Você sabia? Agri-PV desenvolveu a partir da tecnologia para vagas de estacionamento solares com módulos solares parcialmente transparentes

Agrofotovoltaica: o futuro da agricultura e da produção de energia

A agrofotovoltaica (agri-PV) é uma tecnologia pioneira que tem potencial para superar os desafios da crescente população global e do aumento da procura de energia. Podem ser criadas sinergias valiosas através da combinação inovadora da utilização agrícola e da produção de energia renovável na mesma terra. Este conceito foi originalmente inspirado na tecnologia de estacionamentos solares, que utilizam painéis solares semitransparentes. Hoje, o Agri-PV é considerado uma tecnologia chave para um futuro sustentável.

Origem da agrofotovoltaica

Os primórdios da Agri-PV remontam ao desenvolvimento de coberturas asfálticas com módulos solares para vagas de estacionamento. O objetivo aqui era usar o espaço duas vezes: para dar sombra aos veículos estacionados e ao mesmo tempo para gerar eletricidade a partir da energia solar. Módulos solares parcialmente transparentes, que absorvem apenas parte da luz, provaram ser uma solução eficiente. Este princípio foi aplicado à agricultura para obter benefícios semelhantes.

Na agricultura, os módulos parcialmente transparentes permitem regular a radiação solar, o que protege as plantas do stress térmico prejudicial e, ao mesmo tempo, fornece iluminação suficiente. uma área potencial para a agrofotovoltaica mostrou que esta tecnologia pode melhorar tanto o rendimento como a qualidade, ao mesmo tempo que gera energia renovável.

Vantagens da agrofotovoltaica

Agri-PV oferece uma variedade de vantagens em relação aos parques solares convencionais e ao uso puramente agrícola:

• Uso eficiente da terra: Em regiões com oferta limitada de terra, os sistemas agro-PV podem permitir a dupla utilização da terra para a produção de energia e de alimentos.
• Proteção contra condições climáticas extremas: Os módulos solares podem proteger as plantas da luz solar intensa, granizo ou chuva forte e, assim, reduzir as perdas de colheitas.
• Economia de água: Ao sombrear as plantas, as necessidades de água podem ser reduzidas em até 20%.
• Fonte adicional de rendimento: Os agricultores podem gerar uma fonte estável de rendimento através da venda de electricidade e reduzir os custos de energia das suas operações.
• Proteção climática: Agri-PV apoia a expansão das energias renováveis ​​e contribui para a redução das emissões de gases com efeito de estufa.
• Biodiversidade: A concepção de sistemas agro-PV pode criar especificamente habitats para insectos e outros animais.
• Proteção contra a erosão do solo: Os módulos solares reduzem a erosão eólica e hídrica em terras agrícolas.
• Coleta de água da chuva: Alguns sistemas Agri-PV são projetados para capturar água da chuva e armazená-la para irrigação.
• Redução do uso de pesticidas: A criação de um microclima sob os módulos pode reduzir a pressão das pragas.
• Adaptação às alterações climáticas: Agri-PV protege as plantas da luz solar excessiva e de outras condições climáticas extremas.

Inovações tecnológicas em agro-PV

Um aspecto crucial no desenvolvimento de sistemas agro-PV é a optimização da transmissão de luz e da eficiência dos módulos solares. Várias tecnologias são usadas aqui:

• Módulos semitransparentes: Permitem a passagem de luz suficiente para a fotossíntese e, ao mesmo tempo, geram eletricidade.
• Módulos bifaciais: Esses módulos utilizam luz solar direta e luz refletida para maximizar a geração de energia.
• Células solares orgânicas: Células solares flexíveis e finas que podem ser fabricadas em vários graus de transparência e são ideais para estruturas agrícolas.
• Adaptação às condições regionais: Os investigadores estão a desenvolver algoritmos para adaptar a transmissão de luz dos módulos às condições climáticas específicas e às necessidades das plantas.

Além disso, estão sendo realizados trabalhos de resfriamento dos módulos, pois um melhor fluxo de ar pode aumentar sua eficiência e prolongar sua vida útil.

