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Agrovoltaico: confira quais os benefícios desse sistema

As alterações climáticas e a busca por alternativas de geração de energia mais sustentáveis que não dependam exclusivamente de combustíveis estão sendo a pauta para o futuro da humanidade. Isso se deve, especialmente, às emissões de gases de efeito estufa, que contribuem para o aumento das temperaturas registradas ultimamente. 

Nesse cenário, uma das inovações que ganha cada vez mais destaque é o modelo agrovoltaico, que colabora com as práticas agrícolas sustentáveis e promete total aproveitamento de energia, pois a geração dela ocorre na própria propriedade, por meio da luz solar.

No entanto, como esse modelo funciona? Vale a pena? Para esclarecer essas questões, elaboramos este artigo que apresentará estudos comprovando sua eficácia, os tipos de sistemas predominantes, suas aplicações na agricultura e as vantagens e desvantagens associadas. Acompanhe!

O que é a energia agrovoltaica?

É uma prática que envolve o aproveitamento simultâneo de uma área para a geração de energia solar e o cultivo de produtos agrícolas.

Esse método permite que os painéis solares compartilhem espaço com as plantações. Embora tenha sido concebido inicialmente por Adolf Goetzberger e Armin Zastrow em 1981, o conceito só começou a ganhar popularidade há cerca de 10 anos.

De fato, a energia agrovoltaica representa uma inovação diante dos desafios da demanda de alimentos mundial e da disponibilidade energética. 

Para se ter uma ideia, de acordo com um artigo divulgado pela revista Agronomy, até 2050, a demanda por alimentos aumentará de 35 a 56% em relação a 2010, devido ao crescimento populacional. 

Nesse estudo, também foram avaliados o rendimento, a capacidade antioxidante e os metabólitos secundários de olerícolas, como o brócolis, criados em consórcio com os painéis.

O resultado foi que a produção de energia agrovoltaica não interferiu no rendimento da área e até mesmo contribuiu para reduzir o estresse causado por oscilações de temperaturas, por conta do sombreamento proporcionado.

Ou seja, cada vez mais comprova-se que esse sistema nos permite alcançar metas sustentáveis de produção de alimentos e eletricidade com alta eficiência no uso do solo. No entanto, esse fator varia a depender do tipo da cultivar e da exigência de luz solar no seu fotoperíodo.

Inclusive, se os painéis solares forem integrados às estufas, os resultados podem ser verdadeiramente inovadores. Isso porque o sistema de cultivo protegido já provou aumentar a produção de alimentos em até 10 vezes, em comparação com o cultivo em áreas externas, embora isso possa implicar uma demanda energética elevada.

No entanto, com a integração com a energia agrovoltaica, essa é uma realidade palpável.

Como funciona a energia agrovoltaica?

O sistema agrovoltaico funciona por meio da instalação de painéis solares montados no solo a uma altura elevada, o que permite que a área seja cultivada normalmente. Essas estruturas têm as seguintes particularidades:

  • são painéis fotovoltaicos (dispositivos que convertem a luz diretamente em energia) em sistemas isolados (off-grid) e ligados à rede de energia (on-grid);
  • devem ser construídos com orientações estratégicas, com inclinação entre 25 e 30%;
  • a altura pode variar de um a 3 metros, a depender da cultura.

No Brasil, Minas Gerais está sendo um dos estados pioneiros na implementação do sistema agrovoltaico, com investimentos iniciais na ordem de R$ 10,5 milhões. 

O projeto piloto é ambicioso e promete impulsionar culturas de grande valor econômico na região, como a cafeicultura.

Quais são os tipos de sistemas agrovoltaicos existentes?

Podemos classificar os sistemas agrovoltaicos de acordo com a forma de instalação ou a tecnologia utilizada. Os tipos mais comuns são aqueles que empregam estruturas fixas, seja no solo ou nos telhados de estufas e armazéns, para gerar energia. 

