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O cultivo comercial em fazendas solares pode aumentar a produção comercial de alimentos e melhorar o desempenho e a longevidade do painel solar, de acordo com uma nova pesquisa da Cornell University publicada na revista. Energia Aplicada.
“Agora temos, pela primeira vez, uma ferramenta baseada em física para estimar os custos e benefícios da co-localização de painéis solares e agricultura comercial a partir da perspectiva de maior eficiência de conversão de energia e longevidade do painel solar”, disse o principal autor Henry Williams. , um estudante de doutorado em Cornell.
“Existe potencial para sistemas agrivoltaicos – onde agricultura e painéis solares coexistem – para fornecer maior resfriamento passivo por meio de alturas de painel mais altas, cobertura de solo mais reflexiva e taxas de evapotranspiração mais altas em comparação com fazendas solares tradicionais”, disse o autor sênior Max Zhang, professor em a Escola Sibley de Engenharia Mecânica e Aeroespacial, “Podemos gerar eletricidade renovável e conservar terras agrícolas por meio de sistemas agrivoltaicos.”
Em Nova York, por exemplo, cerca de 40% da capacidade da usina solar em escala de utilidade foi desenvolvida em terras agrícolas, enquanto cerca de 84% das terras consideradas adequadas para o desenvolvimento solar em escala de utilidade são agrícolas, de acordo com um estudo de pesquisa anterior do grupo de Zhang. .
Os engenheiros mostraram que os painéis solares montados sobre a vegetação têm temperaturas de superfície mais baixas em comparação com os painéis construídos sobre o solo descoberto. Painéis solares foram montados 4 metros acima de uma plantação de soja e os módulos solares mostraram reduções de temperatura de até 10 graus Celsius, em comparação com painéis solares montados meio metro acima do solo nu.
O efeito de resfriamento é mais significativo do que o induzido pela maior altura do painel; e o resfriamento passivo aumenta a eficiência do painel solar, de acordo com o artigo. Melhor ainda, as quedas de temperatura levam a uma vida útil aprimorada do painel solar – e a um potencial econômico aprimorado de longo prazo.
“Ao diminuir a temperatura operacional do painel solar, você pode aumentar a eficiência e melhorar a longevidade de seus módulos solares”, disse Williams. “Estamos mostrando benefícios duplos. Por um lado, você tem a produção de alimentos para os agricultores e, por outro lado, mostramos maior longevidade e maior eficiência de conversão para desenvolvedores solares.”
A compreensão desse conceito mutuamente benéfico ocorre em um momento crítico para a produção agrícola, já que a demanda global por alimentos deve aumentar em 50% até 2050, para alimentar cerca de 10 bilhões de pessoas, de acordo com o World Resources Institute. Ao mesmo tempo, é imperativo acelerar a implantação de energia renovável para mitigar o impacto das mudanças climáticas.
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