En lo alto del nuevo edificio Hydro del campus Spur de la Universidad Estatal de Colorado se encuentra una de las primeras cubiertas agrivoltaicas del mundo. La instalación de 46 kW es una instalación fija orientada al sureste. La mitad de la instalación cuenta con paneles monocristalinos monofaciales, mientras que la otra mitad cuenta con paneles bifaciales. La infraestructura de la cubierta se completó en abril de 2023, y la siembra de cultivos se llevó a cabo a finales de ese mismo mes. La Dra. Jennifer Bousselot es profesora adjunta de Horticultura y Arquitectura Paisajística en la Universidad Estatal de Colorado e investigadora principal del proyecto de agrivoltaica en tejados. Hay una variedad de parcelas experimentales plantadas bajo cada tipo de panel, junto con una parcela de control a la intemperie, que incluye experimentos de rendimiento con chiles, hierbas medicinales, verduras de hoja verde y parcelas de pradera sembrada.

La Dra. Jennifer Bouselot muestra el jardín de pradera sembrado en el edificio CSU:Spur Terra.

Estar situado en una azotea conlleva aún más retos que un emplazamiento agrivoltaico típico. Las cargas de viento en un tejado dificultan la instalación de un sistema de seguimiento, y los paneles solares requieren perforaciones en la membrana en cada poste o un sistema de lastre bajo el sustrato del suelo para garantizar la seguridad de los paneles. El riego también es más complicado, ya que los tejados verdes tienen un sustrato bien drenado. Esto hace que el riego por goteo sea ineficaz, ya que el agua se mueve demasiado rápido a través del perfil del sustrato para que las raíces puedan absorberla. Los costes de instalar sistemas agrivoltaicos en tejados aumentan considerablemente debido a los mayores costes de ingeniería y a las dificultades de trasladar e instalar todos los materiales en las alturas.

Parcelas experimentales de hierbas medicinales y chiles bajo los paneles solares monofaciales.

Obviamente, este sitio de agrivoltaica está en sus primeras etapas, pero ya se observaron algunas diferencias. Según las mediciones, la luz disponible era mayor bajo los paneles monofaciales que bajo los paneles bifaciales. En el experimento con chiles, las plantas agrivoltaicas tuvieron una reducción en la concentración de clorofila (debido a la menor cantidad de luz), pero también una reducción en la conductancia estomática (un indicador del uso del agua). La altura de las plantas de chile también se vio afectada: las plantas eran hasta 5 cm más bajas a pleno sol que bajo los paneles. Lo mismo ocurrió en el experimento con las hojas verdes., —Las hojas verdes (como la col rizada, las acelgas, la rúcula, las espinacas y la lechuga) que se encontraban bajo los paneles solares eran más grandes en comparación con las que estaban a pleno sol. Las plantas a la sombra crecieron más y desarrollaron hojas más grandes para recoger la cantidad necesaria de luz solar.

Plantas de manzanilla en un sistema agrivoltaico (izquierda) frente a una aplicación a pleno sol (derecha).

La floración de las plantas medicinales pareció retrasarse en las plantas agrivoltaicas, a diferencia de las plantas expuestas a pleno sol, como se puede ver en la foto superior. En el lado positivo, el contenido de pigmentos (una medida de la potencia) de las hierbas fue ligeramente superior en las plantas agrivoltaicas. Solo se ha completado parcialmente la primera temporada de cultivo y aún quedan datos por recopilar, pero es interesante observar algunos de los primeros resultados.  

La incorporación de la agrivoltaica en los tejados presenta una sinergia innovadora entre la energía renovable y la agricultura sostenible. Estos emplazamientos pueden convertir los espacios urbanos no solo en consumidores de recursos, sino también en contribuyentes activos tanto a la producción energética como a la agrícola. Al aprovechar la energía del sol mediante paneles solares y, al mismo tiempo, cultivar plantas comestibles y útiles, este enfoque innovador puede maximizar el aprovechamiento del suelo, reducir los efectos de las islas de calor urbanas y fomentar la producción local de alimentos.

Una variedad de plantas de chile crecen bajo paneles solares en el techo del campus Spur de la Universidad Estatal de Colorado.

Fotos cortesía de Allison Jackson, Centro de Aprendizaje Agrivoltaico de Colorado.