Painéis solares magenta sobre uma plantação de brócolis: experimento na Suécia testa uma combinação incomum e traz um resultado relevante para a agricultura

Os painéis solares tradicionais costumam ocupar o espaço necessário para o cultivo agrícola, o que dificulta o uso simultâneo do terreno para produzir alimentos e eletricidade. Diante desse desafio, pesquisadores na Suécia desenvolveram uma alternativa com placas fotovoltaicas rosadas, capazes de filtrar parte da luz solar e permitir que as duas atividades compartilhem a mesma área.

A pesquisa ocorreu em uma região rural da Suécia sob coordenação de Silvia Ma Lu, da Universidade de Mälardalen. Publicado na revista “Cell Reports Physical Science”, o estudo avaliou se uma estrutura agrivoltaica semitransparente poderia distribuir o espectro da luz solar entre as plantas e a produção de energia.

Eficiência luminosa no cultivo de brócolis

Como os módulos solares convencionais não permitem a passagem da luz, eles podem lançar sombra excessiva sobre as plantações e comprometer o desenvolvimento dos vegetais. Em contrapartida, os pesquisadores criaram modelos de tonalidade magenta que permitem a passagem das faixas azul e vermelha da radiação solar, comprimentos de onda aproveitados pelas folhas. Ao mesmo tempo, os módulos aproveitam outra parte da luz para gerar eletricidade.

Para realizar a comparação, a equipe instalou dois sistemas com aproximadamente 20 por 20 metros. Um deles apresentava 50% de transparência, enquanto o outro permitia a passagem de 70% da luz. Além disso, os cientistas mantiveram uma terceira área sem cobertura para servir como referência durante a safra de 2024.

Ao longo do experimento, os pesquisadores acompanharam fatores como temperatura do ar, umidade do solo, umidade relativa, produtividade dos vegetais, composição nutricional e atividade fotossintética. Dessa forma, conseguiram comparar o desenvolvimento dos brócolis nas diferentes condições.

Os resultados mostraram que os brócolis cultivados sob os dois tipos de cobertura apresentaram produtividade semelhante à das plantas expostas diretamente ao sol. No entanto, os vegetais precisaram de 25 dias adicionais para completar o desenvolvimento. Além disso, os módulos com 50% de transparência proporcionaram uma eficiência luminosa 4,5 vezes maior, enquanto o modelo de 70% aumentou essa taxa em 2,8 vezes.

A coordenadora do estudo destacou o desempenho semelhante entre os dois sistemas: “Um dos resultados mais interessantes foi comprovar o quão parecido foi o comportamento do brócolis sob os dois sistemas de painéis solares, apesar de seus diferentes níveis de transparência”. Ainda assim, a pesquisadora ressaltou que novos ciclos de cultivo precisam confirmar os resultados antes de uma eventual adoção em larga escala.

Rendimento elétrico e viabilidade comercial

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As placas contam com células de telureto de cádmio (CdTe) instaladas em faixas opacas sobre o vidro. Assim, o aumento da densidade dessas faixas eleva a geração de eletricidade, mas, em contrapartida, reduz a quantidade de luz que chega à plantação. Além disso, o filtro magenta bloqueia a radiação verde, faixa que as células fotovoltaicas não precisam necessariamente aproveitar.

Durante o cultivo, os módulos magenta produziram 224,7 MWh de eletricidade por hectare. Esse resultado ficou cerca de 100 MWh por hectare abaixo da média registrada por painéis convencionais. Por isso, o especialista em sistemas elétricos Ramesh Rayudu avaliou que a menor geração de energia exigiria uma produção adicional de 1,2 a 3,2 toneladas de brócolis por hectare para equilibrar o impacto financeiro.

Diante desse cenário, a equipe considera mais viável utilizar a tecnologia em hortas comunitárias ou na cobertura de estufas. Enquanto isso, os cientistas seguem com testes controlados usando placas magenta, vermelhas e azuis. Dessa maneira, eles pretendem descobrir se a divisão do espectro solar consegue compensar financeiramente a queda na produção de eletricidade.