Frutales protegidos y energizados: la apuesta por módulos solares ultraligeros

Un grupo de científicos alemanes ha creado módulos solares ultraligeros diseñados para frutales, los cuales se pueden instalar directamente en estructuras ya existentes de redes de protección contra el granizo, sin requerir una subestructura adicional. ¿Qué son los módulos solares? Un módulo fotovoltaico, también llamado panel solar, es un dispositivo que transforma la luz solar en electricidad.

Estos módulos están formados por células fotovoltaicas, que generalmente son de silicio, y están resguardados por capas encapsuladas y un armazón de soporte. Cuando la luz solar impacta las células, se genera el efecto fotovoltaico, produciendo corriente continua que posteriormente se puede convertir en corriente alterna a través de un inversor.

Los innovadores Fraunhofer ISE y VOEN Vöhringer GmbH han creado módulos solares ligeros que se pueden integrar en sistemas de protección climática para cultivos especiales, como los árboles frutales. Módulos solares ultraligeros, con un peso inferior a 5 kg/m², que permiten generar hasta 420 kW por hectárea. Se instalan sobre infraestructuras preexistentes (protección climática en frutales), protegiendo los cultivos y generando energía simultáneamente.

Esto evita los altos costos asociados a la construcción de nuevas estructuras de soporte. Un proyecto piloto se está llevando a cabo en cerezos en el sur de Alemania, con resultados de producción y cosecha que se evaluarán hasta finales de 2025.

Investigadores del Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE, junto con la empresa VOEN Vöhringer GmbH & Co. KG, han creado un innovador sistema de módulos fotovoltaicos ligeros, pensado especialmente para integrarse en las estructuras de protección climática utilizadas en la agricultura especializada, como el cultivo de frutales. El primer prototipo de esta tecnología se ha implementado en una plantación de cerezos en Berg, cerca de Ravensburg, Alemania.

A diferencia de las tradicionales instalaciones Agri-PV que necesitan robustas estructuras metálicas nuevas, esta solución se basa en aprovechar las infraestructuras ya existentes para redes y plásticos de protección climática, lo que permite optimizar tanto los costos como el espacio.

Características técnicas del sistema

Los módulos solares diseñados para este proyecto tienen un peso inferior a 5 kg por metro cuadrado, facilitando su colocación en estructuras con limitada capacidad de carga. Cada hectárea que incorpora este sistema puede lograr una potencia instalada de hasta 420 kilovatios, lo que implica un notable rendimiento energético sin requerir la utilización de nuevas zonas agrícolas.

Sinergias entre la agricultura y la producción energética

El sistema Agri-PV no solo produce electricidad, sino que también proporciona una capa extra de protección a las plantas frente a condiciones climáticas extremas como granizo, lluvias intensas o exposición solar excesiva. Esta protección se complementa con una sombra parcial controlada, que mejora las condiciones microclimáticas para los cultivos. Las simulaciones realizadas demuestran que la sombra de los módulos no impacta negativamente en el rendimiento agrícola, asegurando una producción de frutas estable e incluso mejorada.

Además, el enfriamiento pasivo de los módulos, gracias al microclima que se genera bajo las placas, ayuda a aumentar la eficiencia en la generación de electricidad durante los días calurosos, lo que representa una ventaja competitiva adicional frente a las instalaciones solares convencionales.

Evaluación del Proyecto Piloto

El proyecto, titulado “VOEN e-crops – Módulos solares flexibles para sistemas de protección climática en cultivos especiales”, cuenta con el apoyo financiero del Ministerio de Economía, Trabajo y Turismo de Baden-Württemberg a través del programa Invest BW.

Durante la fase piloto, el equipo de investigación lleva a cabo un seguimiento detallado tanto de la generación de electricidad como del rendimiento de la cosecha de cerezos. Los resultados completos del monitoreo se darán a conocer a finales de 2025, lo que permitirá valorar el impacto real de esta tecnología en la productividad agrícola y en la eficiencia energética.

Este método de uso compartido del suelo agrícola ofrece una respuesta astuta a dos importantes retos contemporáneos: la transición hacia energías renovables y la adaptación de la agricultura a las alteraciones climáticas.