Projeto de Sistemas Sustentáveis de Energia Alimentar e Água da Purdue University, um projeto de pesquisa de agro voltaicos em West Lafayette, Indiana. Crédito: Purdue University
https://www.thenewlede.org/2022/10/solar-midwest-agrivoltaics
25.10.2022
Em um canto do sudoeste de Wisconsin, em uma cidade chamada Eden, Bob Bishop passa seus dias cultivando a terra que pertence à sua família desde a década de 1940. Ele administra cerca de 800 hectares – parte é pasto para seu gado, parte é semeada com milho e soja. Mas 40% de sua área, como ele gosta de dizer, em breve estará cultivando o sol.
Sob um contrato de arrendamento de 25 anos para um grande projeto solar chamado Badger Hollow Solar Farm, Bishop concordou com a instalação de painéis solares em centenas de hectares de terra que ele costumava cultivar. O projeto, que é operado pela empresa de energia Invenergy, está projetado para totalizar 1.400 hectares e gerar energia suficiente para abastecer mais de 77.000 residências. Os desenvolvedores dizem que os proprietários de terras arrecadarão cerca de US$ 59 milhões com o aluguel de suas propriedades para o projeto.
Ao concordar em reservar algumas de suas terras para a produção de energia solar, Bishop é um de um número crescente de agricultores no meio-oeste que buscam a energia solar como uma forma de aumentar – ou substituir – o dinheiro ganho com o cultivo e, potencialmente, ajudar a combater as mudanças climáticas. ao mesmo tempo.
As medidas estão gerando alguma controvérsia, já que os críticos dizem que encher grandes extensões de terra com enormes instalações de painéis solares é feio e inibe a produção de alimentos necessária.
Mas os defensores dizem que usar terras agrícolas para aproveitar uma fonte de energia limpa e renovável é um movimento crítico diante dos impactos climáticos nocivos. O Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável (EERE), parte do Departamento de Energia dos EUA, diz que a energia solar tem um papel importante na redução das emissões de gases de efeito estufa, melhorando a qualidade do ar e reduzindo a pressão sobre os recursos hídricos que, de outra forma, seriam aproveitados para produção de energia tradicional.
Bishop disse que considera a transição de sua terra para a produção solar uma medida bem-vinda. Sua terra produzirá muito mais energia utilizável por hectare do que se ele ainda estivesse cultivando milho para etanol, disse Bishop. E enquanto o cultivo de milho requer manejo regular e insumos caros para controlar ervas daninhas e pragas, os painéis solares requerem pouca manutenção.
“É tudo receita”, disse Bishop.
E, observou ele, com a receita extra proveniente de projetos solares, há menos pressão para vender terras quando os tempos ficam difíceis. “Eles vão repassar esses dólares para pagar prestações de carros, hipotecas de casas, mensalidades da faculdade”, disse ele.
Agrivoltaicos
À medida que a adoção de projetos solares em terras agrícolas aumenta, muitos agricultores e participantes da indústria estão procurando maneiras de adicionar energia solar à produção agrícola sem interromper a produção agrícola, disse Josh Arnold, do Escritório de Sustentabilidade da Universidade de Wisconsin.
O habitat dos polinizadores combina com um projeto solar em New Lisbon, Wisconsin. Crédito: OneEnergy Renewables
Uma resposta é uma prática chamada agrovoltaica, que permite que os agricultores usem suas terras para alguns aspectos da agricultura, ao mesmo tempo em que alugam as mesmas terras para projetos solares.
Stacie Peterson, diretora da AgriSolar Clearinghouse, que é financiada pelo Departamento de Energia, disse que os projetos agrovoltaicos têm mais probabilidade de serem aprovados por membros da comunidade que preferem não comprometer o caráter agrícola da paisagem. Uma das chaves para fazer esses projetos decolarem, disse ela, é determinar o que é mais importante para a comunidade ao redor e, então, desenvolver o projeto para atender a essas necessidades.
“Você precisa pensar sobre qual é o seu objetivo”, disse ela. “Você está querendo pastar? Você está querendo um site polinizador? Você está querendo colheitas especiais? Todos os três são possíveis.”
A tecnologia agrivoltaica pode incluir uma variedade de estratégias diferentes para misturar agricultura com painéis solares, mas uma tecnologia promissora envolve o cultivo de culturas em linha, como milho e soja, sob painéis solares. Para fazer esse sistema funcionar, os painéis solares são içados mais alto no ar para permitir que o equipamento agrícola passe por baixo.
O espaçamento entre os painéis, assim como o padrão dos painéis acima das lavouras, altera a quantidade de luz disponível para as lavouras, o que pode ajudar a regular seu crescimento.
Ovelha e solar
Bishop espera que, uma vez que os painéis solares estejam instalados em sua terra, ele possa criar ovelhas por baixo. O pastoreio de ovelhas pode eliminar parte da necessidade de manutenção, como roçada ou capina sob os painéis e fornece outro fluxo de renda, pois os cordeiros são vendidos para carne. Alguns projetos de energia solar em Minnesota já implementaram sistemas solares duplos de pastoreio de ovelhas.
Ovelhas pastam sob painéis solares em Black River Falls, Wisconsin. Crédito: OneEnergy Renewables
A Universidade de Wisconsin está agora construindo uma nova estação de pesquisa em parceria com a empresa de energia Alliant Energy para reunir mais informações sobre como implementar efetivamente a energia agrivoltaica. A universidade está planejando um painel solar de 2,25 megawatts em uma parcela de 04 hectares de terras agrícolas de propriedade da universidade.
Arnold, que está ajudando a planejar o projeto, disse que não foi determinado que tipos de plantações serão plantadas sob os painéis solares. No entanto, os pesquisadores estão buscando culturas que cresçam bem no ambiente parcialmente sombreado – otimizando a produção de plantas e a produção de energia ao mesmo tempo. A equipe também está pensando em implementar um habitat para polinizadores nativos sob os painéis solares e estudar os impactos da matriz solar no microclima abaixo, bem como na saúde do solo da terra. A construção está prevista para começar na próxima primavera.
Da mesma forma, pesquisadores da Purdue University estão testando um projeto agrivoltaico de 250 hectares que posiciona painéis solares sobre plantações de milho e soja.
Otimizar a produção de plantas e a produção de energia ao mesmo tempo requer a calibração de vários fatores, incluindo o tipo de cultura, o ângulo dos painéis solares, os espaços entre os painéis e a altura dos painéis.
Pesquisas anteriores descobriram que vários níveis de sombreamento de painéis solares podem ser benéficos para as plantações. Por exemplo, um estudo de 2019 da Universidade do Arizona que estudou pimentas e tomates cereja descobriu que a eficiência do uso da água e a produção de frutas mais que dobraram em um sistema agrivoltaico em comparação com um sistema tradicional. Um estudo de 2021 da Alemanha determinou que os agrovoltaicos ajudaram o trigo e as batatas no inverno a sobreviver a um verão particularmente seco e quente.
Uma barreira para a implementação de projetos solares junto com a produção agrícola é que a maioria dos equipamentos usados para a agricultura não cabem em painéis solares convencionais.
Mas Andrew Poor, CEO da Midwest Agrivoltaics, uma empresa de design agrivoltaico do Missouri, diz que sua empresa projetou um sistema agrivoltaico que fica a mais de 3,6 metros do solo – espaço suficiente para permitir que as plantações cresçam e os agricultores continuem a usar equipamentos sob os painéis. .
“A indústria agrícola e a indústria solar não precisam ser concorrentes umas das outras”, disse Poor.
Tradução livre, parcial, de Luiz Jacques Saldanha, dezembro de 2022.