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Martes, 20 mayo 2014
Ingeniería

Paneles solares en campos de cultivo, doble uso de un mismo terreno

Las centrales eléctricas solares, esas grandes extensiones de terreno cubierto de paneles solares, y los campos agrícolas, que igualmente requieren una superficie tanto mayor como deba ser su productividad, necesitan lo mismo: una amplia extensión de tierra. A menudo se ha considerado mutuamente excluyentes a ambos usos posibles de un terreno, más allá de la presencia de unos pocos paneles solares en un campo agrícola, o algunos huertos en una central solar.

Un nuevo concepto de diseño podría aunar producción agrícola y generación de electricidad en un mismo terreno, optimizando al máximo ambos usos.

El nuevo diseño de área mixta, ideado por el equipo de Sujith Ravi, David Lobell y Chris Field, de la Universidad de Stanford en California, Estados Unidos, se ha enfocado inicialmente a compaginar la generación de electricidad solar con la producción agrícola de biocombustibles.

Limpiar el polvo de los paneles solares es fundamental para asegurar la máxima incidencia de la luz solar en su superficie. Combinar paneles solares y vegetales en un mismo terreno beneficiaría a ambos. En un área mixta, el agua escurrida de los paneles solares tras rociarlos con ella para limpiarlos abastecería a vegetales destinados a la elaboración de biocombustibles. Por su parte, las plantas cubrirían el terreno, y así impedirían que el viento elevase partículas sueltas de tierra. De este modo, la presencia de vegetales contribuiría a prevenir la acumulación de polvo en los paneles solares.

Este enfoque de darle doble uso a la tierra, ubicando ambas actividades sobre un mismo terreno, podría resultar especialmente útil en regiones áridas y muy soleadas, donde el agua escasea, ya que la misma agua serviría para limpiar paneles solares y para regadío.

En las centrales solares, el agua se usa también para humedecer el suelo y evitar así que el viento levante polvo. Esto último puede lograrse de forma más simple si el suelo cuenta con una cubierta vegetal, además de que en ausencia de plantas la capa superficial del suelo se seca rápidamente.

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En una granja mixta agrícola-solar, el escurrimiento del agua usada para limpiar los paneles fotovoltaicos abastecería del preciado líquido a los vegetales destinados a la elaboración de biocombustibles. Las plantas a su vez brindarían una cubierta vegetal que protegería al suelo, ayudando a impedir la acumulación de tierra suelta y que el viento levante polvo que acabe tapando los paneles solares. La ilustración no muestra plantas y paneles a la misma escala, pero el concepto básico es el presentado. (Imagen: Sujith Ravi)

Las simulaciones informáticas realizadas por Ravi y sus colegas sobre una hipotética "granja" mixta como la descrita, basada en la coexistencia de cultivos y paneles solares, y que estaría emplazada en un terreno del condado de San Bernardino, en el sur del estado de California, sugiere que este doble uso de un mismo terreno podría reducir el consumo total de agua que las centrales solares necesitan para funcionar en buenas condiciones. El agua ya es un recurso natural limitado en muchas regiones, y podría ser un factor limitante importante en el futuro. Este nuevo enfoque de gestión del terreno podría permitir la generación de electricidad y la producción agrícola de biocombustibles al mismo tiempo y con mucha menos agua que la necesaria si la plantación y la central solar ocupan terrenos separados.

Muchas centrales solares operan en tierras soleadas pero también áridas y que por tanto no suelen ser aptas para la agricultura alimenticia. Sin embargo, algunas especies vegetales útiles para elaborar biocombustibles sí se podrían plantar en tales tierras. El ejemplo analizado en el nuevo estudio es una planta conocida popularmente como Agave americana o pita. Común en el continente americano, esta planta espinosa puede producir etanol líquido, que es el mismo tipo de alcohol que se emplea en las bebidas alcohólicas que consumimos, y que a su vez constituye un biocombustible que puede mezclarse con gasolina o ser usado directamente en vehículos propulsados por etanol. A diferencia del maíz u otros cereales, en el caso de la Agave americana la mayor parte de la planta puede ser convertida en etanol, otro incentivo más para su uso en este sector industrial.

Los investigadores planean probar esta estrategia de doble uso de terrenos por todo el globo terráqueo, a fin de poder determinar cuáles son los vegetales ideales para ser utilizados en cada caso, y recoger a su vez estimaciones realistas de los posibles rendimientos agrícolas que cabe esperar y los incentivos económicos de este método de gestión de tierras.

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