Uma equipe de pesquisa internacional avaliou os benefícios da implantação de sistemas agrovoltaicos no Quênia e na Tanzânia.
“Apesar do enorme potencial de energia fotovoltaica na África Oriental, juntamente com as necessidades urgentes de segurança alimentar, o potencial para a agrovoltaica na região não foi explorado. Não apenas isso, mas algumas de nossas descobertas diferem marcadamente de outros estudos realizados em outros lugares, como a Europa, em grande parte devido às diferenças no clima”, disse o autor correspondente da pesquisa, Richard Randle-Boggis, à pv magazine. “Ficamos surpresos ao ver o desempenho do milho, não apenas porque esperávamos rendimentos mais baixos sob o sombreamento dos painéis solares, mas porque é uma cultura muito importante para a região.”
“Também descobrimos que mais safras sobreviveram sob os painéis durante um período quente, potencialmente indicando que a agrovoltaica poderia proteger as lavouras das condições climáticas mais desafiadoras previstas para o futuro”, acrescentou Randle-Boggis. A equipe esperava economizar no uso de água, mas ver isso se traduzir em “mais safra por gota”, com algumas safras produzindo rendimentos mais altos enquanto usavam menos irrigação, o que “foi uma descoberta realmente empolgante”.
O artigo de pesquisa “Harvesting the sun twice: Energy, food and water benefits from agrivoltaics in East Africa“, disponível em Renewable Sustainable Energy Reviews, diz que a pesquisa sobre os benefícios da agrovoltaica no nexo alimento-energia-água está faltando atualmente na África Subsaariana.
O trabalho de pesquisa apresenta dados sobre produção de eletricidade, desempenho das culturas, irrigação e parâmetros ambientais coletados pelos dois sistemas: um fora da rede de 36,6 kW localizada em Morogoro, leste da Tanzânia, na sede da organização agrícola Sustainable Agriculture Tanzania (SAT); e um de 62,1 kW conectado à rede localizada em Isinya, sul do Quênia, na sede da empresa agrícola Latia Agribusiness Solutions (LAS).
Ambas as instalações foram elevadas 3 metros acima do solo e têm uma densidade de painel de 50%. Cada um deles possui módulos solares de 345 W conectados em grupos de três, inclinados 10 graus ao norte, que o artigo diz ter sido escolhido para permitir escoamento de água suficiente e reduzir a sujeira do painel. Um sistema de captação de água da chuva com calhas nas bordas inferiores dos painéis solares foi instalado para canalizar a água da chuva e a água de limpeza do painel para tanques de armazenamento, que complementaram os sistemas de irrigação centralizados existentes.
Entre junho de 2022 e maio de 2023, o sistema da Tanzânia gerou 12,55 MWh de eletricidade, o que os pesquisadores estimam ser equivalente a uma economia de US$ 5.310 por ano em relação à eletricidade da rede nacional da Tanzânia. No Quênia, o sistema gerou 30,13 MWh, o equivalente a 56% da eletricidade consumida anualmente pela LAS. Os pesquisadores dizem que isso representa uma economia de US$ 5.725 em relação ao preço da rede, mas acrescentaram que, se totalmente utilizado, o sistema pode gerar uma economia superior a US$ 18.000.
Os pesquisadores analisaram oito tipos de crescimento de culturas no local da Tanzânia e quatro tipos de crescimento de culturas no Quênia. Algumas culturas, como milho, acelga e feijão, prosperaram sob os agrovoltaicos, mas o trabalho de pesquisa diz que mesmo aquelas que tiveram rendimentos mais baixos ainda geraram retornos econômicos esperados para a região.
A capacidade de sobrevivência da cultura durante os períodos quentes melhorou sob o sistema agrovoltaico. O sombreamento do painel também contribuiu para o maior rendimento de algumas culturas e ajudou a reduzir a demanda de irrigação, enquanto a coleta de água da chuva do escoamento do painel reduziu ainda mais as necessidades de irrigação. A sombra também ajudou a reduzir a perda de água experimentada por evaporação.
“Ao sombrear as plantações com painéis solares, criamos um microclima que ajudou certas culturas a produzir mais, mas elas também foram mais capazes de sobreviver às ondas de calor e a sombra ajudou a conservar a água, o que é crucial em uma região severamente ameaçada pelas mudanças climáticas”, disse a professora Sue Hartley, autora sênior do estudo.
Em sua conclusão, o trabalho de pesquisa diz que a agrovoltaica, seja ligada à rede ou fora da rede, pode abordar várias metas de sustentabilidade na África Oriental simultaneamente, contribuindo para a segurança energética, a produção de alimentos resilientes às mudanças climáticas e a conservação da água na região. “Essa tecnologia poderia, portanto, oferecer benefícios significativos para governos e tomadores de decisão que buscam otimizar os investimentos em desenvolvimento para obter o máximo impacto”, acrescenta o documento.
Mas também destaca que alguns resultados do estudo contrastam com os encontrados na pesquisa agrovoltaica existente em regiões temperadas. “É importante lembrar que um tamanho não serve para todos”, disse o Dr. Richard Randle-Boggis, principal autor do estudo. “Precisamos adaptar esses sistemas a locais específicos, especialmente em climas quentes e secos.”
A equipe de pesquisa internacional foi liderada pela Universidade de Sheffield em colaboração com o Centro de Pesquisa Florestal Internacional e Agroflorestal Mundial e a Universidade do Arizona.
“No geral, mostramos que a agrovoltaica pode beneficiar os sistemas de alimentos, energia e água concomitantemente na África Oriental”, disse Randle-Boggis. Olhando para o futuro, a pesquisa continuará investigando a economia e as condições regionais para a agrovoltaica. “Agora que demonstramos o desempenho alimentar, energético e hídrico dos agrovoltaicos na região, o próximo passo é entender toda a economia de tais sistemas e determinar modelos de negócios viáveis para apoiar a adoção da tecnologia. Também estamos procurando ver onde a agrovoltaica estaria mais bem localizada na região, para ajudar a orientar a tomada de decisões “, disse Randle-Boggis.
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