Enredaderas que crecen entre paneles solares. Foto de NCAT

El sol proporciona energía en abundancia aquí en Nuevo México, algo que he valorado tanto en lo profesional como en lo personal desde que me mudé aquí hace diez años para trabajar en el sector de las energías renovables. El sol también puede resultar un poco excesivo a veces, como se ve en mi huerto de tomates, que este año ha sido bastante decepcionante. Siempre me ha gustado la jardinería como pasatiempo, pero hace unos años decidí dar un paso más al ofrecerme como voluntario en la Granja Comunitaria Río Grande, ubicada en el Espacio Abierto Los Poblanos, en el Valle Norte de Albuquerque. He aprendido muchísimo de la comunidad que se reúne y trabaja allí sobre todos los aspectos del cultivo de alimentos: desde la salud del suelo, los métodos de riego y las herramientas —desde las más pequeñas hasta las más grandes— hasta los invernaderos con clima controlado y los cambios climáticos en los campos abiertos.

Uno de mis primeros días como voluntario en la granja, noté una pila de paneles solares en el granero y empecé a pensar en formas en que mi experiencia en energía renovable y mi interés por el cultivo de alimentos pudieran combinarse. En el transcurso de mi investigación, me topé con el término «agrisolar». El agrisolar, o agrivoltaica como también se le conoce a veces, consiste simplemente en la ubicación conjunta de la producción de energía solar con un uso adecuado de la tierra para la agricultura. Esta definición proviene del Centro Nacional de Tecnología Apropiada (NCAT), que administra elAgriSolar Clearinghouse, un sitio web dirigido a todas las partes interesadas que buscan información confiable sobre agrisolar, fuentes de financiamiento, eventos y más. 

Según he aprendido, la combinación de la energía solar y la agricultura ofrece múltiples beneficios potenciales. A medida que crece el interés tanto por la energía renovable como por la agricultura sostenible, el sistema agrisolar tiene el potencial de satisfacer ambas necesidades. Los beneficios incluyen la producción de alimentos, la conservación de los ecosistemas, la generación de energía renovable, la ampliación del hábitat de los polinizadores y la maximización de los ingresos agrícolas. En nuestro árido paisaje del suroeste, investigadores de la Universidad de Arizona han descubierto que el microambiente entre los paneles solares puede aumentar la humedad, reducir las temperaturas diurnas y elevar las nocturnas, lo cual puede mejorar la eficiencia de la producción de cultivos y la generación de energía solar en una relación simbiótica.

Tomates que crecen en un sistema agrivoltaico. Foto: NCAT

Me parecen muy interesantes e importantes las conexiones más amplias entre la energía y los alimentos. La luz solar es la fuente de energía principal que mantiene en movimiento nuestro ecosistema vivo y nuestros aparatos humanos. Las plantas absorben los flujos diarios de luz solar para convertir el dióxido de carbono del aire en biomasa, tanto en la superficie como bajo tierra. Nuestros sistemas humanos hacen, en gran medida, lo contrario: queman las reservas de energía solar en forma de combustibles fósiles que se encuentran en el suelo y las convierten en dióxido de carbono en el aire, con todos los impactos resultantes que ya conocemos de sobra. Nuestros cultivos domesticados resultan ser, tal vez como era de esperarse, una mezcla de fuentes de energía.

Investigadores de la Universidad de Michigan han recopilado datos de múltiples fuentes para crear unas infografías reveladoras sobre el consumo de energía en el sistema alimentario de EE. UU. (disponibles a continuación en los recursos adicionales). Lo que más me llama la atención es que, en promedio, se requiere 14 veces más energía por cada caloría que consumimos, y la mayor parte de ese insumo sigue siendo de combustibles fósiles. Quizás los proyectos agrisolares puedan ayudar a cambiar esa estadística hacia algo más sostenible, pero aún existen algunas lagunas de conocimiento sobre cuál es la mejor manera de implementar esta tecnología.

