En el problema amenazador del cambio clim\u00e1tico, cultivar cultivos comerciales en granjas solares es un uso potencialmente eficiente de la tierra agr\u00edcola que puede aumentar la producci\u00f3n comercial de alimentos y mejorar el rendimiento y la longevidad de los paneles solares, seg\u00fan una nueva investigaci\u00f3n de Cornell. El grupo public\u00f3 una nueva investigaci\u00f3n el 15 de febrero en Applied Energy.<\/p>\n\n\n\n
“Ahora tenemos, por primera vez, una herramienta basada en la f\u00edsica para estimar los costos y beneficios de la ubicaci\u00f3n conjunta de paneles solares y la agricultura comercial desde la perspectiva de una mayor eficiencia de conversi\u00f3n de energ\u00eda y la longevidad de los paneles solares”, dijo el autor principal, Henry Williams, estudiante de doctorado en ingenier\u00eda de Cornell.<\/p>\n\n\n\n
“Existe potencial para los sistemas agrivoltaicos, donde la agricultura y los paneles solares coexisten, para proporcionar un mayor enfriamiento pasivo a trav\u00e9s de paneles m\u00e1s altos, una cubierta del suelo m\u00e1s reflectante y tasas de evapotranspiraci\u00f3n m\u00e1s altas en comparaci\u00f3n con las granjas solares tradicionales”, dijo el autor principal Max Zhang, profesor de Sibley. Escuela de Ingenier\u00eda Mec\u00e1nica y Aeroespacial, “Podemos generar electricidad renovable y conservar tierras de cultivo a trav\u00e9s de sistemas agrovoltaicos”.<\/p>\n\n\n\n
En Nueva York, por ejemplo, aproximadamente el 40% de la capacidad de las granjas solares a gran escala se ha desarrollado en tierras agr\u00edcolas, mientras que aproximadamente el 84% de las tierras consideradas adecuadas para el desarrollo solar a gran escala son agr\u00edcolas, seg\u00fan un estudio de investigaci\u00f3n anterior del grupo de Zhang. Mediante el uso de un modelo de microclima computacional basado en din\u00e1mica de fluidos y datos de temperatura del panel solar, el grupo evalu\u00f3 la altura del panel solar, la reflectividad de la luz del suelo y las tasas de evapotranspiraci\u00f3n (el proceso en el que el vapor de agua se eleva desde las plantas y el suelo). Descubrieron que los sistemas agrovoltaicos pueden potencialmente ayudar a resolver futuros problemas globales de energ\u00eda alimentaria.<\/p>\n\n\n\n
Los ingenieros demostraron que los paneles solares montados sobre la vegetaci\u00f3n revelan ca\u00eddas de temperatura en la superficie en comparaci\u00f3n con los paneles solares construidos sobre suelo desnudo. Los paneles solares se montaron 4 metros por encima de un cultivo de soja y los m\u00f3dulos solares mostraron reducciones de temperatura de hasta 10\u00b0C, en comparaci\u00f3n con los paneles solares montados a medio metro por encima del suelo desnudo.<\/p>\n\n\n\n
El efecto de enfriamiento debido a una mayor evapotranspiraci\u00f3n y albedo superficial de la vegetaci\u00f3n y el suelo es m\u00e1s significativo que el inducido por una mayor altura del panel y el enfriamiento pasivo se suma a la eficiencia del panel solar, en comparaci\u00f3n con el suelo expuesto o la grava, seg\u00fan el documento. Mejor a\u00fan, sin embargo, las ca\u00eddas de temperatura conducen a una vida \u00fatil mejorada del panel solar y un potencial econ\u00f3mico mejorado a largo plazo.<\/p>\n\n\n\n
“A medida que disminuye la temperatura de funcionamiento del panel solar, puede aumentar la eficiencia y mejorar la longevidad de sus m\u00f3dulos solares”, dijo Williams, “estamos mostrando dos beneficios. Por un lado, tiene producci\u00f3n de alimentos para los agricultores y, por el otro, Por otro lado, hemos demostrado una mayor longevidad y una mayor eficiencia de conversi\u00f3n para los desarrolladores de energ\u00eda solar”.<\/p>\n\n\n\n
Comprender este concepto de beneficio mutuo llega en un momento cr\u00edtico para la producci\u00f3n agr\u00edcola, ya que se espera que la demanda mundial de alimentos aumente en un 50% para 2050, para alimentar a unos 10.000 millones de personas, seg\u00fan el Instituto de Recursos Mundiales. Al mismo tiempo, es imperativo acelerar el despliegue de energ\u00edas renovables para mitigar el impacto del cambio clim\u00e1tico. En climas c\u00e1lidos como el oeste de los Estados Unidos, las granjas agrovoltaicas ser\u00edan ideales.<\/p>\n\n\n\n
“Hasta este punto, la mayor\u00eda de los beneficios de los sistemas agrivoltaicos han girado en torno a las zonas clim\u00e1ticas c\u00e1lidas y \u00e1ridas”, dijo Zhang, tambi\u00e9n directora de la facultad de Kathy Dwyer Marble y Curt Marble del Centro Cornell Atkinson para un futuro sostenible, “Este documento es dando un paso hacia la evaluaci\u00f3n de la viabilidad de los agrovoltaicos en climas representativos del noreste de los EE. UU. para relajar la competencia por el uso de la tierra que enfrenta el mundo”.<\/p>\n\n\n\n