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Agrivoltaica El brócoli crece bien bajo los paneles solares de color magenta

Fuente: Cell Press 4 min Tiempo de lectura

Un estudio de campo realizado en Suecia reveló que los paneles solares semitransparentes de color magenta generaban electricidad al tiempo que permitían que el brócoli alcanzara un tamaño similar al de las plantas cultivadas a plena luz del sol. Los cultivos aprovechaban la luz solar de forma más eficiente, pero tardaban 25 días más en madurar, lo que pone de manifiesto una disyuntiva para los sistemas agrivoltaicos.

Brócoli que crece bajo paneles solares semitransparentes y de colores en el centro experimental de la granja Kärrbo Prästgård, en Suecia.(Fuente: Silvia Ma Lu)
Brócoli que crece bajo paneles solares semitransparentes y de colores en el centro experimental de la granja Kärrbo Prästgård, en Suecia.
(Fuente: Silvia Ma Lu)

Según un estudio publicado el 2 de octubre en la revista Cell Reports Physical Science, de Cell Press, plantar brócoli bajo paneles solares de color magenta ayudó a las plantas a absorber la luz solar de forma más eficiente que las cultivadas al aire libre. Los científicos utilizaron paneles solares semitransparentes y personalizados para generar electricidad, al tiempo que potenciaban las longitudes de onda de la luz azul y roja con el fin de mejorar el crecimiento del brócoli. Los cultivos cultivados con estos paneles mostraron un aumento de 4,5 veces en la eficiencia con la que utilizaban la luz solar y, en última instancia, alcanzaron el mismo tamaño que el brócoli tradicional, aunque tardaron 25 días más en madurar. Los paneles solares ofrecen una herramienta potencial para que los agricultores obtengan energía renovable sin mermar el rendimiento de los cultivos.

«El concepto básico es bastante sencillo», afirma la autora Silvia Ma Lu, de la Universidad de Mälardalen en Västerås (Suecia). «Los paneles solares utilizan parte de la luz solar incidente para generar electricidad renovable, al tiempo que permiten que otra parte de la luz llegue a los cultivos que crecen debajo. El objetivo general es investigar si la luz solar puede aprovecharse de forma más eficiente asignando diferentes porciones del espectro solar al crecimiento de los cultivos y a la generación de electricidad».

El uso de paneles solares convencionales en los campos agrícolas permite a los agricultores producir electricidad renovable en terrenos donde ya se dispone de amplio espacio, al tiempo que protege a las plantas de la exposición excesiva a la luz solar y de fenómenos meteorológicos extremos, como el granizo o las lluvias torrenciales. Sin embargo, dado que los paneles convencionales de color azul oscuro suelen ser opacos, pueden generar demasiada sombra, lo que reduce el rendimiento de algunos cultivos —algo que los paneles semitransparentes y de colores pueden ayudar a mitigar—.

«No existe un único diseño agrivoltaico que funcione de forma óptima en todas partes», afirma Ma Lu. «Es necesario seguir investigando para comprender cómo responden los distintos cultivos a las diferentes configuraciones de los sistemas y a las condiciones climáticas, y para diseñar sistemas que concilien la producción agrícola con la generación de electricidad renovable».

Para avanzar en esta investigación, Ma Lu y sus colegas decidieron centrarse en el brócoli, un cultivo muy nutritivo, popular en todo el mundo y muy adecuado para el clima de su centro experimental, situado en una granja de Suecia. Los investigadores construyeron dos sistemas de 20 metros por 20 metros fabricados con paneles solares semitransparentes de color magenta con distintos niveles de transparencia, lo que permitía que llegaran cantidades variables de luz solar a las plantas cultivadas debajo. En una tercera parcela, las plantas de brócoli quedaron totalmente expuestas al sol.

A lo largo de la temporada de cultivo de 2024, el equipo comparó el brócoli de cada parcela, realizando un seguimiento de las condiciones ambientales —como la temperatura del aire, la humedad relativa y la humedad del suelo—, así como del rendimiento del cultivo, la composición nutricional y la capacidad de las plantas para realizar la fotosíntesis.

«Uno de los hallazgos más interesantes fue el rendimiento similar que tuvo el brócoli con los dos sistemas de paneles solares, a pesar de sus diferentes niveles de transparencia», afirma Ma Lu, señalando que los paneles solares con una mayor densidad de células fotovoltaicas pueden producir más electricidad. «Sin embargo, estos resultados son específicos de nuestras condiciones experimentales y deberían validarse a lo largo de otras temporadas de cultivo y con otras configuraciones del sistema».

Los sistemas probados en este estudio son prototipos de investigación, añadió, por lo que es necesario seguir investigando a mayor escala y a lo largo de varias temporadas de cultivo. Si la tecnología se ampliara para su uso comercial, la electricidad generada a partir de los cultivos podría, en principio, alimentar operaciones agrícolas como el riego, la maquinaria o los sistemas de refrigeración y almacenamiento, o bien podría suministrarse a la red eléctrica. Esto podría reducir las facturas de electricidad de los agricultores e incluso proporcionarles una fuente adicional de ingresos.

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Ma Lu y sus colegas ya han comenzado a evaluar más a fondo los paneles magenta, así como los rojos y los azules, sometiéndolos a pruebas en entornos de laboratorio controlados, sin interferencias de luz que no haya sido filtrada a través de los paneles.

«Las configuraciones similares a nuestro prototipo pueden ser adecuadas actualmente para aplicaciones a menor escala, como los huertos comunitarios, o para su integración en los techos de los invernaderos, en lugar de para su implantación inmediata en grandes extensiones agrícolas», afirma Ma Lu.

Artículo original: Evaluación de la productividad del suelo con paneles fotovoltaicos de película fina de CdTe de color semitransparente y cultivo de brócoli en sistemas agrivoltaicos; Cell Reports Physical Science; DOI:10.1016/j.xcrp.2026.103555

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