Duplo benefício com Agri-PV para frutas e vegetais: Prevenir queimaduras solares em maçãs com Agri-Fotovoltaicos e gerar eletricidade

🍎🌞 Um sistema fotovoltaico agrícola pioneiro está em operação no Vollmer Obsthof em Oberkirch-Nußbach há quase um ano. Construída numa área de aproximadamente 1,5 hectares, esta instalação combina o cultivo de maçãs, ameixas, peras e amoras com a geração de energia solar ao ser montada numa estrutura de aço com três metros de altura. Esta tecnologia inovadora protege as plantas das intempéries e ao mesmo tempo fornece energia amiga do ambiente sem ocupar terras agrícolas.

📊🌿 O projeto faz parte da “região modelo Agri-PV” em Baden-Württemberg e está sendo intensamente estudado por instituições científicas a fim de otimizar as sinergias entre a agricultura e a produção de energia. Os resultados iniciais mostram benefícios promissores para a qualidade das culturas e rendimento energético, indicando o potencial futuro desta tecnologia.

Região do modelo agrofotovoltaico Baden-Württemberg - Parte do centro de pesquisa em Oberkirch-Nussbach trabalha com módulos totalmente sombreados - Imagem: Fraunhofer ISE

No estado federal de Baden-Württemberg, que fica no coração da Europa e é conhecido pelas suas inovações tecnológicas, foi lançado um excelente projecto de investigação que poderá moldar significativamente o futuro da agricultura e da produção de energia. Intitula-se “Região Modelo Agrifotovoltaica para Baden-Württemberg” e é uma iniciativa na qual um consórcio de 13 parceiros, liderado pelo renomado Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar ISE, estabelece vários sistemas piloto para agrofotovoltaica (APV) .

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• Região modelo agrofotovoltaica para Baden-Württemberg

🍏🚜🌞 Um inovador sistema fotovoltaico agrícola está em operação há quase um ano no Vollmer Obsthof em Oberkirch-Nußbach, que foi construído em uma área de cerca de 1,5 hectares. Este sistema, montado numa estrutura de aço com três metros de altura, abrange o cultivo de maçãs, ameixas, peras e amoras e oferece a dupla vantagem de proteger os frutos das intempéries e ao mesmo tempo produzir eletricidade sem perder terrenos agrícolas.

🔄🌞 Módulos móveis para rendimento máximo

Uma característica marcante deste sistema é a sua mobilidade e controle baseado em sensores. Metade dos módulos fotovoltaicos instalados segue a posição do sol para alcançar o melhor rendimento energético possível. A outra metade está programada para ter em conta as necessidades de luz das plantas e assim promover um crescimento óptimo.

🔧👷‍♂️ Engenharia da Kehl

Este sofisticado sistema foi desenvolvido e construído pela empresa Intech Clean Energy. A empresa, com sede em Kehl, em Ortenaukreis, foi fundada há mais de 20 anos por Hansjörg Vollmer e agora é administrada por seu filho Christoph Vollmer.

⚡🌿 Sinergias entre agricultura e energia

O sistema Agri-PV faz parte do projeto de investigação “Região Modelo Agri-PV” gerido pelo estado de Baden-Württemberg, que visa investigar e otimizar as sinergias entre a produção de energia e a agricultura. O Secretário de Estado do Meio Ambiente de Baden-Württemberg, Andre Baumann, também participou da inauguração oficial da instalação, elogiando a combinação inovadora de agricultura e energia renovável.

📊🔬 Objetivos da pesquisa e resultados iniciais

O objetivo central do projeto é analisar a energia e a produção de frutos da planta. O Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar (ISE) em Freiburg é responsável pela avaliação da eletricidade gerada, enquanto o Centro de Tecnologia Agrícola Augustenberg (LTZ), perto de Karlsruhe, examina o desenvolvimento dos frutos sob os módulos fotovoltaicos.

🌡️🍏 Observações positivas após o primeiro ano

As primeiras observações positivas puderam ser feitas após o primeiro ano. Os investigadores do LTZ visitam o pomar em intervalos regulares e constataram que as flutuações de temperatura sob os módulos são mais baixas do que nas áreas de referência sem módulos. Isso significava que as maçãs eram mais comercializáveis, como explicou Greta Ott, da LTZ. Embora ainda não tenham sido identificadas diferenças significativas em termos de doenças ou infestações de pragas, são necessários mais anos de investigação para obter resultados fiáveis.

🌳🍑 Experiências e observações no local

O próprio Hansjörg Vollmer também conseguiu notar diferenças significativas em comparação com as suas áreas de referência. O solo sob os módulos fotovoltaicos mostrou-se mais solto no verão e não secou tão rapidamente. Além disso, as folhas das plantas ficaram mais verdes e vitais. Uma clara diferença foi particularmente notável com as ameixas. Esses frutos cultivados sob os módulos não foram expostos ao estresse térmico e, portanto, foram mais resistentes. No que diz respeito às maçãs, ele descobriu que, embora pudessem ser colhidas uma semana depois, não sofreram queimaduras solares e não foram danificadas pelo granizo.