Diferentes designs e aplicações

Os sistemas agro-PV podem ser divididos em diversas categorias que variam dependendo das necessidades agrícolas:

• Sistemas elevados: Os módulos são montados em estruturas altas, o que permite que as máquinas agrícolas trabalhem facilmente sob os módulos. Estes sistemas são particularmente adequados para o cultivo de frutas e bagas.
• Sistemas ao nível do solo: Os módulos estão dispostos em filas, com espaço suficiente para máquinas agrícolas. Eles são ideais para culturas como trigo ou milho.
• Sistemas integrados: Os módulos são integrados em estruturas existentes, como estufas. Isso permite o uso ideal da infraestrutura existente.

O uso de células solares transparentes e orgânicas

Células solares transparentes e orgânicas são tecnologias essenciais para o desenvolvimento da agricultura fotovoltaica. Oferecem um elevado grau de flexibilidade no design e permitem uma melhor adaptação às necessidades das plantas. Por exemplo, células solares transparentes podem ser usadas em estufas para filtrar a luz solar e gerar eletricidade ao mesmo tempo. Graças à sua flexibilidade, as células solares orgânicas oferecem novas possibilidades, por exemplo, para integração em estruturas agrícolas existentes.

Agri-PV como solução para desafios globais

Dados os desafios das alterações climáticas, a crescente procura de alimentos e energia e os recursos terrestres limitados, a Agri-PV é uma solução que pode dar um contributo positivo a longo prazo. Não só oferece vantagens agrícolas e ecológicas, mas também cria perspectivas económicas para os agricultores e as regiões rurais.

Agri-PV na Alemanha: o exemplo de Baden-Württemberg

Baden-Württemberg é considerada pioneira no desenvolvimento e implementação de sistemas agro-PV. Como parte do projeto de pesquisa “Model Region Agri-PV BW”, vários sistemas foram planejados e construídos, incluindo um sistema em Augustenberg, perto de Karlsruhe. Mais de 1.400 módulos fotovoltaicos foram instalados aqui em uma área de 6.000 metros quadrados. Estes projectos-piloto pretendem demonstrar a adequação prática da tecnologia e servir de modelo para outras regiões.

Adequado para:

• “Model Region Agri-Photovoltaics Baden-Württemberg” mostra efeitos de sinergia do uso duplo da terra agro-PV em Oberkirch-Nussbach
• Agri-Solar para fruticultura: Agri-PV em Baden-Württemberg e Renânia-Palatinado para fruticultura neutra em CO2 (frutas e vegetais)
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Desafios e perspectivas futuras

Apesar de todas as vantagens, os sistemas agro-PV enfrentam desafios. O planeamento e a integração de painéis solares em terrenos agrícolas requerem uma estreita colaboração entre engenheiros, agricultores e cientistas. Inovações tecnológicas, financiamento governamental e educação são necessários para aumentar a aceitação e difusão da tecnologia.

O futuro do agro-PV é promissor. Através do desenvolvimento de tecnologias como as células solares orgânicas e da adaptação às necessidades regionais, a Agri-PV desempenhará um papel cada vez mais importante nos próximos anos. A combinação de energias renováveis ​​e agricultura não só oferece uma solução sustentável para os problemas globais, mas também contribui para a resiliência da agricultura aos desafios das alterações climáticas.

A agrofotovoltaica é mais do que uma inovação técnica. É uma chave para o desenvolvimento sustentável da nossa sociedade. Através da utilização inteligente da terra para a produção simultânea de energia e alimentos, dá um contributo valioso para a protecção do clima e a segurança alimentar. Com o financiamento, a investigação e a educação adequados, o Agri-PV tem o potencial de mudar de forma sustentável o mundo da agricultura e do fornecimento de energia.

Módulos solares parcialmente transparentes já estão sendo usados ​​em um centro de pesquisa na “Região Modelo Agri-Fotovoltaica Baden Württemberg”.

Mais sobre isso aqui:

• Agri-Solar para fruticultura: Agri-PV em Baden-Württemberg e Renânia-Palatinado para fruticultura neutra em CO2 (frutas e vegetais)

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