SYMBIOSYST

A qui va dirigit el projecte

A professionals del sector agrícola, empreses agroalimentàries, empreses del sector energètic, investigadors en energia renovable, responsables de polítiques ambientals i inversors interessats en solucions d’agricultura sostenible amb baixa petjada de carboni.

Objectiu del projecte

Impulsar la combinació d’activitat agrícola i producció d’energia solar mitjançant sistemes agrovoltaics (agri-PV), desenvolupant solucions tecnològiques i models sostenibles que permetin generar energia neta en entorns agrícoles, minimitzant l’impacte ambiental i afavorint una agricultura més eficient i competitiva a Europa.

Descripció del projecte

Iniciativa impulsada per un consorci de 16 socis europeus, entre els quals hi ha la Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC), que busca donar resposta al repte europeu d’assolir les emissions netes zero l’any 2050. El projecte se centra en l’agri-PV, una tècnica que permet aprofitar el mateix sòl per a l’agricultura i la generació d’energia solar, augmentant així la rendibilitat del terreny i la sostenibilitat de l’activitat agrícola.

La UPC participa a través del Centre Específic de Recerca Agrotech-UPC i diversos grups i centres de recerca. El Grup de Recerca i Innovació de la Construcció (GRIC) dissenyarà estructures de suport de panells solars sostenibles, analitzarà sistemes i desenvoluparà models de negoci. El Centre de Disseny d’Equips Industrials (CDEI) crearà un robot mòbil sensoritzat per optimitzar l’angle dels panells solars en temps real, mentre que el centre IDEAI desenvoluparà bessons digitals per simular i optimitzar el rendiment global del sistema agri-PV. A més, el Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia avaluarà com afecta la instal·lació solar a la producció i qualitat de diferents cultius hortícoles.

Els resultats s’aplicaran en quatre demostradors agrícoles europeus, incloent-hi una prova pilot a l’Agròpolis (UPC, Viladecans), on es testaran estratègies d’agri-PV en condicions reals. El projecte preveu generar nous productes i serveis per al sector, millorar l’eficiència energètica, afavorir la producció d’aliments de baixa petjada i estimular noves inversions tecnològiques en el món rural europeu.

Resultats

A la planta agrivoltaica que s’ha instal·lat a l’Agròpolis de la UPC s’analitza, en condicions reals, l’impacte de l’agrivoltaica sobre la qualitat i la productivitat de cultius d’horta. Concretament, s’investiga l’impacte que tenen sobre aquests cultius dos tipus de panells fotovoltaics, amb diferent densitat de cel·les fotovoltaiques i, per tant, diferent transparència a la llum. La instal·lació consta de 150 panells fotovoltaics solars amb una potència total de 50,25 kilowatts (kW) i amb capacitat per generar uns 400 kWh al dia, l’equivalent a cobrir el consum diari de 30 i 40 llars.

Les plaques solars estan disposades sobre 10 seguidors solars (dispositius mecànics que permeten orientar les plaques per optimitzar la intercepció dels raigs del sol), per seguir-ne el recorregut des de la sortida a l’est fins a la posta a l’oest. Aquest sistema garanteix un creixement del cultiu i, alhora, maximitza la producció d’energia. Cinc d’aquests seguidors estan equipats amb plaques solars amb un 5 % de transparència a la llum, mentre que els altres cinc utilitzen plaques amb un 40 % de transparència. El moviment de les plaques es controla mitjançant models matemàtics que tenen en compte les variables climàtiques del moment, les necessitats lumíniques del cultiu i els models de creixement vegetal.  

D’altra banda, la zona de cultiu està equipada amb sensors aeris —que mesuren les variables climàtiques— i sensors de sòl, que registren la humitat i la temperatura. A més, s’utilitzen imatges hiperespectrals per monitorar, a través d’un robot mòbil, el creixement del cultiu, fet que permet obtenir dades en temps real i geolocalitzades en els tres espais de l’assaig (dos sota plaques solars de diferent transparència i un a l’aire lliure). D’aquest conjunt de dades es desenvoluparà un bessó digital que facilitarà la presa de decisions immediates i a curt termini en la gestió dels panells solars, amb l’objectiu d’optimitzar la producció.

També s’estudia l’impacte dels dos tipus de panells sobre el desenvolupament, la fisiologia, el rendiment i la qualitat de les espècies hortícoles cultivades, com l’enciam, el bròquil o el tomàquet.

Els assajos d’estiu realitzats fins ara no han mostrat resultats concloents pel que fa a la producció agrícola, ni diferències significatives entre les diferents zones de cultiu en condicions estivals. Durant el període hivernal es preveu analitzar els mateixos paràmetres, tenint en compte que les condicions lumíniques i de temperatura poden ser factors més limitants per a determinats cultius d’horta.

Una instal·lació de referència
Aquest projecte pot suposar un avenç en la recerca i la transferència multidisciplinària de coneixement en sector de l’horta. 

• És una instal·lació de referència i els resultats que s’obtinguin seran determinants per valorar la conveniència o no de la pràctica agrivoltaica com una tecnologia per avançar cap a sistemes productius mixtos (energia i aliments) i definir protocols d’actuació. També donarà més eines per definir polítiques, normatives i ajuts per a les instal·lacions agrivoltaiques en base a dades”.
• La instal·lació de plantes agrivoltaiques obre la porta al fet que agricultors puguin participar dels beneficis de la producció d’energia, tant sigui per autoconsum en les seves instal·lacions com del mercat d’energia. Això pot contribuir a la sostenibilitat econòmica de les explotacions i a l’equilibri territorial”.

Projecte finançat pel programa HORIZON-101096352-SYMBIOSYST