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null La UMU desarrolla un proyecto en el campo de los sistemas agrovoltaicos

Fuente: La Verdad (Ababol)

La luz solar da vida a las plantas que nos alimentan y ahora también energía a los ingenios humanos. En ambos casos se precisa de suelo, un recurso escaso cada vez más disputado entre los intereses agrícolas y los de la creciente industria fotovoltaica. Un grupo de investigadores de distintas disciplinas ensaya en la Región de Murcia cómo extraer un doble rendimiento al campo 'cosechando' verduras y voltios sobre el mismo espacio.

«Los sistemas agrovoltaicos son un nuevo tipo de tecnología emergente destinada a hacer compatibles dos de las grandes fuentes de recursos de la sociedad actual: la producción de energía y la producción de alimentos», sintetiza Ginés García Mateos, profesor titular del departamento de Informática y Sistemas de la Universidad de Murcia (UMU) e investigador responsable de esta iniciativa en la que participan especialistas de distintas disciplinas de las dos universidades públicas de la Región.

«El progreso y la sostenibilidad de la sociedad», explica, pasan en gran medida por estos dos sectores productivos que, añade, «la actual coyuntura política, social y económica está poniendo de relieve». La combinación en un mismo espacio de producción de energía, mediante placas fotovoltaicas, y cultivos agrícolas persigue, básicamente, una optimización de los recursos disponibles de luz, agua y nutrientes.

La sombra, que a priori supone una dificultad, permite retener mejor la humedad del suelo y ahorrar agua

Para que la fórmula sea viable exige «una extensa labor previa de investigación», advierte. Es fundamental «conocer de forma precisa en qué cantidad y proporciones se pueden combinar las placas solares con los cultivos, qué microclima generan las placas debajo de ellas, cómo afecta este microclima al correcto desarrollo de los cultivos y cómo paliar las posibles deficiencias de radiación para un crecimiento óptimo de los cultivos». El trabajo incluye estudiar «su aplicación en explotaciones con invernaderos, en fincas de secano y en fincas de regadío», y considerar también «el efecto sobre árboles frutales o sobre cultivos hortícolas, e incluso cada tipo de planta y su variedad podrían ser objeto de estudio», concreta el profesor.

En último término, se trata de alcanzar un sistema agrovoltaico lo más eficiente, sostenible y comercialmente viable posible para cada caso. De ahí que entre en juego una convergencia de saberes propios de la ingeniería agrónoma, la ingeniería informática, la ingeniería eléctrica y la ingeniería industrial. «En consecuencia», detalla el investigador responsable, la iniciativa cuenta con la participación del grupo de investigación de Ingeniería Agromótica y del Mar de la Universidad Politécnica de Cartagena (UPCT). Este grupo, liderado por el profesor José Miguel Molina, «aportará todos sus conocimientos y experiencia en las tareas relacionadas con las labores agronómicas». Mientras que «el presente proyecto realizado en la UMU aportará al esfuerzo común todos los desarrollos relativos a la visión artificial y el procesamiento de imágenes para el seguimiento preciso, eficiente y robusto de los cultivos».

El trabajo, financiado por la Fundación Séneca y denominado Gestión inteligente del agua y la energía en explotaciones hortícolas agrovoltaicas-Visión artificial y procesamiento de imágenes (Intelae-VAPI), incluye el desarrollo de ensayos en dos parcelas distintas. Una de ellas actuará a modo de referencia de control, para comparar los resultados obtenidos, y la otra acogerá la combinación agrovoltaica experimental. Los cultivos elegidos para los ensayos son el brócoli, la coliflor y la sandía, «seleccionados por los expertos agrónomos por su interés comercial». La aportación de esta iniciativa, incide, son «todos los desarrollos relativos a la visión artificial y el procesamiento de imágenes para el seguimiento preciso, eficiente y robusto de los cultivos».

Las claves

  • Objetivo Se busca disponer de amplios terrenos para la producción eléctrica sin abandonar cultivos.
  • Conocimiento Contempla soluciones de ingeniería agrónoma, ingeniería informática, ingeniería eléctrica e ingeniería industrial.
  • Aplicación Se contempla el uso en invernaderos, en fincas de secano, en fincas de regadío e incluso sobre frutales.