Eles também podem ser capazes de seguir automaticamente o movimento do sol. Ainda, por meio de sistemas de monitoramento inteligente, conseguem detectar as necessidades de sombreamento das plantas e ajustar a posição dos painéis conforme necessário.

Além de impulsionarem a agricultura de precisão, esses sistemas podem incluir a coleta de água da chuva, a partir da implementação de mecanismos de recuperação de água nos painéis solares.

Quais as vantagens e desvantagens da energia agrovoltaica?

A principal vantagem desse recurso, em termos de sustentabilidade, reside na diminuição das emissões de gases de efeito estufa no agronegócio.

Inclusive, o aproveitamento dual da área para agricultura e geração de energia ajuda a aliviar a pressão sobre as comunidades ecológicas, uma vez que estas são impactadas pela expansão das áreas cultiváveis.

Nesse cenário, também podemos destacar:

  • geração de energia elétrica: o modelo traz maior economia e pode ser utilizado para alimentar sistemas de irrigação, equipamentos agrícolas, entre outros;
  • proteção extra aos cultivos: essa ferramenta fornece sombra parcial sobre os cultivos, o que ajuda a reduzir a evaporação da água e a proteger as plantas contra condições climáticas extremas, como o excesso de calor e a exposição direta ao sol.

No entanto, é importante considerar que a sombra projetada pelas placas solares também pode ser uma limitação significativa, afetando a produtividade dos cultivos em maior ou menor grau. Isso requer o uso de plantas mais resilientes e restringe aquelas que são mais dependentes da luz solar. 

Outro ponto é que a eficácia da energia agrovoltaica é limitada em latitudes onde a intensidade solar não é tão alta durante todo o ano, o que prejudica sua rentabilidade em regiões menos quentes. 

Por fim, é preciso considerar o investimento inicial elevado. Deve-se fazer um planejamento minucioso pensando em longo prazo, visto que o custo-benefício compensará apenas depois de alguns anos na propriedade.

Quais as aplicações da energia agrovoltaica?

Na agricultura, as principais aplicações são:

  • sistemas de cobertura de estufas: um dos modelos mais interessantes e que garante o cultivo protegido com a utilização da eletricidade dos painéis;
  • sistemas para horticulturas: podem até mesmo ser usados em pastagem para animais;
  • sistema em pomar: já existem instalações em plantações de macieiras, com altura entre 3 metros;
  • instalação em vinhedos: esses sistemas integram painéis solares e aproveitam a estrutura da vinícola como suporte, além de proporcionar sombreamento e proteção contra condições climáticas adversas.

Quais os desafios enfrentados para a implantação do sistema agrovoltaico?

O sistema agrovoltaico, embora promissor, enfrenta desafios, incluindo a possibilidade de aumento da umidade do solo sob os painéis solares. Esse cenário é causado pelo bloqueio da luz solar pelos painéis, reduzindo a evaporação da água. Como resultado, cria-se um ambiente favorável ao desenvolvimento de doenças e pragas nas plantas.

Para lidar com essa questão, é crucial selecionar espécies que demonstrem tolerância à umidade e implementar práticas de manejo apropriadas, como a rotação de culturas e a aplicação equilibrada de adubos. 

Além da umidade, outros desafios associados ao sistema agrovoltaico incluem o alto custo inicial, como já comentado, e a necessidade de uma análise mais aprofundada de seu impacto ambiental.

Estudos indicam que o sistema agrovoltaico pode incrementar a produtividade da terra em até 70%. Assim, embora ainda esteja em estágio de desenvolvimento, ele já demonstra um potencial significativo para transformar a agricultura.

Os sistemas agrovoltaicos têm o potencial de instaurar novos modelos de negócios e parcerias capazes de promover benefícios econômicos, sociais e ambientais. Contudo, uma questão crucial para o avanço dessa tecnologia no país é a necessidade de diretrizes e normas que regulem a implementação desses sistemas no Brasil, uma vez que eles ainda são uma novidade no cenário agrícola nacional.

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