Com a crescente demanda global por alimentos e energia, que pressiona fortemente os recursos existentes, os cientistas buscam novas maneiras de otimizar ambos. Uma opção potencial é a agrivoltaica, que integra a energia solar à agricultura. Um novo estudo investiga os prós e contras agrícolas e econômicos da instalação de sistemas de energia solar em fazendas no Meio-Oeste dos EUA.
O estudo descobriu que a agrivoltaica pode aumentar ou diminuir os rendimentos e os lucros, dependendo da cultura e de onde os sistemas agrivoltaicos são implantados.
As novas descobertas foram publicadas nos anais da National Academy of Sciences.
Liderada por cientistas da University of Illinois Urbana-Champaign, a equipe desenvolveu primeiro um modelo baseado em processos para quantificar os impactos da agrivoltaica na energia, na água e na dinâmica das interações planta-solo. O modelo foi validado pela primeira vez e publicado no "Journal of Advances in Modeling Earth Systems" .
A equipe integrou um modelo econômico para estimar o lucro líquido anual por hectare da produção de culturas e da geração de energia para agrivoltaica, agricultura convencional e sistemas de energia solar autônomos.
Os pesquisadores realizaram simulações de 15 anos sob diferentes condições climáticas e sistemas agrivoltaicos no Meio-Oeste dos EUA. Nas simulações agrivoltaicas, os painéis solares cobriram 33% dos locais individuais.
Essas análises revelaram que a secura ou umidade média do ar é um fator crítico para os rendimentos das colheitas e a viabilidade econômica dos sistemas agrivoltaicos.
"No úmido Meio-Oeste oriental, o sombreamento reduziu a fotossíntese, diminuiu os rendimentos de milho em 24% e os rendimentos de soja em 16%, diminuindo assim os lucros dos agricultores", disse a líder do estudo Mengqi Jia, pesquisadora do Center for the Advancement of Sustainable Agricultural Systems no Institute for Sustainability, Energy, and Environment da Universidade de Illinois. "Em contraste, no semiárido Meio-Oeste, o sombreamento aliviou o estresse hídrico, mitigou as perdas de rendimento de milho e aumentou os rendimentos de soja em 6%."
Jia liderou o estudo com o professor de agronomia Bin Peng, o professor de recursos naturais e ciências ambientais Kaiyu Guan, o diretor fundador do ASC, e a diretora do iSEE Madhu Khanna, professora de economia agrícola e de consumo na Universidade de Illinois.
DOI: 10.1029/2025MS005092
Foto cortesia do Instituto de Energia Sustentável e Meio Ambiente da Universidade de Illinois
