“A
utilização de quatro estufas independentes e idênticas permite uma avaliação
robusta dos seus respectivos impactos no microclima, no desempenho das culturas
e na geração de energia”, afirmou a equipe. “Especificamente, o estudo teve
como objetivo avaliar o desempenho agronômico e energético de duas tecnologias
fotovoltaicas semitransparentes disponíveis comercialmente, com padrões
distintos de transmissão de luz, em comparação com tratamentos de controle e
com tela de sombreamento”.
Os
pesquisadores testaram uma estufa de silício monocristalino semitransparente
(PV-Si) e uma estufa de película fina de telureto de cádmio (PV-TF) em
comparação com uma estufa de controle e uma com tela de sombreamento.
O
estudo foi realizado em Múrcia, Espanha, ao longo de duas temporadas de cultivo
de tomate: uma temporada de inverno-primavera de 120 dias, de dezembro/2023 a
abril/2024, e uma temporada de primavera-verão de 98 dias, de abril a
julho/2024. O clima mediterrâneo semiárido de Múrcia apresenta temperaturas
médias de verão e inverno de 30°C e 12°C, respectivamente. Em ambas as
estações, a equipe utilizou estufas de polietileno com dimensões de 3,9 m de
comprimento × 2 m de largura × 3,1 m de altura.
Os
materiais em avaliação foram instalados no telhado e na fachada sul de cada
estufa. A estufa de controle utilizou apenas o filme de polietileno padrão,
enquanto a estufa com controle de sombreamento adicionou uma tela de
sombreamento em zonas selecionadas. Uma estufa solar apresentava módulos
fotovoltaicos de silício monofacial com 50% de transparência, e a outra
utilizava módulos de telureto de cádmio (CdTe), também com 50% de
transparência. Cada estufa solar possuía 18 módulos — metade no telhado, metade
na fachada — com potências nominais de 59 W para PV-Si e 40 W para PV-TF.
As
condições microclimáticas dentro de cada estufa piloto foram monitoradas em
intervalos de dois minutos. As medições incluíram temperatura do ar, umidade
relativa, irradiação solar e radiação fotossinteticamente ativa”, explicou a
equipe. “Além disso, a temperatura e a umidade do solo foram medidas em
intervalos de cinco minutos em profundidades que variam de 10 a 60 cm, com
incrementos de 10 cm”.
Os
testes mostraram que a tecnologia PV-Si gerou uma produção média diária de
energia de 3,92 kWh no inverno-primavera e 4,07 kWh na primavera-verão. A
tecnologia PV-TF, por sua vez, produziu 2,58 kWh e 2,79 kWh, respectivamente. A
geração total de energia ao longo das duas estações atingiu 726,8 kWh para a
PV-Si e 488,4 kWh para a PV-TF.
O
índice diário de luz (DLI, na sigla em inglês), que representa a quantidade
total de luz fotossinteticamente ativa recebida pelas plantas a cada dia,
apresentou uma média de 18,1 mol m⁻² no inverno-primavera e de 25,4 mol m⁻² na
primavera-verão na estufa de Si. Na estufa de TF, o DLI apresentou uma média de
10,8 mol m⁻² e 17 mol m⁻², respectivamente.
“Durante
o ciclo inverno-primavera, apenas as estufas de controle e as estufas PV-Si
mantiveram valores de DLI acima do limite mínimo necessário para o
desenvolvimento ideal da cultura”, relataram os pesquisadores. “Apesar de um
número semelhante de frutos, a estufa PV-Si produziu frutos com peso médio 25%
maior do que a estufa de controle, atribuído a temperaturas noturnas mais
favoráveis e maior umidade do solo”.
No
período entre o inverno e a primavera, a estufa de silício (Si) produziu 21
frutos com peso médio de 74 g, enquanto a estufa de fibra de vidro (TF)
produziu 18 frutos com peso médio de 50 g. Durante a primavera e o verão, a
estufa de silício produziu 30 frutos com peso médio de 93 g, em comparação com
23 frutos de 79 g na estufa de fibra de vidro.
“De
forma geral, o sistema PV-Si equilibrou eficazmente a gestão da radiação solar,
a regulação térmica e a produção de energia, demonstrando o seu potencial como
uma tecnologia adequada para aplicações agrivoltaicas”, concluiu a equipe.
Agrovoltaicos,
a nova fronteira da agricultura sustentável
Os
resultados da pesquisa foram apresentados no artigo “ Avaliação comparativa de
células fotovoltaicas de silício monocristalino semitransparente e telureto de
cádmio para o cultivo de tomate em estufas agrivoltaicas mediterrâneas ”,
publicado na revista Smart Agricultural Technology. Pesquisadores do IMIDA, da
Espanha, da Universidade Miguel Hernández de Elche e da Universidade Aldo Moro
de Bari, na Itália, contribuíram para o estudo. (pv-magazine-brasil)
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