Uma equipe de pesquisa da China realizou uma revisão sistemática e meta-análise das mudanças nos processos da superfície terrestre associadas a sistemas fotovoltaicos solares.
A revisão começou com 4.909 publicações relacionadas a sistemas fotovoltaicos e processos da superfície terrestre. Após a remoção de revisões, relatórios, artigos em outros idiomas que não o inglês e estudos que não apresentavam comparações diretas entre condições climáticas com e sem sistemas fotovoltaicos, os pesquisadores analisaram 90 artigos completos. Outros 30 estudos foram identificados a partir das listas de referências, juntamente com 27 estudos recém-publicados e amplamente citados. O conjunto de dados final compreendeu 147 estudos.
Esses estudos abrangeram 609 sistemas fotovoltaicos operacionais em todo o mundo e utilizaram três metodologias principais: observações de campo, sensoriamento remoto e simulações numéricas.
Para a meta-análise, a equipe avaliou 11 variáveis climáticas: temperatura do ar diária, diurna e noturna; velocidade do vento; umidade relativa; albedo; temperatura da superfície terrestre diária, diurna e noturna; temperatura do solo; e teor de água no solo.
“Observou-se um claro viés geográfico, com 93,6% dos sistemas fotovoltaicos localizados no Hemisfério Norte”, observaram os pesquisadores. “A China (316 sistemas), os Estados Unidos (104) e a Índia (44) representam as maiores parcelas.”
Em termos de cobertura do solo, a maioria dos sistemas fotovoltaicos estudados estava localizada em pastagens (208 sistemas), seguida por terrenos baldios (173) e terras agrícolas (159). Regiões áridas dominaram a amostra, com 27,3% e 31,7% dos sistemas localizados nas zonas climáticas BS (estepe semiárida) e BW (deserto árido), respectivamente.
Para as variáveis relacionadas à temperatura, os autores utilizaram a diferença média (DM) para quantificar as mudanças absolutas entre os locais com e sem painéis fotovoltaicos. Para a velocidade do vento, umidade relativa, albedo e teor de água no solo, aplicaram a razão das médias (RM) para avaliar as mudanças percentuais.
De forma geral, os sistemas fotovoltaicos foram associados a pequenos aumentos não significativos na temperatura do ar diária (+0,03 °C), na temperatura do ar durante o dia (+0,34 °C), na temperatura do ar durante a noite (+0,18 °C) e na umidade relativa (+1,77%).
Em contrapartida, observaram-se diversos efeitos significativos, incluindo uma redução na velocidade do vento (−29,96%) e no albedo (−17,49%), bem como diminuições na temperatura diária da superfície terrestre (−0,44 °C), na temperatura diurna da superfície terrestre (−0,90 °C) e na temperatura do solo (−2,42 °C), juntamente com um aumento substancial no teor de água do solo (+38,60%). A temperatura noturna da superfície terrestre apresentou um ligeiro declínio não significativo (−0,08 °C).
Com base nas descobertas, a equipe propôs uma estrutura integrada para avaliar as mudanças nos processos da superfície terrestre induzidas pela energia fotovoltaica. “Sua estrutura principal consiste em cinco módulos: superfície subjacente, método de pesquisa, variável climática, processo da superfície terrestre e escala de pesquisa”, explicaram.
Os resultados foram apresentados no artigo “Land surface process alterations caused by solar photovoltaic systems: A systematic review and future framework from global evidence”, publicado na revista Geography and Sustainability . Pesquisadores da Universidade Normal de Pequim e da Universidade de Tianjin , na China, participaram da pesquisa.
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