Agrisolar en Nuevo México

Uno de los seis principios de salud del suelo promovidos por New Mexico Healthy Soil y otras organizaciones es «conocer tu contexto». Esto se aplica igualmente a los proyectos agrisolares y a la necesidad de contar con conocimientos específicos de cada lugar. Si bien algunos conocimientos y prácticas agrisolares son universales, gran parte de ellos son específicos de cada lugar. Afortunadamente, hay algunas iniciativas incipientes en Nuevo México que están comenzando a explorar aplicaciones agrisolares y a desarrollar mejores prácticas para nuestro estado. He seleccionado algunos de los que tengo conocimiento para destacarlos, pero estoy seguro de que hay muchas más personas y organizaciones que están experimentando con este enfoque y de las que aún no me he enterado. 

Universidad Estatal de Nuevo México

Investigadores de la Universidad Estatal de Nuevo México acaban de completar su primer año de investigación sobre la producción de chile verde de Nuevo México bajo sombra parcial generada por sistemas agrivoltaicos en el Centro de Investigación en Ciencias Vegetales Leyendecker, cerca de Las Cruces. Las doctoras Marisa Thompson, Stephanie Walker, Olga Lavrova e Israel Joukhadar lideran el proyecto, que cuenta con el apoyo del programa de Subvenciones en Bloque para Cultivos Especializados del Departamento de Agricultura de Nuevo México. Mariela Estrada es una estudiante de posgrado que participa en el proyecto y ayuda a coordinar el ensayo de campo y a recopilar datos, los cuales se están analizando actualmente. El proyecto está explorando los efectos de integrar paneles solares en los campos de producción de hortalizas, con un enfoque particular en el impacto sobre las enfermedades, el crecimiento de las plantas y el rendimiento general. Esta innovadora integración de la tecnología en los campos agrícolas tiene el potencial de ofrecer un doble beneficio a los productores de Nuevo México, al proteger sus cultivos del clima cálido y árido de la región y, al mismo tiempo, generar ingresos adicionales mediante la producción de energía renovable. Los investigadores están considerando otros cultivos que podrían estudiar en los próximos años.

Chiles que crecen en un sitio de investigación agrisolar de la Universidad Estatal de Nuevo México. Foto: Israel Joukhadar

Servicio de Investigación Agrícola del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA)

Otro proyecto de investigación sobre agrivoltaica en el área de Las Cruces está a cargo del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) del Departamento de Agricultura de los Estados Unidos (USDA). Brandon Bestelmeyer, del Centro de Investigación en Manejo de Pastizales, y Derek Whitelock, del Laboratorio de Investigación sobre Desmotado de Algodón del Suroeste, colaboran en un proyecto titulado «Sistemas agrícolas y energéticos multifuncionales sostenibles para entornos áridos». El proyecto tiene como objetivo desarrollar diseños agrivoltaicos optimizados para pastizales, cultivos e instalaciones de procesamiento, así como crear herramientas complementarias de apoyo a la toma de decisiones —incluidas evaluaciones económicas y de ciclo de vida— para que los agricultores y ganaderos puedan tomar decisiones informadas sobre sus operaciones. El proyecto será un esfuerzo altamente colaborativo en el que participarán múltiples partes interesadas. Los socios universitarios apoyarán experimentos en instalaciones fotovoltaicas que exploren los tipos de cultivos y suelos comunes en los ecosistemas del suroeste, tanto en centros de investigación agrícola como en plantas de procesamiento poscosecha. También se prevé que las agencias gubernamentales y los actores del sector agrícola que administran tierras en las que se está desarrollando energía renovable se sumen como socios del proyecto. El proyecto acaba de iniciarse en 2023 y comenzará por identificar las brechas de conocimiento sobre los posibles beneficios colaterales y desafíos de la agrivoltaica, a fin de determinar las prioridades para la investigación posterior en la región.

