O ano de 2022 tem sido repleto de novidades em relação às mudanças climáticas e à crise energética, ela própria um produto das mudanças climáticas (e de outros elementos). Graças a esses dois eventos negativos, os custos estão aumentando e a necessidade de mais terras naturais com mais árvores está crescendo. No entanto, com o crescimento das populações globais para alimentar, a terra está sendo cada vez mais desmatada para agricultura e agricultura – a floresta amazônica é um excelente exemplo.
A questão da escassez de terra tanto para a agricultura quanto para a paisagem selvagem, juntamente com a necessidade de mais fontes de energia renováveis para fornecer a tão necessária energia, levou a uma solução interessante - a agricultura agrivoltaica.
Conteúdo
O que é agrovoltaico? Uma definição e história da agrovoltaica
Vantagens e desvantagens da agrovoltaica
Quais são as opções de instalação para agrovoltaicos?
Existem subsídios agrivoltaicos disponíveis?
Conclusão
O que é agrovoltaico? Uma definição e história da agrovoltaica
Agrivoltaics, de “agri” para agricultura e “voltaics” para produção de energia, é a combinação desses dois elementos para produção de energia e alimentos mutuamente benéfica em um só lugar.
Um exemplo simples de energia agrivoltaica é colocar ovelhas para pastar em um campo cheio de painéis solares. Aqui, as ovelhas se beneficiam da sombra (que também ajuda a impedir que a grama fique marrom muito rapidamente), e o agricultor solar se beneficia das ovelhas mantendo a grama curta por uma fração da taxa para os trabalhadores com cortadores de grama - especialmente com o aumento do custo de combustível.
Os agrivoltaicos começaram a tomar forma física quando Byron Kominek, um fazendeiro de feno do Colorado, EUA, percebeu que a fazenda de sua família não gerava mais dinheiro suficiente para sustentar a família. Kominek também estava ciente da crise energética e da pressão por energias renováveis. Ele abordou o governo local e apresentou uma ideia - alugar sua fazenda para o estado para painéis solares, mantendo a terra embaixo para a agricultura.
Eventualmente, com a ajuda de pesquisadores da Colorado State University e do National Renewable Energy Lab, Kominek conseguiu instalar mais de 3,000 painéis solares, com espaço suficiente entre cada um para dirigir seu trator e usar a terra sob os painéis solares para cultivar vegetais.
Graças à sombra intermitente dos painéis solares, a água evaporou menos, o que significa que os vegetais foram beneficiados e foi necessária menos água. Além disso, a evaporação da água restante ajudou a resfriar o ar ao redor dos painéis solares em até 12 graus, o que significa painéis mais eficientes com maior produção de energia.
O sucesso de Kominek significou a economia de sua fazenda e uma revolução nas indústrias agrícola e de energia renovável. Hoje, a agricultura pode ser combinada com moinhos de vento, energia solar e outros energia limpa fornecedores. O mercado global de Agrivoltaics está projetado para crescer em um CAGR de cerca de 38% de 2022 para 2027.
Vantagens e desvantagens da agrovoltaica
Benefícios da energia agrivoltaica
– Maximiza o potencial de energia solar: De acordo com uma estudo, as demandas globais de energia poderiam ser compensadas pela produção de eletricidade solar, mesmo que menos de 1% das terras cultivadas fossem convertidas em um sistema agrivoltaico. Isso não se deve apenas ao efeito de aumento de eficiência da menor evaporação da água nas terras agrícolas, mas também ao maior volume de terra utilizada - já que as terras cultivadas podem ser usadas simultaneamente para geração de energia.
– Melhora a qualidade do solo e a produção agrícola: A sombra fornecida pelo painéis solares fotovoltaicos (PV) significa que o solo retém mais umidade. A pesquisa de Barron-Gafford mostrou que a água pode ser retida na medida em que algumas plantas podem crescer no deserto do Arizona. Um similar estudo descobriram que, nessas condições, a pimenta e o tomate precisavam de 50% e 30% menos de água, respectivamente, para prosperar. O tamanho e o posicionamento dos painéis protegem as plantas do calor excessivo e das intempéries, como ventos fortes e chuvas intensas — cada vez mais importantes devido às mudanças climáticas. Agrivoltaicos, portanto, significa solo mais saudável e colheitas de maior rendimento ao longo do ano.
– Aumenta os lucros do agricultor: Graças ao uso duplo de suas terras, a agrovoltaica significa que os agricultores podem se beneficiar de fluxos de receita duplos, ao mesmo tempo em que protegem o planeta e abordam a escassez de terras. De acordo com o NREL, mais de 2 milhões de acres de terras agrícolas nos EUA podem passar para a energia solar na próxima década - isso é muito uma indústria em crescimento. Além disso, os trabalhadores nessas áreas terão mais sombra, reduzindo assim as lesões e o superaquecimento dos trabalhadores.
Desvantagens da energia agrivoltaica
- Preço Alto: O capital inicial necessário para a instalação de um sistema agrivoltaico continua muito alto. No caso de Kominek, ele apostou toda a fazenda da família no projeto.
- Rotação de colheitas: É necessário garantir altos rendimentos contínuos e saúde da terra e, conseqüentemente (devido aos níveis de evaporação da água) a produtividade do sistema fotovoltaico. Isso significa garantir que diferentes tipos de plantas sejam usados ao longo dos anos. No entanto, em uma nota positiva para esse “contra”, a rotação de culturas aumenta a diversidade da flora e significa uma terra mais saudável, o que beneficia a todos.