🌟⚖️ Situação ganha-ganha para agricultura e energia

O sistema agro-PV na exploração frutícola de Vollmer representa, portanto, uma situação vantajosa para todos, na medida em que contribui para a produção de energia e aumenta a produção de frutos. Os módulos fotovoltaicos protegem os frutos de chuvas fortes, granizo e luz solar intensa e ainda garantem uma distribuição mais uniforme da temperatura, o que melhora a qualidade da colheita.

🚜🌲 Potencial para o futuro da agricultura

Esta tecnologia mostra um grande potencial para o futuro da agricultura. Ao utilizar sistemas Agri-PV, os agricultores podem não só aumentar os seus rendimentos, mas também reduzir a sua dependência de fontes de energia convencionais. Além disso, esta dupla utilização da área oferece vantagens ecológicas ao tornar o uso do solo mais eficiente e contribuir para a redução dos gases com efeito de estufa.

📈🌐 Região modelo e perspectivas globais

O sucesso do projecto em Oberkirch-Nußbach poderá servir de modelo para outras regiões, especialmente aquelas que sofrem de condições climáticas extremas ou que utilizam grandes áreas para o cultivo de frutas e legumes. A escalabilidade e adaptabilidade desta tecnologia poderia permitir a implementação de sistemas semelhantes em todo o mundo para promover a produção agrícola e a produção de energia sustentável.

📚🌱 Conscientização e financiamento governamental

Além disso, tecnologias inovadoras como a Agri-PV poderiam ajudar a aumentar a sensibilização para a integração das energias renováveis ​​nas práticas agrícolas tradicionais. Os programas de financiamento e subsídios governamentais poderiam promover ainda mais a utilização de tais sistemas e, assim, apoiar uma agricultura mais ecológica e sustentável.

🔬🏫 Pesquisa e educação

Além disso, a tecnologia Agri-PV também oferece um aspecto de pesquisa e educacional. Através da participação de instituições científicas e de investigação como o Fraunhofer ISE e o LTZ, podem ser obtidos novos conhecimentos que contribuem para melhorar e otimizar estes sistemas. A troca de conhecimentos e a colaboração entre agricultores, cientistas e técnicos é crucial para explorar todo o potencial desta tecnologia.

🌍🌿 Contribuição para os desafios globais

No geral, o sistema agro-PV na exploração frutícola de Vollmer mostra de forma impressionante como as tecnologias inovadoras podem contribuir para superar os desafios globais na agricultura e na produção de energia. Representa uma solução pioneira que melhora a qualidade de vida e a situação económica dos agricultores, ao mesmo tempo que dá um contributo significativo para a protecção ambiental. Através de mais investigação e desenvolvimento de tais sistemas, a agricultura do futuro pode tornar-se mais sustentável e resiliente, a fim de enfrentar com sucesso os desafios das alterações climáticas e da crescente população global.

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🌞 Proteção contra queimaduras solares e rendimentos adicionais através de módulos Agri-PV

A agricultura enfrenta uma série de desafios. Eventos climáticos extremos, como ondas de calor, chuvas fortes ou granizo, colocam regularmente as colheitas em risco e causam danos consideráveis ​​às plantas. Os danos causados ​​pelas queimaduras solares são particularmente comuns na fruticultura, uma vez que os frutos são danificados pela luz solar direta. Aqui, a agrofotovoltaica (agri-PV) pode oferecer uma solução inovadora que não só protege as plantas, mas também fornece energia renovável ao mesmo tempo.

Hansjörg Vollmer, um agricultor a tempo parcial de Oberkirch-Nußbach, já teve as suas primeiras experiências positivas com a Agri-PV. Em seu pomar ele utiliza módulos solares que são instalados acima das plantas. Estes módulos oferecem um duplo benefício: não só geram eletricidade, mas também protegem as plantas da luz solar excessiva. “Tivemos um rendimento muito consistente e nenhuma maçã queimada pelo sol”, relata Vollmer com orgulho, acrescentando que ocorreram queimaduras solares nas maçãs na área de comparação sem módulos.

🌱 Melhor condição do solo e plantas mais saudáveis

No entanto, os efeitos positivos dos módulos Agri-PV vão além da proteção contra queimaduras solares. Vollmer notou em seus campos que o solo permanecia mais solto no verão e não secava tão rapidamente. Estas observações podem ser atribuídas à sombra projetada pelos módulos solares, que reduz a luz solar direta no solo e, assim, reduz a evaporação. As próprias plantas também apresentaram melhor saúde. Vollmer relatou que as folhas pareciam mais verdes e vitais do que na área desprotegida.

Uma diferença significativa foi particularmente notável com frutas sensíveis, como as ameixas. As ameixas cobertas não foram expostas ao estresse térmico e portanto apresentaram melhor recuperação e desenvolvimento. As maçãs também se beneficiaram da copa, embora pudessem ser colhidas uma semana depois. “Eles não sofreram queimaduras solares e não houve granizo”, disse o agricultor.