García Mateos desglosa el proyecto en tres líneas principales de investigación: la medición efectiva de la radiación solar que reciben los cultivos, el seguimiento de los cultivos mediante imágenes y el registro, también continuo, del estado de las raíces. Del primer punto se obtienen «los mapas de sombreado y radiación que permiten comparar las diferencias entre la parcela de control y la experimental». De este modo, se logra «establecer modelos del crecimiento de las plantas en función de la radiación y crear sistemas para calcular la radiación necesaria en cada fase fenológica».

La segunda línea, centrada en el seguimiento mediante imágenes de estado y evolución de los cultivos en ambas parcelas (la de control y la experimental), busca medir el crecimiento, el estado de salud y el vigor de las plantas en cada momento, comparados con parámetros de control. Este área incluye además la detección de posibles patologías, como plagas, estrés de nutrientes o enfermedades de los cultivos. Y la tercera línea principal en la que se desglosa la investigación se erige «como elemento novedoso», destaca el investigador. Con ella, especifica, «se quiere añadir también un seguimiento de la zona radicular de las plantas», lo «que permita establecer comparaciones en el desarrollo de las raíces entre la parcela de control y la experimental». De ese modo es posible conocer la influencia que ejercen sobre ellas el microclima y las condiciones de reducida radiación en las que puedan encontrarse.

«En términos globales, se podría disponer de amplias extensiones de terreno para la producción eléctrica, sin que eso suponga el abandono de los cultivos», resume. La idea es tan sugerente como complicada de realizar. De ahí se explica cómo, «en términos informales, podemos decir que se trata de un tema de investigación que se encuentra en mantillas». García Mateos pone cifras a su afirmación: «Los primeros trabajos de investigación se pueden encontrar alrededor de 2007-2008, y existen a día de hoy poco más de 2.000 científicos donde aparezca el término 'agrovoltaico' o 'agrivoltaico', lo cual, en comparación con otros ámbitos, es poco más que el comienzo». Sin embargo, «en los últimos años el crecimiento del interés por esta área es espectacular, tanto a nivel de investigación como de las primeras aplicaciones comerciales», enfocados principalmente a invernaderos. El trabajo que nos ocupa va más allá y evalúa igualmente su desarrollo en cultivos al aire libre. En todos los casos la sombra es el elemento que más condiciona la reticencia de los agricultores, «y es aquí donde debe ponerse el foco de la investigación».

De momento, los pocos ensayos realizados en Europa han tenido lugar en geografías como las de Francia, Alemania y el norte de Italia, con menor radiación de la que tenemos aquí, de modo que la incidencia de las sombras es mayor. Así se explica que en experimentos «con tomate y pimiento en Arizona (EEUU), en condiciones de entorno árido y de alto nivel de radiación similar al sur de España, los rendimientos no se vieron afectados», e incluso llegaron a mejorar, gracias al incremento de la humedad del suelo.

En la Región de Murcia, recuerda García Mateos, el Cebas-CSIC y el Imida también están desarrollando investigaciones similares, junto con empresas del sector, aunque centradas en invernaderos, a diferencia del proyecto de la UMU, con la implicación de la UPCT, que ahora «está dando apenas sus primeros pasos».

García Mateos ante una recreación del proyecto en la pantalla. UMU

La guerra y los sistemas agrovoltaicos

Las consecuencias derivadas de la guerra de Ucrania han acelerado la necesidad de una solución como la que busca el proyecto agrovoltaico financiado por la Fundación Séneca. La invasión rusa iniciada en febrero de 2022 ha puesto en entredicho la disponibilidad de energía, que en gran medida estaba procurando Moscú a Europa occidental. Al mismo tiempo, ha redundado en un incremento de precios en el campo, por la escasez de productos del llamado granero de Europa, donde ahora tienen lugar los combates, y también por los problemas derivados de la energía junto a los efectos de la sequía y el aumento progresivo de la temperatura. En este contexto, «las actuales instalaciones fotovoltaicas comerciales ofrecen una fuente limpia de energía, pero suponen el abandono de la actividad agrícola en grandes extensiones de terreno», explica el profesor Ginés García Mateos. La vía propuesta pasa por «el desarrollo pleno de la agrovoltaica». Este sistema, prosigue el investigador, «tiene el potencial de ofrecer a los agricultores energía gratis y limpia para todas las necesidades de su explotación», e incluso «podría vender su energía restante a la red». Además, afirma, «algunas investigaciones han demostrado que estas instalaciones permiten reducir el consumo de agua», presente durante más tiempo en el terreno gracias a la sombra de las placas fotovoltaicas.