– Ainda em desenvolvimento: Devido à relativa novidade dos agrovoltaicos, os métodos e cultivos ideais ainda estão sendo testados. Isso significa que muitos tipos de culturas ainda precisam ser testados com este sistema. Além disso, a novidade significa que muitos agricultores ainda desconhecem seus benefícios, levando à redução da adoção.
- Custos adicionais: Além do capital de investimento inicial para os painéis fotovoltaicos, as empresas agrovoltaicas e os agricultores enfrentam alguns custos menos óbvios. Estes incluem custos de manutenção, como a substituição de painéis quando atingem uma certa idade, bem como a compra de baterias solares e segurança para protegê-los contra roubo. No entanto, apesar de ser considerada uma das desvantagens da agrovoltaica, a receita da geração de eletricidade e colheita deve cobrir esses custos.
Quais são as opções de instalação para agrovoltaicos?
A energia agrivoltaica pode ser instalada em diferentes lugares – de campos e jardins a arranha-céus:
– Fazendas Agrivoltaicas: Eles utilizam um espaço de cultivo ao ar livre, dando uma utilidade dupla da fazenda. Isso pode significar pastar animais e instalar Painéis fotovoltaicos ou turbinas eólicas, ou ter plantas agrícolas crescendo sob a sombra de painéis fotovoltaicos. Agora existem até empresas de criação de ovelhas agrivoltaicas, como a Solar Sheep, que alugam suas ovelhas para pastar em campos solares.
– Estufa agrivoltaica: Este método cobre o vidro de estufas com painéis solares. Ainda em fase de desenvolvimento, Pesquisadores espanhóis estão olhando para painéis fotovoltaicos de vidro transparente. A ideia, já que alguma luz certamente será perdida, é fornecer sistemas fotovoltaicos que reduzam a taxa de fotossíntese líquida anual em até 10%, com apenas um impacto marginal no rendimento da cultura.
– Agrivoltaica de telhado: A agrovoltaica no telhado será uma virada de jogo para a agricultura urbana, pois se refere à instalação de painéis solares em áreas agrícolas de telhados. Isso significa mais geração de energia renovável mais próxima do usuário final, o que significa menos distância a ser percorrida. Além disso, significa melhor aproveitamento do espaço. Usando energia agrivoltaica no telhado, as empresas agrivoltaicas têm mostrando que as alfaces crescem com folhas maiores e consomem mais carbono. No entanto, levará algum tempo até que todos os rendimentos das culturas possam ser testados.
Existem subsídios agrivoltaicos disponíveis?
Se você estiver interessado em pesquisar agrovoltaicos, formar uma empresa agrivoltaica ou montar uma estufa agrivoltaica, fazendas agrivoltaicas ou até mesmo um projeto agrivoltaico no telhado, você pode encontrar algum apoio financeiro para começar.
– A agrovoltaica nos EUA está indo bem, com o Departamento de Energia dos EUA (DOE) Solar Energy Technologies Office (SETO) anunciando US$ 8 milhões em financiamento para projetos que examinam como a agrovoltaica pode aumentar e fornecer novas oportunidades econômicas para agricultores (fazendas agrivoltaicas), comunidades rurais (agrivoltaica no telhado) e a indústria solar.
– A Comissão Europeia tem uma ampla gama de subsídios disponíveis para desenvolvimentos na agricultura, que as empresas agrivoltaicas podem Aplique para. Os países europeus também oferecem subsídios individualmente, como a Itália EUR 1.2 milhões subvenção agrovoltaica.
– A Austrália oferece subsídios para soluções de eficiência energética – um guarda-chuva sob o qual a agrovoltaica se enquadra. Em New South Wales, uma escola secundária agrícola recebeu AUD 180,000 do Projeto de Soluções de Eficiência Energética do DPI de NSW para ajudar a alavancar seu programa de agrovoltaicos. Isso mostra que pode valer a pena solicitar subsídios de governos regionais e nacionais.
– O Ministério da Agricultura, Florestas e Gestão de Água da Sérvia está oferecendo EUR 38 milhões para instalações agrícolas competitivas no país, incluindo agrivoltaicos.
Além do exposto, muitas outras regiões estão vendo um interesse crescente em agrovoltaicos, entre elas Índia e África. No entanto, apesar do otimismo inicial para uma aumento da energia agrivoltaica na China, os funcionários do governo estão agora considerando proibição de agrovoltaicos na agricultura por preocupação com a redução do rendimento das colheitas em um país altamente populoso.
Conclusão
Os sistemas agrivoltaicos estão revolucionando a agricultura e a geração de energia renovável, com os sistemas agrivoltaicos criando uso duplo para espaços urbanos altamente valorizados nas cidades, e fazendas e estufas agrivoltaicas fazendo o mesmo no campo. Com vários estudos mostrando os benefícios desse método agrícola, incluindo maior rendimento das culturas, geração de eletricidade mais eficiente, consumo reduzido de água e terra mais saudável, fica claro que os sistemas agrivoltaicos devem ser implementados em uma escala muito maior do que atualmente.
O método ainda é bastante novo, no entanto, o que significa que a pesquisa ainda precisa ser feita sobre maneiras de maximizar o rendimento das culturas e a geração de eletricidade de uma forma que seja benéfica para o agricultor, bem como para a terra e os animais. Felizmente, como este será um processo caro, regiões como os EUA e a Europa estão liderando o caminho na criação de concessões agrovoltaicas. No entanto, mais regiões precisarão aderir para que as melhorias sejam feitas em um ritmo rápido o suficiente para enfrentar as mudanças climáticas e a crise energética.