🍎 Causas de queimaduras solares em maçãs

As queimaduras solares nas maçãs ocorrem principalmente devido ao calor extremo e à luz solar intensa. A radiação UV-B de alta energia desempenha um papel importante aqui. Quando a temperatura na superfície da fruta sobe acima de 52 graus Celsius, ocorre necrose por queimadura solar. Este dano é causado pelo calor e independe da intensidade da luz solar. As altas temperaturas fazem com que as proteínas da fruta coagulem, destruindo as células. Isso leva ao escurecimento e ao colapso das camadas celulares - ocorre necrose, que pode ficar rolhada ou começar a apodrecer devido à infestação de esporos de fungos.

O bronzeamento por queimadura solar também é comum no cultivo de maçã. Estes surgem a uma temperatura superficial superior a 46 graus Celsius em combinação com o aumento da radiação solar. A área danificada pode expandir-se na superfície da fruta e até afetar a polpa durante o armazenamento.

Outra forma de dano é a fotooxidação, desencadeada por radiação intensa. Isto pode ocorrer mesmo em baixas temperaturas, quando há flutuações repentinas e extremas na intensidade da luz e da temperatura. Isso causa danos que dependem menos da temperatura do que da luz.

🛡️ Agri-PV como mecanismo de proteção

Os sistemas agrofotovoltaicos oferecem uma solução para estes diversos problemas. Ao cobrir o telhado com módulos solares parcialmente transparentes, várias vantagens podem ser obtidas ao mesmo tempo. Além de gerar energia solar, os módulos protegem as plantas do excesso de luz solar e do estresse térmico. Ao mesmo tempo, oferecem proteção contra fortes chuvas e granizo, o que é particularmente importante em tempos de aumento dos extremos climáticos.

Este efeito protetor dos módulos Agri-PV também explica a melhor estrutura do solo e as plantas mais saudáveis ​​observadas por Hansjörg Vollmer. A redução do estresse térmico e a redução da evaporação ajudam as plantas a serem menos suscetíveis a danos e doenças. O solo permanece úmido e solto por mais tempo, melhorando o crescimento das raízes e a absorção de nutrientes.

💰 Benefícios econômicos através do Agri-PV

Além das vantagens agronómicas, os sistemas agro-PV também oferecem incentivos económicos. A energia solar gerada pode ser utilizada diretamente na fazenda ou alimentada na rede pública. Isto cria fontes adicionais de rendimento para os agricultores, o que pode contribuir para a estabilidade económica e a segurança do negócio. Esta dupla utilização da área – produção agrícola e produção de energia – torna a Agri-PV uma solução particularmente eficiente e sustentável.

🔮 Perspectivas futuras e novos desenvolvimentos

A aplicação da agrofotovoltaica ainda está numa fase inicial, mas os resultados até agora são promissores. Os desenvolvimentos futuros poderão concentrar-se na otimização dos módulos e na sua integração em diferentes sistemas de cultivo. Por exemplo, módulos parcialmente transparentes poderiam ser desenvolvidos para melhor controlar a transmissão de luz e adaptá-la de forma ideal às necessidades das respectivas plantas.

Combiná-la com outras técnicas agrícolas sustentáveis, como a irrigação gota a gota ou a utilização de coberturas do solo, também poderia aumentar ainda mais a eficiência e os benefícios da Agri-PV. Através de investigação contínua e de projectos-piloto, as conclusões práticas podem ser sistematicamente expandidas e melhoradas.

⚙️ Desafios e soluções

Apesar das inúmeras vantagens, também existem desafios que devem ser considerados na implementação de sistemas agro-PV. Os custos de investimento são muitas vezes elevados e o planeamento e a instalação requerem conhecimentos especializados. Além disso, os locais devem ser cuidadosamente seleccionados e adaptados para garantir o equilíbrio entre a utilização agrícola e a produção de energia.

Programas de financiamento e incentivos financeiros poderiam ajudar neste aspecto, reduzindo os investimentos iniciais e facilitando o acesso a estas tecnologias. A transferência de conhecimentos e a formação dos agricultores também desempenham um papel crucial no aumento da aceitação e aplicação do Agri-PV.

🔍 A combinação de geração de energia solar e proteção de plantas

A agrofotovoltaica oferece uma solução promissora para os desafios da produção moderna de frutas. A combinação da geração de energia solar e da proteção das culturas leva a inúmeras vantagens que são ecológica e economicamente relevantes. Ao utilizar Agri-PV, agricultores como Hansjörg Vollmer podem garantir os seus rendimentos, melhorar a saúde das plantas e, ao mesmo tempo, contribuir para a produção de energia sustentável.

A resposta positiva e os efeitos observados sublinham o potencial desta tecnologia. A agricultura-PV poderá, portanto, desempenhar um papel fundamental na agricultura sustentável no futuro e ajudar a superar os desafios das alterações climáticas e do abastecimento alimentar global. Os efeitos sinérgicos da agricultura e da energia solar abrem novas perspectivas para a utilização eficiente e amiga do ambiente dos recursos naturais.

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