La agricultura de invernadero desempeña un papel importante en la producción sostenible de cultivos; sin embargo, la industria de los invernaderos es un sector que consume mucha energía, depende en gran medida de los combustibles fósiles y contribuye a importantes emisiones de gases de efecto invernadero. Para hacer frente a este problema, en los últimos años se han desarrollado en la industria de los invernaderos modelos tecnológicos que combinan la energía solar con los invernaderos agrícolas para mejorar la sostenibilidad del rendimiento de los invernaderos y que han demostrado un gran potencial comercial.
En algunos países europeos donde la normativa vigente prohíbe la instalación de sistemas fotovoltaicos en el suelo en zonas agrícolas, los invernaderos fotovoltaicos se consideran una solución para eludir la normativa vigente. Instalando un sistema fotovoltaico en el tejado o en la pared del invernadero, es posible obtener el doble beneficio de producir alimentos y energía en el mismo terreno. La energía fotovoltaica puede proporcionar la energía necesaria para el funcionamiento de los invernaderos y aumentar los ingresos de los agricultores, aportando un desarrollo multisectorial a las zonas rurales. Además, los invernaderos fotovoltaicos son muy competitivos para la producción agrícola en zonas ecológicamente frágiles y remotas.
Estado actual de la investigación sobre invernaderos fotovoltaicos
Países Bajos
Los Países Bajos son uno de los países más fuertes del mundo en el cultivo de invernaderos, según estadísticas incompletas, la superficie actual de construcción de invernaderos de cristal en los Países Bajos es de unos 10.000 hm2, lo que representa 1/4 de la superficie total de edificios de invernaderos en el mundo. Además de los sistemas fotovoltaicos fijos en el tejado del invernadero, algunas empresas ofrecen sistemas fotovoltaicos móviles que pueden instalarse en el tejado y tienen una mayor potencia por metro cuadrado de panel fotovoltaico. En comparación con los sistemas fijos, los sistemas fotovoltaicos móviles generan entre un 20% y un 30% más de electricidad.
Italia
Un estudio de la Universidad de Toscana (Italia) presenta un innovador prototipo de invernadero fotovoltaico con sombreado variable para optimizar la eficiencia de la producción energética y la producción agrícola a partir de paneles fotovoltaicos. A diferencia de los sistemas estáticos de invernadero fotovoltaico, se utiliza un sistema de control dinámico para rotar los paneles fotovoltaicos y permitir la gestión de la luz dentro del cultivo en invernadero para adaptarse a las necesidades de luz del cultivo. Además, al cambiar la posición de las lamas de los paneles fotovoltaicos, el sombreado dinámico puede proporcionar una refrigeración pasiva al cultivo en climas cálidos y el aumento de la cobertura puede generar más electricidad.
España
Un ensayo español diseñó un prototipo de invernadero fotovoltaico integrado de vidrio translúcido de silicio amorfo (a-Si) que cubre toda la superficie del tejado y los laterales principales del invernadero. Los resultados mostraron que la presencia de vidrio fotovoltaico translúcido reducía ligeramente la calidad de las plantas y aceleraba el mecanismo de crecimiento apical de las plantas amantes de la luz. Sin embargo, desde un punto de vista estadístico, este efecto era insignificante y se concluyó que la integración de vidrio fotovoltaico translúcido de silicio amorfo (a-Si) es viable para la producción hortícola.
EE.UU.
Se utilizaron conjuntos fotovoltaicos orgánicos translúcidos como sombreado del tejado de un sistema de producción hidropónica de tomates en invernadero durante una temporada de producción de primavera y verano en una región árida del suroeste de EE.UU.. Este estudio demuestra la eficacia del uso de sistemas fotovoltaicos orgánicos translúcidos como sombreado estacional para la producción en invernadero en zonas con mucha luz.
Japón
En Maebashi, Gunma, Japón, Farmdo ha estado gestionando la producción de la granja fotovoltaica desde 2013 y actualmente cuenta con un total de casi 10.000 pies cuadrados de invernaderos fotovoltaicos en la granja. Los invernaderos fotovoltaicos de la granja están dispuestos con paneles fotovoltaicos de una sola cara en la parte superior, lo que mejora en gran medida la tasa de transmisión de luz de los invernaderos al tiempo que garantiza la tasa de generación de energía y logra un desarrollo eficiente, ecológico, de ahorro de energía y sostenible de la agricultura.
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