La disminución de los niveles de precipitación y la reducción de las tierras cultivables que conlleva pueden afectar negativamente a las comunidades rurales y representar una amenaza para la seguridad alimentaria. Si bien los proyectos solares a escala industrial reducen las emisiones de gases de efecto invernadero, también pueden invadir tierras cultivables y disminuir el rendimiento de los cultivos de secano. El trigo, la cebada, la soya, el maíz y otros granos se cultivan en campos de secano que son vitales para la seguridad alimentaria. A medida que disminuyen los niveles de precipitación y avanza la desertificación, las tierras cultivables y las granjas que producen estos cultivos están en peligro.   

A medida que se utilice la energía solar en la transición de los combustibles fósiles a las energías renovables, cientos de miles de millas cuadradas de terreno se destinarán a proyectos de energía solar. Según el Laboratorio Nacional de Energía Renovable, parael 2035 habrá aproximadamente 22,000 millas cuadradas de instalaciones solares en los EE. UU.i. Es importante comprender que los terrenos destinados al desarrollo solar deben estar adyacentes a la red eléctrica o a los centros de demanda de energía. La creciente competencia entre la agricultura, el desarrollo suburbano y el desarrollo solar resalta el potencial de la agrivoltaica.  

La energía fotovoltaica agrícola (Agri-PV) es una solución a este problema. Puede mejorar significativamente el cultivo de alimentos básicos que influyen de manera sustancial en la seguridad alimentaria mundial, al resolver el enigma y deshacer el nudo entre el agua y la tierra. Al aumentar la cantidad de agua disponible para los cultivos de secano, podemos ampliar la superficie de tierra cultivable y destinar una parte de ella al desarrollo solar sostenible. 

En una serie de experimentos de campo con trigo de invierno, Trigo ha descubierto una correlación casi lineal entre la cantidad de agua suministrada al área cultivada y la cantidad de biomasa del tallo, así como su valor nutricional. Con base en estos hallazgos, Trigo diseñó una formación de paneles solares en orientación este-oeste y una estructura de mesa solar para recolectar y regular el agua de lluvia con el fin de redistribuirla en una hilera cultivada situada debajo. Al aumentar el área de captación de lluvia de ambas estructuras, al encerrar y dirigir eficazmente el agua de lluvia, logramos controlar la cantidad de agua y aumentarla, contrarrestando así los efectos de la disminución de las precipitaciones a lo largo de los años.  

Conjunto de paneles solares orientados de norte a sur sobre un cultivo de trigo de invierno. Foto: Trigo Solar 

Esquema de diseño. Fuente: Trigo Solar 

Este diseño se centra en la implementación económica y eficiente de paneles solares que mejoran la recolección de agua de lluvia y la redistribuyen para impulsar el crecimiento de los cultivos, contrarrestar los efectos de la sequía y reactivar las operaciones agrícolas.  

Esquema de diseño de un sistema de captación de agua de lluvia. Fuente: Trigo Solar 

Entre las ventajas de este diseño se incluyen:  

  1. Mantener los mismos rendimientos con una superficie cultivada más pequeña requiere operaciones agrícolas más reducidas y menores gastos, lo que puede aumentar la rentabilidad de la granja. 
  1. Captar más agua y canalizarla de manera inteligente reduce el riesgo de sequía y la volatilidad anual asociada a ella, y brinda a la granja una protección contra la sequía. 
  1. El aumento de la humedad del suelo, el crecimiento de las raíces y la protección contra el viento que brindan las hileras de paneles solares reducen la erosión y la pérdida de la capa superior del suelo, lo que causa daños irreversibles a las granjas. 
  1. Las tierras preservadas en el marco de la estructura Trigo pueden utilizarse como reserva de tierras y para la rotación de cultivos en el futuro. 
  1. Los ingresos constantes que genera la energía solar pueden contribuir a la viabilidad económica de las granjas y mitigar los riesgos financieros de la agricultura. 
  1. La disponibilidad de energía verde, local y a bajo costo puede contribuir aún más a muchas de las operaciones agrícolas que se prevé que se electrifiquen en la próxima década. 
  1. La existencia de un sistema de distribución de agua y de energía a bajo costo transforma la economía de la agricultura, lo que podría permitir el cultivo de una segunda cosecha estacional durante la temporada seca.  

Estos beneficios tienen el potencial de generar más oportunidades mutuamente beneficiosas para una cooperación efectiva entre los sectores agrícola y de la energía sostenible. 

Trigo seguirá realizando experimentos para validar los beneficios que esto aporta a los principales cultivos básicos de EE. UU. en granjas de ese país, con el fin de compartir el conocimiento y promover el desarrollo sostenible a gran escala de la energía fotovoltaica agrícola.