Los invernaderos comerciales de Europa están probando nuevas tecnologías de eficiencia energética y fotovoltaica en apoyo de la transición ecológica. En el mar de plástico de Almería, que abarca una superficie de más de 40.000 hectáreas, los agricultores cultivan cada año entre 2,5 y 3,5 millones de toneladas de frutas y hortalizas.
Una investigación realizada por el Programa Horizonte de la UE, estimó en 2018, que Europa tenía unas 210.000 hectáreas de invernaderos, con concentraciones particularmente altas en España (70.000 ha), Italia (42.800 ha), Francia, los Países Bajos y en Europa Central y Oriental. Sin embargo, las necesidades energéticas de los invernaderos difieren en función de su ubicación.
Los invernaderos de Europa Central necesitan calefacción porque allí hace frío. En cambio, en España necesitan refrigeración en verano, de modo que, los problemas varían según la zona de Europa.
Para que los invernaderos fueran más sostenibles sería necesario aprovechar el hecho de que estas estructuras ocupan grandes superficies bañadas por la luz solar. Esto los coloca en una posición única para utilizar la luz solar para generar electricidad fotovoltaica.
Sin embargo, uno de los retos es que los paneles solares tienden a ser opacos, por lo que no pueden colocarse sobre los cultivos, ya que de lo contrario éstos no crecerían. Este fue el reto que el ingeniero eléctrico Nick Kanopoulos, director general de la empresa griega Brite Solar, especializada en tecnología solar de última generación, decidió afrontar en un proyecto de tres años financiado por la UE llamado PanePowerSW que finalizó en 2021.
Kanopoulos y su equipo desarrollaron un panel solar recubierto de nanomateriales que absorben las partículas de luz en el rango UV de la luz solar, que no son útiles ni para los paneles fotovoltaicos ni para el cultivo de plantas. A continuación, las retransmite en los rangos rojo y azul del espectro visible, útiles para ambos.
De este modo, la luz visible puede atravesar los paneles y potenciar tanto la producción de electricidad como la fotosíntesis, lo que hace que esta tecnología sea ideal para su uso en invernaderos.
El equipo probó los paneles en invernaderos de Grecia, España, Estados Unidos y Singapur, y en cultivos al aire libre en Alemania, Francia, Países Bajos y Rumanía. Las pruebas se realizaron en distintos cultivos, como tomates, arándanos, flores ornamentales y perales. Sus resultados demostraron que los agricultores pueden reducir considerablemente su huella de dióxido de carbono generando energía renovable mientras cultivan.
Según el estudio, los agricultores no solo podrían producir su propia energía, la estructura del invernadero permitiría recoger el agua de lluvia para utilizarla en los cultivos y, además, ofrecer protección contra las inclemencias del tiempo. También reduciría la evaporación del agua, lo que se traduciría en una disminución de entre un 20% y un 40% del agua necesaria para el riego.
El equipo de Kanopoulos está ampliando y construyendo una fábrica en Grecia para automatizar y acelerar la producción de vidrio solar. Con esta fábrica, la empresa podría combinar la aplicación de nanorrevestimientos con el montaje de paneles solares en una sola línea de producción.
La investigación de este artículo fue realizada y financiada por el Programa Horizonte de la UE.
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