Laboratorio Nacional de Los Álamos

Uno de los primeros proyectos de agrivoltaica de los que me enteré se llevó a cabo en la zona de El Rito, dirigido por la investigadora del Laboratorio Nacional de Los Álamos, Sanna Sevanto, para apoyar a Trollworks, un fabricante de equipos de producción de biocarbón con sede en Santa Clara, Nuevo México. Con financiamiento del Programa de Asistencia a la Pequeña Empresa de Nuevo México, los investigadores evaluaron los efectos del biocarbón en el crecimiento de las plantas en un entorno agrivoltaico en la instalación solar ubicada en el campus de El Rito del Northern New Mexico College. Se comparó el crecimiento y la productividad del tomate y la acelga en parcelas donde, originalmente, el suelo no era apto para el cultivo, pero se acondicionó para el cultivo mediante la incorporación de compost y una mezcla de compost y biocarbón al suelo original, tanto debajo como junto a los paneles solares (ver foto). La instalación solar de 1,5 megavatios se construyó en 2019 gracias a una alianza entre el Northern New Mexico College, la Cooperativa Eléctrica Kit Carson (KCEC) y Guzman Energy. El sistema ayuda a que no solo la universidad, sino también todos los miembros de la KCEC y las comunidades al oeste del Río Grande atendidas por la KCEC, hagan la transición hacia el uso del 100 % de energía solar durante el día.

SunShare

La energía solar comunitaria ofrece una oportunidad particularmente prometedora para la agrivoltaica en Nuevo México. Tras su aprobación como ley en 2021, el administrador del programa asignó los primeros 200 megavatios de capacidad a varios desarrolladores de energía solar para que construyeran proyectos de hasta 5 megavatios cada uno, los cuales ofrecerán suscripciones a los clientes de las tres empresas de servicios públicos de propiedad privada del estado. Uno de esos desarrolladores esSunShare, una empresa dedicada a las instalaciones solares comunitarias fundada en 2011. Además de brindar oportunidades de desarrollo laboral, pagos de arrendamiento a los propietarios de tierras locales y descuentos en la factura de luz a los suscriptores de bajos ingresos, SunShare colaborará con el Grupo de Trabajo para Suelos Saludables de Nuevo México (New Mexico Healthy Soil Working Group) para incorporar conceptos de diseño agrivoltaico en sus proyectos en Nuevo México. SunShare ya cuenta con experiencia comprobada en agrisolar gracias a un proyecto en Minnesota, donde colaboró con agricultores locales en la producción de hortalizas y un colmenar ubicado entre las hileras de paneles solares (véase la Guía Agrícola de Minnesota: Agrivoltaica: la combinación de energía solar y producción agrícola está ganando terreno).

Laboratorios Nacionales Sandia

El último proyecto de agrivoltaica que me gustaría destacar es el de un equipo diverso liderado por el Dr. Ken Armijo en los Laboratorios Nacionales Sandia, con socios de SkySun, la Universidad de Nuevo México, la Cooperativa Eléctrica de Jemez Mountain, la Granja Comunitaria Río Grande y mi propia empresa, Circle Two. El proyecto comenzó este otoño y explorará una novedosa tecnología solar desarrollada por SkySun y Sandia durante los próximos dos años, lo que incluye pruebas de laboratorio en Sandia, pruebas de campo en la Granja Comunitaria Río Grande y la evaluación del potencial comercial dentro del área de servicio de la Cooperativa Eléctrica de la Montaña de Jemez. El diseño único del sistema fotovoltaico (ver imagen) permitirá un mejor acceso para el cultivo con tractores y personal, además de operaciones y mantenimiento más eficientes en comparación con las instalaciones agrivoltaicas de estructura fija disponibles en el mercado. El sistema agrivoltaico se conectará a un sistema de almacenamiento en baterías y control, formando una microrred para alimentar las cargas en el lugar, incluyendo un tractor eléctrico y bombas de riego. Este proyecto cierra el círculo de mi trayectoria en el campo de la agrivoltaica, que comenzó con esa pila de paneles solares en el granero y ahora explora los posibles beneficios de combinar la energía solar con los cultivos en los campos cercanos de la Granja Comunitaria Río Grande.

Recursos adicionales:

Este artículo se publicó por primera vez en el blog NM Healthy Soil.

Guía agrícola de Minnesota: Agrivoltaica: la combinación de energía solar y producción agrícola está ganando terreno

Principios de salud del suelo – Grupo de Trabajo para la Salud del Suelo de Nuevo México

SunShare

Ficha informativa sobre el sistema alimentario de EE. UU. | Centro para Sistemas Sostenibles