Painéis solares semitransparentes de cor magenta podem permitir combinar a produção de eletricidade renovável com o cultivo agrícola na mesma área, ao deixarem passar parte da luz necessária às plantas.
Um estudo publicado na Cell Reports Physical Science concluiu que os brócolos cultivados sob estes painéis atingiram dimensões semelhantes às plantas expostas diretamente ao sol, embora tenham demorado mais tempo a amadurecer.
A investigação enquadra-se no conceito de agrivoltaico, que procura conciliar a produção de energia solar com a atividade agrícola. Ao contrário dos painéis fotovoltaicos convencionais, que são opacos e podem reduzir a quantidade de luz disponível para as culturas, os sistemas testados são semitransparentes e foram concebidos para deixar passar determinados comprimentos de onda da luz.
Neste caso, os painéis magenta deixam passar parte da luz azul e vermelha, utilizada pelas plantas na fotossíntese, enquanto aproveitam outra parte da radiação solar para produzir eletricidade. Os investigadores instalaram dois sistemas experimentais, com diferentes níveis de transparência, numa exploração agrícola na Suécia, e compararam o desenvolvimento dos brócolos com o de plantas cultivadas a céu aberto.
“O conceito básico é bastante simples. Os painéis solares utilizam parte da luz solar incidente para gerar eletricidade renovável, permitindo simultaneamente que outra parte da luz chegue às culturas que crescem por baixo. O objetivo mais amplo é perceber se a luz solar pode ser utilizada de forma mais eficiente, destinando diferentes partes do espetro solar ao crescimento das culturas e à produção de eletricidade”, explica Silvia Ma Lu, da Universidade de Mälardalen, na Suécia.
Os resultados indicam que os brócolos cultivados sob os painéis utilizaram a radiação solar de forma 4,5 vezes mais eficiente e acabaram por atingir dimensões semelhantes às das plantas cultivadas ao sol. A principal diferença esteve no ritmo de crescimento: os brócolos demoraram mais 25 dias a amadurecer.
A solução poderá permitir que uma mesma área seja utilizada simultaneamente para produzir alimentos e energia. Em contexto agrícola, a eletricidade gerada poderia ser utilizada para alimentar sistemas de rega, maquinaria, refrigeração ou armazenamento, ou ser fornecida à rede elétrica.
“Uma das conclusões mais interessantes foi a forma como os brócolos tiveram um desempenho semelhante sob os dois sistemas de painéis solares, apesar dos diferentes níveis de transparência”, afirma Ma Lu. A investigadora sublinha, contudo, que os resultados são específicos das condições experimentais e precisam de ser validados em diferentes épocas agrícolas e configurações.
A tecnologia ainda está numa fase experimental. Os sistemas utilizados são protótipos e os investigadores consideram necessária mais investigação antes de uma eventual utilização comercial em larga escala. Segundo Ma Lu, soluções semelhantes poderão, numa primeira fase, ser mais adequadas para aplicações de menor escala, como hortas comunitárias ou integração em coberturas de estufas.
Também permanecem dúvidas sobre a vantagem destes painéis face a soluções fotovoltaicas convencionais. Ramesh Rayudu, especialista em sistemas elétricos da Victoria University of Wellington, considera que é necessário perceber se a filtragem seletiva da luz proporciona benefícios agrícolas suficientes para compensar uma menor produção de eletricidade.
“Esta é uma demonstração promissora da utilização de painéis solares especialmente concebidos para produzir simultaneamente alimentos e eletricidade na mesma área”, afirma o investigador. No entanto, acrescenta que “a grande questão que permanece sem resposta é saber se os painéis coloridos, que selecionam determinados comprimentos de onda, são melhores do que simplesmente proporcionar sombra às culturas com painéis solares convencionais”.
Rayudu considera ainda que a questão central passa por perceber se a maior complexidade dos sistemas de filtragem da luz se traduz num benefício agrícola capaz de compensar a menor produção elétrica. “A verdadeira questão é saber se a complexidade adicional dos painéis solares que selecionam determinados comprimentos de onda proporciona valor agrícola suficiente para compensar a menor produção de eletricidade”, afirma.
Os investigadores estão já a testar outros painéis de diferentes cores, incluindo versões vermelhas e azuis, em condições laboratoriais controladas.
Fonte: GreenSavers