación de Agri-PV.

🔍 La combinación de generación de energía solar y protección de plantas

La agrofotovoltaica ofrece una solución prometedora a los desafíos de la producción frutícola moderna. La combinación de generación de energía solar y protección de cultivos genera numerosas ventajas que son relevantes tanto desde el punto de vista ecológico como económico. Utilizando Agri-PV, agricultores como Hansjörg Vollmer pueden asegurar sus rendimientos, mejorar la salud de las plantas y al mismo tiempo contribuir a la producción de energía sostenible.

La respuesta positiva y los efectos observados subrayan el potencial de esta tecnología. Por lo tanto, la agricultura fotovoltaica podría desempeñar un papel clave en la agricultura sostenible en el futuro y ayudar a superar los desafíos del cambio climático y el suministro mundial de alimentos. Los efectos sinérgicos de la agricultura y la energía solar abren nuevas perspectivas para el uso eficiente y respetuoso con el medio ambiente de los recursos naturales.

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