Filme fino solar é o futuro do agrovoltaico

Da pv magazine Global

À medida que a energia solar foi desenvolvida e popularizada em todo o mundo nas últimas décadas, a indústria deu lugar a inovações mais recentes que permitem maior eficiência em lugares irregulares: células solares de película fina (ou filme fino). Estas células leves e flexíveis são capazes de se fixar a superfícies de praticamente qualquer forma ou design, graças à sua flexibilidade, ao mesmo tempo que requerem suportes estruturais mínimos, devido ao seu peso leve. Com essa tecnologia, a energia solar é capaz de ser aproveitada em uma variedade de aplicações e lugares onde antes se pensava impossível, devido à estrutura rígida e à natureza pesada dos painéis solares tradicionais.

E agora, os módulos solares de película fina estão prontos para enfrentar seu próximo desafio: o agrovoltaico.

À medida que os impactos das mudanças climáticas pioram a cada ano, os agricultores domésticos começaram a lutar para manter suas plantações saudáveis, à medida que o sol bate sobre eles com temperaturas severamente altas. Felizmente, um novo uso da tecnologia solar, conhecido como agrovoltaico (APV), veio para ajudar.

Os agricultores precisam de cobertura elevada para fornecer sombra parcial para suas plantações em dificuldades e os módulos solares precisam de amplo espaço para absorver a luz solar para gerar energia. A APV combina essas duas necessidades, colocando matrizes de módulos solares acima das áreas de crescimento das culturas, para fornecer sombra parcial, o que reduz as queimaduras solares na terra, reduz a evaporação da água e isola as plantações do frio extremo e do calor extremo, ao mesmo tempo em que oferece aos agricultores o principal benefício da utilização da energia solar: um segundo fluxo de receita por meio da geração de energia.

E agora, a energia solar fotovoltaica de filme fino está pronta para turbinar essa poderosa relação.

Desafios atuais enfrentados pelo agrovoltaico

Se você for montar seu sistema agrovoltaico com painéis solares rígidos tradicionais, é possível que tenha alguns problemas logísticos. Os painéis tradicionais são bastante pesados, exigindo estruturas de suporte substanciais, e são tão grandes que fornecem mais sombra do que o necessário para a maioria das culturas, e podem sufocar sua saúde e crescimento. O objetivo de um sistema de APV equilibrado é fornecer a quantidade certa de sombra que previna a terra da desidratação, ao mesmo tempo em que permite que a quantidade adequada de luz solar brilhe e ajude as plantações a crescer. Infelizmente, a natureza rígida dos painéis solares tradicionais limita a capacidade de atingir esse delicado equilíbrio.

A maioria das instalações APV atuais que utilizam painéis rígidos normalmente consistem em uma fileira de painéis solares ao lado de uma fileira de culturas, tirando cerca de metade da terra da produção, e tornam os cuidados com a colheita bastante difíceis. Muitas vezes, as máquinas pesadas empregadas em processos de manutenção e colheita padrão devem ser substituídas por trabalho manual caro para evitar danos ao sistema solar.

Por fim, o eletroduto para módulos solares tradicionais é instalado no subsolo e isso desabilita a irrigação por inundação e, portanto, pode limitar a variedade de culturas que podem ser cultivadas em simbiose com uma matriz solar tradicional. Se apenas certas culturas podem funcionar abaixo do módulo, então não sendo uma boa opção para um agricultor de outra forma interessado.

Principais benefícios do filme fino para a energia agrovoltaica

Em contraste com os painéis tradicionais, as células solares de película fina são muito mais adaptáveis a essas situações agrícolas, graças ao seu design flexível e leve. Os agrovoltaicos de filme fino superam os desafios de suas contrapartes rígidas e pesadas consistindo em uma série de travessas solares cobertas de energia solar que são elevadas acima das culturas protegidas, o que permite:

1. Toda a superfície a ser utilizada para o cultivo de culturas;
2. A área completa para receber sol parcial e sombra durante o dia, em vez do sol pleno ou situação de sombra total oferecida pelos painéis solares tradicionais, que sufoca o crescimento das lavouras;
3. As máquinas comuns voltadas à colheita podem continuar sendo  usadas, graças ao design leve da energia solar de película fina, permitindo que a tecnologia seja implementada em uma altitude tão alta.

A energia agrovoltaica, usando tecnologia solar de película fina, permite a distribuição adequada de sombra e luz solar no solo abaixo dela.

O uso de células solares de filme fino também permite maior economia de energia, um rendimento agrícola mais saudável e maior economia de água.

Talvez o melhor de tudo, é a capacidade de módulos de filme fino continuarem funcionando depois de serem atingidos, empalados ou danificados. As mudanças climáticas continuam a trazer fenômenos perigosos e imprevisíveis, onde ventos fortes carregando vários itens e detritos são comuns. Quando uma célula solar tradicional sofre um impacto, seu revestimento de vidro é quebrado, criando uma bagunça cara, a necessidade de reparos rápidos e caros e a total falta de produção de energia até que seja devidamente consertada. Por outro lado, as células solares de filme fino não têm essas mesmas desvantagens. Se uma célula for perfurada ou danificada por forças externas, o resto da célula continuará a funcionar bem, deixando apenas a pequena área danificada a ser reparada, em vez de tirar toda a matriz de serviço.

O futuro do filme fino para o agrovoltaico

À medida que mais e mais agricultores domésticos se voltam para os sistemas agrovoltaicos como uma solução viável para aumentar as receitas por acre, reduzir os custos de energia no local e aumentar a produtividade das culturas, começaremos a ver uma maior adoção da energia solar de película fina para este fim.

Embora existam muitas aplicações e situações em que painéis solares grandes, tradicionais e retangulares são a escolha ideal para a geração de energia solar, o agrovoltaico é um mercado que requer a natureza flexível da tecnologia solar de filme fino para lidar habilmente com a delicada relação entre as culturas e sua necessidade de sombra e luz solar. Em breve, os agricultores de todo o país começarão a ver não apenas os lucrativos benefícios de economia de energia agrovoltaica de filme fino, mas também os benefícios para a saúde das lavouras.

Paul Warley é CEO da Ascent Solar Technologies, Inc., fabricante de painéis solares flexíveis de película fina. Antes da Ascent, Warley foi presidente da Warley & Company LLC, uma empresa de consultoria estratégica que fornecia serviços de gestão executiva, consultoria de capital e M&A para empresas de médio porte nos setores de serviços, construção, tecnologia, petróleo e gás, energia limpa, alimentos, varejo e construção verde.