"Painéis solares que não fazem sombra": a invenção espanhola que revoluciona a convivência entre agricultura e energia

É um facto que a energia solar é uma fonte de energia renovável, mas… sabes como é que um solo não perde produtividade? Descobre como os investigadores da Universidade de Jaén analisaram esta questão e que soluções propõem.

Espanha possui uma das maiores extensões de áreas onde coexistem painéis solares e agricultura.
Espanha possui uma das maiores extensões de áreas onde coexistem painéis solares e agricultura.

Nos últimos anos, o avanço da energia solar transformou radicalmente a paisagem agrícola espanhola. Onde antes predominavam vastos campos de cultivo, terras em pousio ou olivais, é cada vez mais frequente encontrar grandes superfícies ocupadas por painéis fotovoltaicos.

Esta coexistência entre a agricultura e a produção de eletricidade implica a competição pelo mesmo recurso, mas não tem de ser necessariamente uma batalha pelo território.

Quando o sol tem de alimentar dois mundos

A dificuldade parece fácil de explicar, mas, do ponto de vista técnico, é considerável, uma vez que uma central fotovoltaica convencional foi concebida para aproveitar ao máximo a radiação solar, enquanto uma cultura necessita dessa mesma radiação solar para realizar a fotossíntese.

Os painéis tradicionais de silício são, portanto, essencialmente opacos e, quando instalados sobre um terreno agrícola, geram sombra e alteram as condições de temperatura, humidade e radiação.

E é aqui que entra a agrovoltaica, que não consiste simplesmente em colocar painéis sobre as culturas, mas sim em encontrar um equilíbrio em que a instalação produza eletricidade sem prejudicar e, em certos casos, até favorecendo a produção agrícola.

O problema das placas semitransparentes

Uma das vias que está a ser investigada consiste em fabricar módulos que permitam a passagem de uma parte da radiação solar, sendo que uma possibilidade é separar as células convencionais de silício no interior do painel, deixando espaços entre elas.

O problema é que esta solução reduz a eficiência e gera uma sombra irregular no terreno, o que afeta negativamente o crescimento das plantas.

Outra alternativa consiste em alterar a espessura do material semicondutor para que este se torne parcialmente transparente e, nesse caso, a eficiência pode descer para menos de 10%.

O desafio consiste, portanto, em determinar quanta luz o painel deve deixar passar para que a cultura continue a desenvolver-se corretamente, sem comprometer uma produção elétrica suficiente.

O módulo espanhol que procura aproveitar a luz pelos dois lados

É aqui que entra em cena um dos desenvolvimentos do grupo AdPVTech: um módulo semitransparente RearCPVbif.

O seu funcionamento apresenta uma diferença importante em relação a um painel convencional, uma vez que utiliza células solares bifaciais, capazes de aproveitar a radiação que incide tanto na parte da frente como na parte de trás.

Exemplo de módulo solar RearCPVbif.
Exemplo de módulo solar RearCPVbif.

No seu design, mantêm-se espaços entre as células para permitir que uma parte da luz atinja diretamente a cultura, mas na face posterior são incorporados concentradores que permitem aproveitar melhor a radiação refletida pelo solo, conhecida como albedo.

Os investigadores da empresa têm trabalhado precisamente nesse equilíbrio, uma vez que uma transparência próxima dos 60% seria a configuração ideal estudada para combinar a produção de eletricidade com as necessidades da cultura, embora o design possa ser adaptado.

O resultado é um painel que não pretende bloquear completamente o sol, mas sim distribuí-lo entre as plantas e as células fotovoltaicas.

Uma segunda geração: painéis que seguem o sol

A investigação da Universidade de Jaén vai ainda mais longe com o protótipo WiT-CPV.

Neste caso, são utilizadas lentes de alta concentração capazes de multiplicar significativamente a radiação que chega a uma pequena célula de silício de elevada eficiência.

O protótipo WiT-CPV combina uma pequena célula altamente eficiente, que segue o sol, com lentes de alta concentração.
O protótipo WiT-CPV combina uma pequena célula altamente eficiente, que segue o sol, com lentes de alta concentração.

No entanto, o mais notável é que a célula se pode deslocar acompanhando a posição do sol, permitindo ajustar o nível de transparência do sistema ao longo do dia e controlar com maior precisão a quantidade de radiação que chega ao solo.

Referência da notícia

Arturo Díaz-Ponce, Iván Trejo-Zúñiga,Fernando Dávalos Hernández, Pedro M. Rodrigo, María A. Ceballos, Álvaro Valera-Albacete, Florencia Almonacid, Eduardo F. Fernández.. (2025). Development of a proof-of-concept concentrating photovoltaic module with integrated tracking and azimuthal cell rotation.
Álvaro Valera-Albacete, María A. Ceballos, Jesús Montes-Romero, Florencia Almonacid, Eduardo F. Fernández. (2025). Research paper Study on the potential of a novel semi-transparent rear concentrator photovoltaic system for agrivoltaics.