Desde hace días los agricultores han salido a las carreteras de España con sus tractores para protestar por las políticas agrarias de la Unión Europea, del Gobierno y las Comunidades Autónomas. Un movimiento con el que reclaman ayudas para hacer frente a la sequía que asola al país, entre otras peticiones. Mientras tanto, son muchos los investigadores que tratan de ayudar a este sector con innovaciones tecnológicas, como con un invento que mide cada fruta para regar mejor. La última propuesta viene desde Jaén, donde un equipo de científicos ha ideado unas placas solares que aumentan la producción de aceite de oliva. 

Una de las consecuencias que ha provocado la sequía en la agricultura española es el importante aumento del precio del aceite de oliva desde el año pasado. El agua es esencial para el crecimiento, desarrollo y fructificación del olivo y durante estos periodos de escasez la producción de aceitunas y los niveles necesarios para satisfacer la demanda del denominado "oro líquido" disminuyen. Para hacer frente a esta situación, un grupo de científicos de la Universidad de Jaén (España) y de la Universidad de la Sapienza de Roma (Italia) han creado unos innovadores paneles solares.

Estos grupos de científicos han estado estudiando de forma conjunta cómo combinar sistemas agrovoltaicos -que aprovechan una misma superficie de terreno para obtener energía solar y productos agrícolas- con el cultivo del olivo; y con el objetivo de mejorar tanto la generación de energía como la producción de aceitunas. Un invento que también ahorra agua para luchar contra la sequía del olivar y que tiene como protagonista a unos módulos fotovoltaicos bifaciales, que aumentan su rendimiento gracias a que ambas caras del panel logran absorber la energía del sol. 

Aumentan la producción

Los sistemas agrovoltaicos se han convertido en la actualidad en una prometedora solución para afrontar el reto global de producción de alimentos y, al mismo tiempo, de energía de manera sostenible. Unos revolucionarios mecanismos que buscan principalmente optimizar el uso del suelo en el campo. Para este proyecto, los investigadores han centrado su estudio en la región del sur de España, que es un área muy reconocida por su amplia producción de olivos y generación de aceite. 

Su sistema agrovoltaico se basa en unos innovadores paneles fotovoltaicos bifaciales que aumentan la producción de alimentos al mismo tiempo que aprovechan la energía solar para dar electricidad a los equipos de bombeo para el riego. Sin embargo, no es la única ventaja que tienen, ya que también contribuyen a reducir el presupuesto de agua de riego y retienen la humedad del suelo durante los veranos. Los investigadores señalan en su estudio publicado en la revista Science Direct que dependiendo de la sombra pueden hasta ahorrar un 29% de agua en el campo. 

Cultivos con la energía fotovoltaica. Universidad de Jaén Omicrono

Para probar su invento, el grupo de investigadores examinó tres variedades de olivo (Picual, Manzanilla y Chemlali) y probó diversas configuraciones de módulos fotovoltaicos bifaciales. Un estudio que se centró en evaluar el impacto de la altura libre y la inclinación de los paneles solares tanto en el rendimiento de la energía como del olivar y la producción de aceituna. Estos escenarios se estudiaron mediante un programa informático de simulación y se modelaron a través del método de trazado de rayos, que considera cómo interactúa la luz con los objetos. 

En estas simulaciones, los investigadores imaginaron un sistema agrovoltaico bifacial que funcionaba en Jaén -la provincia española con mayor superficie de olivar- y que estaba instalado en una finca ficticia con forma rectangular que tenía una superficie de 860 metros cuadrados, una longitud de 41,42 metros y una anchura de 20,76 metros. Un espacio que contaba con ocho hileras de olivos y siete filas fotovoltaicas. Cada tronco de los árboles tenía un radio de 0,25 metros y una altura de 1 metro; mientras que la copa tenía un radio de 1 metro y una altura de 1,5 metros.

[Adiós a las placas solares: el invento para que las tuberías de casa puedan producir electricidad]

La altura total de los olivos era de 2,5 metros, que es la media que se plantea en estos cultivos. Mientras que los investigadores imaginaron que los paneles solares bifaciales tenían un tamaño de 1,75 metros de largo por 1,03 metros de ancho; y que estarían colocados en unos cubos con una altura mínima de 3 metros para poder garantizar el movimiento de las máquinas de recolección de aceituna. Incluso en su simulación tuvieron en cuenta los datos meteorológicos típicos de Jaén. De hecho, fijaron una temperatura de 21ºC, una humedad del 40% y 16 horas de luz diarias.

Para calcular el rendimiento de los olivos, los científicos evaluaron la respuesta de la asimilación bruta de carbono a la luz absorbida, que indica la eficiencia cuántica de la fotosíntesis en los olivos. Las pruebas realizadas demostraron que los módulos fotovoltaicos inclinados a un ángulo cercano a la latitud del lugar aumentan la producción de energía, mientras que aquellos que están orientados verticalmente favorecen el rendimiento agrícola de los olivos y a una mayor producción de aceitunas. 

Un olivar.

La variación en el ángulo de inclinación de los paneles mostró tener un impacto significativo en la generación de energía, mientras que la altura de los módulos fotovoltaicos afectó principalmente al rendimiento del olivo. Para evaluar la productividad combinada de energía y cultivos de este sistema, los investigadores emplearon la relación equivalente de tierra (LER, por sus iniciales en inglés), que fue del 171% de lo que produciría cada sistema por separado si se implantara por separado en la misma zona. Algo que se consiguió cuando las placas solares se inclinaron a 20 grados.

Importancia de la sombra

Además de todo esto, el estudio realizado por los investigadores también destaca que los olivos presentan una sensibilidad moderada a la sombra que generan los paneles solares, lo que supone un factor crítico a considerar en el diseño de los sistemas agrovoltaicos. Y es que resaltan que una adecuada gestión de la sombra puede influir de forma muy positiva en el rendimiento de los cultivos y en la producción de aceitunas. Incluso, al mismo tiempo, mantiene o mejora la generación de energía solar. 

"Los olivos son tolerantes a la sombra y, por tanto, adecuados para los sistemas agrovoltaicos, ya que pueden crecer incluso en condiciones de luz reducida bajo los módulos fotovoltaicos y seguir realizando una fotosíntesis eficiente. Además, la población mundial de olivos supera los 850 millones de árboles y ocupa aproximadamente 8,7 millones de hectáreas de terreno, lo que indica que existe una superficie considerable potencialmente disponible para estos sistemas", señalan los científicos en su estudio. 

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