Agrofotovoltaica: Sinergias e tensões de uma estratégia de dupla utilização – Imagem criativa: Xpert.Digital
Potencialidades e conflitos: O papel da energia fotovoltaica agrícola na transição energética.
Energia fotovoltaica agrícola: como o uso duplo da terra está transformando o futuro da energia.
A crescente prevalência da energia fotovoltaica agrícola (agri-FV) marca uma mudança no uso da terra, onde a produção simultânea de eletricidade e alimentos na mesma área gera tanto inovações tecnológicas quanto conflitos de interesse sociais. Estudos atuais preveem que os sistemas agrofotovoltaicos na Europa Central poderiam suprir até 68% da demanda energética se apenas 9% das terras agrícolas fossem destinadas a essa tecnologia. Embora a capacidade instalada global tenha aumentado exponencialmente de 5 MWp em 2012 para mais de 14 GWp em 2021, metas ambiciosas de expansão, como o objetivo da Alemanha de 215 GW de capacidade fotovoltaica até 2030, enfrentam o desafio de superar as lacunas de aceitação e os obstáculos regulatórios. O Fraunhofer ISE identifica um potencial de 1.700 GWp para agrofotovoltaica em grandes alturas na Alemanha, mas projetos como o parque solar planejado de 300 hectares em Geiseltal, Saxônia-Anhalt, mostram que a transformação das paisagens agrícolas pode desencadear profundas perturbações socioeconômicas.
Inovações tecnológicas e interações agroecológicas
Projeto do sistema e otimização de rendimento
Os conceitos modernos de agro-fotovoltaica baseiam-se em uma tripla otimização: rendimento energético, produtividade agrícola e resiliência ecológica. Módulos solares bifaciais, que absorvem luz em ambos os lados, alcançam uma transmitância luminosa de 70 a 80% por meio de elevações elevadas (3 a 5 m) e espaçamento generoso entre fileiras (10 a 15 m). Isso resultou em um aumento de 42 a 87% na produtividade da área no projeto APV-RESOLA. Sistemas verticais, como o Next2Sun, utilizam orientações leste-oeste para gerar picos de energia pela manhã e à noite, enquanto permitem luz suficiente para o crescimento das plantas ao meio-dia. Essa produção de energia contracíclica reduz o congestionamento da rede e permite o uso de máquinas de colheita graças às estruturas modulares de aço.
Efeitos microclimáticos e produtividade das plantas
O sombreamento parcial proporcionado por módulos fotovoltaicos cria um microclima mais estável, o que pode levar a aumentos de produtividade de até 16% em culturas de frutos vermelhos durante anos de seca. Medições de longo prazo na estação experimental do Lago de Constança documentaram maiores rendimentos de trigo sob módulos fotovoltaicos (+7%) durante a onda de calor do verão de 2018, reduzindo simultaneamente as necessidades de irrigação em 20%. Em contrapartida, perdas de produtividade de até 33% ocorreram em anos com clima equilibrado, evidenciando a dependência dos níveis de estresse climático. Sistemas adaptativos com módulos de rastreamento solar ou revestimentos seletivos à luz poderão viabilizar o controle do sombreamento sob demanda no futuro.
Potenciais de transformação econômica e riscos operacionais
Diversificação de rendimentos para explorações agrícolas
A agro-fotovoltaica oferece aos agricultores uma dupla fonte de renda: enquanto a produção de eletricidade gera pagamentos de aluguel de € 3.000 a € 4.000/ha, 85% dos pagamentos diretos da UE são retidos. Um estudo de caso polonês mostra que a produção combinada de trigo/eletricidade aumenta o lucro líquido por hectare em € 1.268 (fotovoltaica + trigo) em comparação com as perdas esperadas para 2024 para a monocultura. A Universidade de Göttingen determinou uma taxa de aceitação de 72,4% entre os agricultores, com a segurança de renda (68%) e a sustentabilidade (52%) sendo os principais motivos.
Desafios relacionados à infraestrutura e ao mercado
Apesar da queda dos custos de produção para 4–6 centavos/kWh, gargalos na rede elétrica estão dificultando a conexão de parques agrofotovoltaicos de grande porte. O projeto Geiseltal, com capacidade planejada de 300 MW, exige a construção de 23 km de novas linhas de média tensão, o que consome 30% do investimento total. Além disso, há uma falta de contratos de arrendamento padronizados: enquanto cooperativas de energia como a de Peißenberg oferecem aos agricultores o uso gratuito da terra em troca da compra de energia fotovoltaica, modelos de compartilhamento de receitas com arrendamentos fixos e participação nos lucros prevalecem entre os desenvolvedores de projetos comerciais.
