Dedicar solo el uno por ciento de las tierras agrícolas de EE. UU. a la agrivoltaica —la práctica de ubicar paneles solares y cultivos en el mismo lugar— podría cubrir potencialmente hasta el 20 por ciento de las necesidades eléctricas de la nación. Un nuevo estudio publicado en Cell Reports Physical Science muestra que este objetivo puede ser alcanzable utilizando células fotovoltaicas semitransparentes que filtran la luz solar para favorecer el crecimiento de las plantas.
Tecnología Solar Selectiva de Espectro
Los paneles fotovoltaicos tradicionales son opacos, a menudo bloqueando las longitudes de onda específicas de luz que las plantas requieren para la fotosíntesis. Para resolver esto, los ingenieros están desarrollando células semitransparentes que segmentan el espectro solar, de manera similar a cómo se asignan diferentes bandas de frecuencia para la radio y la televisión.
El experimento más reciente utilizó paneles de película delgada de telururo de cadmio (CdTe). Estos paneles fueron diseñados para dejar pasar la mayoría de las longitudes de onda rojas y algunas azules —proyectando una luz magenta sobre los cultivos— mientras capturaban el resto del espectro para generar energía.
Esta imagen ilustra el concepto de agrivoltaica utilizando paneles semitransparentes para apoyar el crecimiento de las plantas.
Impacto en el Crecimiento de los Cultivos y la Biomasa
En el estudio, el brócoli cultivado bajo estos protectores solares magenta creció más lentamente que las plantas sin sombra, requiriendo 25 días adicionales para alcanzar la madurez. Sin embargo, el rendimiento de la cosecha final se mantuvo aproximadamente igual que aquellos cultivados a pleno sol.
Los paneles también mejoraron el microclima al reducir el 'déficit de presión de vapor', una métrica de cuándo las plantas deben detener la fotosíntesis para evitar la pérdida de agua. Este cambio ambiental permitió que las plantas sombreadas aumentaran su eficiencia en la conversión de luz solar en biomasa entre 2.8 y 4.5 veces en comparación con las plantas sin sombra.
Perfiles de Nutrientes y Limitaciones
El estudio observó que los macronutrientes como el calcio, el magnesio y el fósforo se mantuvieron más altos o similares a las plantas sin sombra. En contraste, algunos micronutrientes, incluidos el hierro, el cobre y el zinc, fueron ligeramente más bajos en el cultivo sombreado.
Debido a que este fue un estudio preliminar, los investigadores señalaron que se requieren más pruebas en parcelas más grandes, múltiples temporadas de crecimiento y diversas ubicaciones geográficas para confirmar estos resultados a escala comercial.
Qué dicen los lectores de Hacker News
- Alternativa: Un comentarista sugirió que el uso de paneles solares estándar combinados con luces LED y seguimiento solar podría ser más económicamente viable que fabricar paneles magenta especializados. comentario ↗
- Experiencia: Un lector señaló que, si bien el estudio se centró en rendimientos estables, ciertos cultivos podrían ver en realidad un aumento en el crecimiento bajo estas condiciones dependiendo del clima específico y el tipo de planta. comentario ↗
- Experiencia: Otro usuario expresó interés en utilizar el sombreado selectivo de longitudes de onda para invernaderos domésticos para gestionar la alta insolación y humedad del verano. comentario ↗
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