Colhendo sol e solo: a inovação dos painéis solares na agricultura

São PauloCientistas da Universidade de Swansea desenvolveram uma ferramenta para identificar os melhores materiais de painéis solares para uso na agricultura e produção de energia. Essa tecnologia, chamada agrivoltaica, permite cultivar alimentos enquanto gera energia renovável. Pesquisadores do Departamento de Física da Universidade compartilharam suas descobertas na revista Solar RRL. O novo software prevê como diferentes materiais de painéis solares se comportam em termos de transmissão de luz, absorção e geração de energia, utilizando dados de várias localizações.

Agrivoltaico envolve a instalação de painéis solares semi-transparentes acima das plantações. Aspectos importantes a serem considerados incluem:

• Escolhendo o material fotovoltaico ideal
• Compreendendo como o material absorve diferentes comprimentos de onda de luz
• Equilibrando a banda proibida para permitir a passagem da luz adequada

As plantas utilizam luz vermelha e azul para a fotossíntese e refletem luz verde. Ajustando o tipo de luz que passa pelos painéis solares, os pesquisadores podem ajudar as plantas a crescer melhor e, ao mesmo tempo, produzir mais energia. Uma faixa de banda mais ampla permite a entrada de luz azul de alta energia, enquanto uma faixa de banda mais estreita permite a entrada de luz vermelha de menor energia.

A integração datecnologia na agricultura traz inúmeros benefícios.

• Redução da pegada de carbono na agricultura
• Fortalecimento da segurança alimentar
• Produção de energia limpa e renovável

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Painéis solares podem ser integrados à agricultura ao serem instalados nos telhados de estufas ou em estruturas que protegem as plantações, além de oferecerem sombra aos animais. Várias espécies de animais ajudam a manter a área limpa ao comer as plantas em volta dos painéis, mas algumas, como as cabras, podem danificar os equipamentos ao pular sobre eles.

Em sistemas agrivoltaicos, a escolha dos materiais fotovoltaicos certos com base na luz solar local é crucial. Por exemplo, regiões com muita luz azul podem usar materiais com bandgap mais largo, enquanto áreas com bastante luz vermelha podem necessitar de fotovoltaicos com bandgap mais estreito. Compreender esses detalhes auxilia na maximização tanto da produção de alimentos quanto da geração de energia.

Os sistemas agrivoltaicos ajudam a regular a temperatura, diminuindo o estresse de plantas e animais. Isso pode aumentar a produção de alimentos e reduzir custos de energia. A utilização de painéis solares na agricultura torna a produção de alimentos mais sustentável e confiável.

Pesquisadores acreditam que a agrivoltaica pode reduzir drasticamente as emissões de carbono na agricultura. Com os métodos e equipamentos adequados, as fazendas podem gerar sua própria energia e ainda cultivar uma grande quantidade de alimentos, demonstrando o enorme potencial do uso de painéis solares em terras agrícolas.