En el escenario analizado, los tomates cultivados entre paneles solares registraron menos calor, menor pérdida de agua y una actividad fotosintética mayor de la esperada.
La investigación, difundida por Live Science, también encontró que las plantas pueden ayudar a enfriar los paneles. Esto permitiría recuperar parte de la eficiencia que los módulos fotovoltaicos suelen perder durante los días más calurosos.
Un modelo que analiza el cultivo, el suelo y los paneles como un solo sistema
A diferencia de estudios que observan por separado la luz disponible o el crecimiento de las plantas, este modelo simula la interacción entre paneles solares, suelo, aire, agua y dióxido de carbono.
Es decir, rastrea cómo se mueve la energía y la masa dentro de un sistema agrícola compartido con generación solar.
Este enfoque ayuda a entender mejor por qué los paneles solares que cultivan y reducen el consumo de agua están despertando interés.
La sombra no solo modifica la cantidad de radiación que llega al cultivo: también altera la temperatura, la humedad y la forma en que las plantas responden al calor.
Dato importante
Para validar la simulación, los investigadores utilizaron mediciones de temperatura foliar de Davis, California, y del suelo de Chicago City, Minnesota.
La prueba se centró en una granja de tomates en Nueva Jersey
Tras contrastar el modelo con datos reales, el equipo lo aplicó a un caso hipotético: una granja de tomates situada en Princeton, Nueva Jersey.
La ubicación representa las condiciones del Atlántico Medio de Estados Unidos, donde existe una elevada demanda de alimentos y energía.
La simulación utilizó datos meteorológicos de un día caluroso y húmedo de verano. Así, pudo analizar qué ocurre cuando los cultivos y los paneles solares comparten el mismo terreno bajo condiciones de estrés térmico.
La agrivoltaica plantea una respuesta a un desafío cada vez más visible: instalar nueva capacidad fotovoltaica sin competir necesariamente con tierras que también podrían destinarse a la agricultura.
Los tomates bajo paneles solares perdieron menos agua
Durante el día, las plantas situadas bajo los paneles registraron una temperatura foliar promedio 1,84 °C más baja que las cultivadas a campo abierto.
En las horas más calurosas de la tarde, la diferencia alcanzó hasta 7,56 °C. Como consecuencia, la evapotranspiración, la pérdida de agua a través de las hojas y el suelo, se redujo en 22,4%.
El efecto recuerda cómo puede formarse un microclima creado bajo los paneles solares. En este caso, la sombra redujo parte del estrés térmico que afecta a los tomates durante los momentos de mayor calor.
Los cultivos recibieron 47% menos de luz solar, pero su absorción de carbono cayó solo 31%. El clima más fresco compensó parcialmente el sombreado y mantuvo la fotosíntesis.
Las plantas también ayudaron a enfriar los módulos fotovoltaicos
El beneficio no se limitó a los tomates. Los paneles instalados sobre el terreno compartido con agricultura alcanzaron temperaturas 5,6 °C más bajas durante el día que aquellos situados sobre suelo desnudo.
Ese enfriamiento permitió recuperar cerca del 15% de la eficiencia energética que los paneles pierden con altas temperaturas, mejorando su rendimiento.
El modelo también evaluó las condiciones de trabajo. La sensación térmica de los trabajadores agrícolas disminuyó 4,46 °C durante las horas laborales bajo los paneles, lo que podría ayudar a reducir la exposición al calor extremo en el campo.
La agrivoltaica gana terreno ante la demanda de alimentos y energía
La tecnología fotovoltaica se perfila como una de las principales fuentes de energía hacia 2050.
En ese escenario, encontrar soluciones que permitan aprovechar un mismo terreno para agricultura y electricidad puede resultar cada vez más importante.
Esta necesidad encaja con la expansión prevista de la energía solar a nivel mundial, especialmente en regiones donde el uso eficiente del suelo será un factor decisivo.
👨🔧 Consejo de experto
El modelo puede adaptarse a distintos climas, cultivos y paneles, permitiendo evaluar dónde la agrivoltaica sería más beneficiosa.
En países como Perú, estas herramientas pueden ayudar a estudiar soluciones que generen energía limpia sin descuidar el agua, los cultivos y las zonas rurales.
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