Científicos de la Universidad de Swansea han desarrollado una nueva herramienta para ayudar a identificar materiales fotovoltaicos (PV) óptimos capaces de maximizar el crecimiento de los cultivos mientras generan energía solar.

En un recienteestudiarpublicado enRRL solares, académicos del Departamento de Física de la Universidad han estado explorando el efecto de los materiales fotovoltaicos semitransparentes colocados sobre los cultivos, una aplicación ejemplar de la agrivoltaica (paneles solares combinados con entornos agrícolas).

Como parte de este trabajo, el equipo ha desarrollado una innovadora herramienta gratuita que predice latransmisión de luz, absorción y generación de energía de diferentes materiales fotovoltaicos en casi cualquier parte del mundo mediante mediciones geográficas, físicas y eléctricas.

Austin Kay, autor principal del estudio y Ph.D.candidato de la Universidad de Swansea, dijo: "Esta tecnología, que nos permite comparar muchos tipos de material fotovoltaico, podría ayudarnos a determinar cómo equilibramos la producción de alimentos y la generación de energía renovable".

Un factor clave para optimizar la energía agrivoltaica es seleccionar el material fotovoltaico adecuado, lo que requiere comprender cómo el material absorbe diferentes longitudes de onda (colores) de luz, así como subanda prohibida.Una banda prohibida más amplia significa que el material puede absorber luz de mayor energía y una longitud de onda más corta (azul), mientras que una banda prohibida más estrecha permite la absorción de luz de menor energía y longitud de onda más larga (roja).

Al seleccionar cuidadosamente materiales fotovoltaicos con bandas prohibidas y propiedades de absorción específicas, los investigadores pueden ajustar el "color" de la luz transmitida a través de fotovoltaicos semitransparentes para llegar a los cultivos, que absorben principalmente el rojo y el rojo.luz azulpara realizar la fotosíntesis, reflejando la luz verde.

El líder del proyecto, el profesor asociado Ardalan Armin, afirmó: "Al optimizar la combinación depaneles solaresy la agricultura, la agrivoltaica tiene el potencial de contribuir significativamente a la descarbonización del sector agrícola.Este enfoque no sólo generaenergía limpiasino que también mejora la seguridad alimentaria".

Los paneles solares o fotovoltaicos se pueden introducir en entornos agrícolas de muchas maneras para proporcionar energía generada localmente con un efecto mínimo en la producción de una granja.Se pueden fijar a los techos de invernaderos o politúneles y también se pueden utilizar como refugio para el ganado.

A cambio, el ganado puede reducir los costos de mantenimiento al comer la vegetación alrededor de los paneles.Sin embargo, es fundamental considerar cuidadosamente el tipo de ganado, ya que algunas especies, como las cabras, pueden saltar sobre las PV y causar daños irreversibles.

Más información:Austin M. Kay et al, Sobre los límites de rendimiento de la agrovoltaica: de las consideraciones termodinámicas a las geometeorológicas,RRL solares(2024).DOI: 10.1002/solr.202400456