Uma revolução tecnológica agrícola impulsionada pelo sol

A agricultura foi um dos primeiros setores a adotar a energia solar fotovoltaica (PV). As instalações em telhados de celeiros, galpões e outras estruturas agrícolas são usadas para gerar energia gratuita para acionar bombas de irrigação e outros sistemas críticos ou para vender à concessionária local. No entanto, a energia solar pode ser usada para muito mais no campo. O Agri-PV, em que tanto uma instalação fotovoltaica quanto as atividades agrícolas coexistem no mesmo terreno, é cada vez mais visto como uma solução viável para o uso sustentável da terra, sem prejudicar o rendimento das colheitas ou a produção solar.

Agricultura de uso duplo

Com cerca de 15% de representatividade de toda a energia solar produzida no Brasil, segundo dados da Associação Brasileira de Energia Solar Fotovoltaica (Absolar), o Agri-PV oferece os meios para reduzir drasticamente as contas de eletricidade com energia limpa e renovável, ao mesmo tempo em que aumenta o rendimento das colheitas e equilibra os interesses conflitantes da terra. 

A agricultura de uso duplo ocorre quando sistemas fotovoltaicos elevados são instalados em terras agrícolas onde as plantações são cultivadas ou onde o gado pasta embaixo delas. Esse método, também conhecido como co-localização, pode produzir resultados impressionantes quando feito corretamente e usando a tecnologia certa. Com a agricultura de uso duplo, os módulos solares produzem eletricidade e, ao mesmo tempo, fornecem luz solar e sombra, ideais para as plantações, reduzindo o estresse térmico e a perda de água. Essa sombra também é benéfica para o gado no calor e pode ajudar a protegê-lo do clima rigoroso no inverno.

De acordo com um estudo realizado pela Universidade do Arizona, a evaporação em tomates, pimentões, coentro e cebolas foi reduzida em 50% devido às temperaturas mais frias abaixo dos painéis. Isso significou que a irrigação poderia ser reduzida pela metade, e as condições de temperatura para os trabalhadores ou para o gado melhoraram. Da mesma forma, um outro estudo realizado no Arizona constatou que a adição de painéis solares ajudou a moderar a variabilidade climática severa, ajudando a proteger as plantações contra danos relacionados ao clima.

As tecnologias certas para o trabalho

Um dos maiores desafios para o sucesso do Agri-PV está no planejamento eficaz de projetos solares e agrícolas. Para que os dois ecossistemas trabalhem em conjunto, as tecnologias fotovoltaicas inteligentes e responsivas devem ser aproveitadas para maximizar a coleta de energia solar e o rendimento das colheitas. É por isso que a seleção de equipamentos é fundamental. Como as plantações têm pontos de compensação de luz individuais e são extremamente suscetíveis ao clima, as instalações de Agri-PV devem incluir sistemas especializados para dar suporte ao cultivo. 

Para obter os melhores resultados, a maneira mais eficaz para maximizar a colheita e o rendimento da energia solar é instalar um sistema fotovoltaico baseado em MLPE (Module Level Power Electronics). Isso ocorre porque a tecnologia MLPE, como os otimizadores de potência, permite que cada módulo produza em seu nível máximo de energia de forma independente, seja qual for a orientação do módulo ou da exposição à sombra/sujeira. 

Um sistema MLPE, com otimizadores de energia, emparelhado com trackers solares pode ajudar ainda mais a maximizar a colheita e a produção de energia. Os otimizadores de energia garantem que cada módulo forneça a quantidade máxima de energia solar possível. Ao mesmo tempo, os trackers usam inteligência artificial (IA) para entender os padrões solares e agrícolas sazonais para inclinar os módulos à medida que o sol se move em várias direções ao longo do dia, aumentando a produção de energia. 

Juntas, essas tecnologias essenciais permitem a otimização da energia solar e do crescimento das culturas, reduzindo o custo nivelado de eletricidade (LCOE) e maximizando o retorno sobre o investimento (ROI) para o proprietário do sistema fotovoltaico, ao mesmo tempo em que facilitam as condições ideais para o cultivo agrícola. 

O gado como uma solução de manutenção sustentável

O Agri-PV também oferece aos agricultores outro grande benefício: terra adicional para pastagem de gado. Os sistemas fotovoltaicos montados no solo geralmente exigem contratos de corte para evitar que as ervas daninhas e a grama cresçam demais e reduzam a produção de energia. Para manter a vegetação sob controle, o gado pode ser usado para pastar. 

Quando gerenciado corretamente, esse modelo proporciona outra vantagem para ambas as partes envolvidas, pois os rebanhos se beneficiam do acesso à alimentação, da sombra extra dos módulos e da segurança adicional contra predadores devido às cercas seguras. Por sua vez, os proprietários do sistema fotovoltaico e as empreiteiras de EPC se beneficiam das pastagens, da redução dos custos de operação e manutenção com o corte de grama, do monitoramento adicional dos fazendeiros no local e do fortalecimento das relações com as comunidades locais.

Nesse sentido, a utilização de energia solar na agropecuária se mostra cada vez mais necessária, uma vez que, segundo os últimos dados divulgados pelo IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística) na Pesquisa Produção da Pecuária Municipal, o rebanho bovino brasileiro alcançou novo recorde de 234,4 milhões de animais. 

Protegendo a terra para os polinizadores

A ameaça mais significativa aos polinizadores é a mudança climática e a perda de habitat, devido à conversão humana de pastagens para outros usos da terra.  Alguns estudos mostram que as fazendas solares podem trazer muitos benefícios para os criadores de abelhas e borboletas, quando projetadas com plantas que apoiam os polinizadores, como o trevo-da-pradaria ou outras flores silvestres. 

Isso está levando alguns proprietários de instalações fotovoltaicas montadas no solo a introduzir plantas de apoio aos polinizadores, essenciais para o nosso ecossistema. O planejamento dessas plantas em conjunto com apicultores locais e especialistas em conservação permite que eles desenvolvam habitats que pesquisem e sustentem espécies de abelhas e borboletas por longos períodos. No Brasil, pelo menos quatro espécies de abelhas estão em risco de extinção, segundo informações do Ministério do Meio Ambiente e Mudança do Clima (MMA).

Com o advento do Agri-PV, os setores solar e agrícola podem trabalhar juntos para fazer progressos significativos no sentido de transformar o fornecimento de alimentos e acelerar a transição para a energia limpa. Quando planejado com cuidado e em cooperação com os agricultores locais, oferece uma solução inteligente para muitos dos desafios que enfrentamos hoje, contribuindo para um futuro mais brilhante para o nosso planeta.