Un estudio comprueba que los paneles solares semitransparentes reducen la temperatura y las necesidades de riego en invernaderos
Una investigación de la Universidad de Jaén (UJA) concluye que la instalación de paneles fotovoltaicos semitransparentes en invernaderos puede combinar la producción de electricidad con una reducción de la temperatura y de las necesidades de agua de los cultivos. Los ensayos registraron picos de hasta cinco grados menos y un aumento de la humedad relativa.
El estudio analiza la aplicación de la agrivoltaica, que utiliza una misma superficie para la producción agrícola y energética, mediante dos tecnologías comerciales de paneles fotovoltaicos semitransparentes. Una está basada en telururo de cadmio y transmite el 50% de la radiación solar que recibe el módulo, mientras que la segunda emplea silicio amorfo y deja pasar el 20%.
Para evaluar su comportamiento, el equipo construyó dos invernaderos experimentales de unos dos metros cuadrados, adaptados al tamaño de los paneles, y un tercero de cubierta transparente como referencia. Durante aproximadamente un año se cultivaron tomates y lechugas de forma sucesiva en cinco ciclos. El objetivo principal era analizar cómo modificaban los módulos las condiciones ambientales en las que crecían las plantas.
Los resultados muestran que el ambiente más fresco y húmedo generado bajo las cubiertas fotovoltaicas redujo la pérdida de agua por evaporación. Los investigadores estiman una reducción del 31% con los paneles de telururo de cadmio y de más del 60% con los de silicio amorfo.
El equilibrio entre luz y producción eléctrica
Uno de los aspectos analizados es el equilibrio entre la radiación que necesitan las plantas y la destinada a generar electricidad. Aunque ambos tipos de panel redujeron la cantidad de radiación que alcanzaba los cultivos, los módulos de telururo de cadmio dejaron pasar con mayor facilidad las longitudes de onda azul y roja, utilizadas por las plantas para realizar la fotosíntesis.
Los prototipos incorporaban un sistema de monitorización que, cada cinco minutos, registraba la cantidad y el tipo de luz que atravesaba los paneles, la temperatura y la humedad del ambiente y del suelo, la concentración de dióxido de carbono y la producción eléctrica de los módulos.
Ensayos en condiciones próximas a un invernadero comercial
El equipo ha estudiado también la respuesta fisiológica de las plantas para determinar cómo afectan las cubiertas fotovoltaicas a su crecimiento y producción y a la aparición de enfermedades. Según los resultados comunicados por los investigadores, las plantas no experimentaron un deterioro pasivo por la sombra, sino que se adaptaron mediante la expansión de las hojas y el alargamiento de los tallos para aprovechar la luz disponible.
Los prototipos se probaron en Jaén, bajo condiciones de clima semiárido, baja humedad y altas temperaturas estivales. La investigación continuará en Murcia con la comparación de otras tecnologías fotovoltaicas en un invernadero que simula las condiciones de una instalación comercial.
La investigación se recoge en el artículo 'Spectral Selectivity and Microclimatic Buffering of Semi-Transparent Photovoltaics in Greenhouses: A Comparative Analysis of CdTe and a-Si Technologies for Agrivoltaic Applications', publicado en la revista AgriEngineering. El proyecto ha sido financiado por la Consejería de Universidad, Industria, Energía e Innovación de la Junta de Andalucía.