Conflitos de aceitação sociopolítica e barreiras legais de planejamento
Resistência local e profissionalização da cultura de protesto
O projeto do parque solar em Kienberg (Baviera) revela linhas de conflito típicas: uma iniciativa cidadã com 1.836 votos (12,4% dos votos) conquistou três cadeiras na câmara municipal e anunciou uma ação judicial contra o projeto. Campanhas conduzidas profissionalmente utilizam narrativas visuais (“pavimentando a paisagem”) e cooperam com associações de conservação ambiental que se opõem à perda de habitat para hamsters europeus. Especialistas em comunicação como Sándor Mohácsi enfatizam que a participação pública precoce e visualizações transparentes (simulações em realidade virtual) aumentam a aceitação, mas que os oponentes mais radicais são dificilmente alcançáveis por meio de argumentos racionais.
Fragmentação da legislação urbanística e demarcação de áreas
Apesar da alteração de 2023 à Lei de Fontes de Energia Renovável (EEG), que promove a energia fotovoltaica agrícola como um "tipo especial de instalação solar", a inconsistência na designação do solo está dificultando o crescimento do mercado. Enquanto a Baviera permite a energia fotovoltaica agrícola em todas as áreas rurais, estados como Baden-Württemberg exigem avaliações complexas caso a caso, de acordo com o Artigo 35 do Código Alemão de Construção (BauGB). O estudo do Fraunhofer critica o fato de 70% das áreas agrícolas alemãs estarem fechadas para o desenvolvimento de energia fotovoltaica devido ao seu estatuto de proteção (FFH, proteção hídrica), enquanto, ao mesmo tempo, 8% das terras aráveis em toda a UE, nos países do Grupo de Visegrado, estariam disponíveis para um potencial fotovoltaico de 180 GW.
Requisitos regulatórios para inovação e caminhos de desenvolvimento futuros
Harmonização dos quadros de financiamento e das normas tecnológicas
Os atuais subsídios EEG não diferenciam entre os tipos de sistemas agro-fotovoltaicos, embora os sistemas verticais (Next2Sun) alcancem rendimentos 30% menores com o dobro da eficiência de área. Um sistema de bônus de três níveis – 0,5 centavos/kWh para instalações montadas no solo, +0,3 centavos para medidas de biodiversidade e +0,2 centavos para culturas especiais – poderia incentivar inovações direcionadas. Paralelamente, é necessária uma norma DIN (em preparação: DIN SPEC 91434) que defina a disponibilidade mínima de luz (600–800 µmol/m²/s) e as alturas de afastamento das máquinas (>3,5 m).
Integração em ecossistemas de agricultura inteligente
Projetos futuros como o “Agri-PV 4.0” combinam módulos fotovoltaicos com sensores de IoT para monitoramento do microclima (umidade, duração da umidade foliar) e controle automatizado de irrigação. Plantas-piloto na Renânia-Palatinado estão testando módulos orgânicos semitransparentes com transmissão de luz adaptativa que utilizam IA para analisar previsões meteorológicas e dados de crescimento de plantas. Esses sistemas poderiam potencialmente integrar a produção de hidrogênio (eletrolisadores sob os módulos) e a fotocatálise agrícola (purificação do ar utilizando módulos revestidos com TiO2).
A energia fotovoltaica agrícola como catalisador para uma transição integrada do uso da terra.
A penetração da tecnologia fotovoltaica em terras agrícolas não representa um excesso tecnocrático, mas sim uma simbiose necessária para enfrentar as crises climática e alimentar. Como demonstra o projeto ReWA, a aceitação aumenta para 78% quando modelos regionais de eletricidade (25% de consumo no local) são combinados com a participação cidadã (quotas de 5 a 10 kWh a partir de € 500). Será crucial institucionalizar a coexistência produtiva do trigo e da eletricidade por meio de um planejamento espacial claro (áreas prioritárias em terras de baixa produtividade) e formatos de planejamento cooperativo (mesas redondas com agricultores, conservacionistas e municípios). A próxima reforma agrícola da UE, prevista para 2027, oferece a oportunidade de utilizar esquemas ecológicos especificamente para sistemas agrofotovoltaicos que promovam a biodiversidade, colhendo assim o duplo dividendo da proteção climática e da biodiversidade.
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