Em seus 150 anos de história, a fazenda de Paul Knowlton em Grafton, Massachusetts, produziu vegetais, laticínios e, mais recentemente, feno. A evolução do uso da fazenda transformou mercados em mudança e um clima variável. Recentemente, no entanto, Knowlton acrescentou um novo tipo de cultura de rendimento: a energia solar.
Para Knowlton, agricultor de quinta geração e atual proprietário, foi uma decisão fácil. Ele já havia instalado painéis solares para fornecer eletricidade para sua casa e celeiro. Quando um corretor de imóveis veio para ver se ele estava interessado em alugar uma pequena parte de sua terra para um painel solar, “ela plantou a semente de que eu poderia fazer mais”, disse Knowlton.
O Sr. Knowlton examinou várias empresas, mas ficou mais impressionado com BlueWave Solar, um desenvolvedor em Boston que se concentra principalmente em instalações solares e armazenamento de baterias, o que permite que o excesso de eletricidade seja fornecido à rede elétrica. Logo, duas pequenas parcelas de terra em grande parte não utilizadas abrigavam painéis baixos que produzem energia. Este ano, a fazenda do Sr. Knowlton dará um passo adiante: em uma terceira parcela, os painéis solares dividirão o espaço com as plantações para que ambos possam prosperar.
Essa abordagem é chamada de agrovoltaica – uma junção de agricultura e células voltaicas, que transformam energia solar em energia elétrica. Também chamada de solar de uso duplo, a tecnologia envolve o ajuste da altura dos painéis solares para até 14 pés, bem como o ajuste do espaçamento entre eles, para acomodar equipamentos, trabalhadores, culturas e animais de pasto. O espaçamento e o ângulo dos painéis permitem que a luz atinja as plantas abaixo e tem o benefício adicional de proteger essas culturas do calor extremo.
A eletricidade gerada é carregada para a rede, normalmente através de subestações próximas. Embora parte da eletricidade possa chegar à fazenda hospedeira, os projetos são planejados para fornecer energia para uso geral. E essas instalações solares fornecem uma fonte alternativa de receita na forma de pagamentos a proprietários de terras como o Sr. Knowlton ou uma redução nos pagamentos de arrendamento para arrendatários.
A BlueWave se concentrou principalmente em projetar os projetos e depois vendê-los para empresas que os constroem e supervisionam. O projeto Grafton, na fazenda do Sr. Knowlton, por exemplo, agora pertence à The AES Corporation, uma empresa de energia que desenvolveu, construiu e está operando o projeto.
“Os agrovoltaicos não apenas promovem o imperativo da energia limpa, mas são essenciais para manter as fazendas em funcionamento”, disse John DeVillars, um dos três cofundadores da BlueWave e presidente do conselho de administração.
A energia solar de uso duplo se tornou interessante há mais de uma década porque “grandes instalações no meio do nada não resolverão todos os nossos problemas de energia – transportar essa energia pode ser muito caro”, disse Greg Barron-Gafford, biogeógrafo. e professor assistente da Universidade do Arizona. As fazendas em muitas partes do país estão em áreas periurbanas, zonas de transição de terras rurais para urbanas. Sua proximidade com áreas metropolitanas de alto uso torna as terras agrícolas abertas particularmente adequadas para painéis solares, mas no passado, sem qualquer agricultura coexistente, esse tipo de localização pode criar um conflito sobre se a produção de alimentos ou energia deve prevalecer.
Dentro um estudo pela AgriSolar Clearhouse, uma nova colaboração para conectar agricultores e outros proprietários de terras com tecnologia agrivoltaica, as instalações também demonstraram promover o crescimento protegendo as culturas do aumento das temperaturas e ajudando na conservação da água. Embora a tecnologia permaneça em sua infância nos Estados Unidos em comparação com países da Europa, onde a tecnologia é usada há mais de uma década, reguladores federais, bem como acadêmicos e desenvolvedores estão trabalhando para remediar essa disparidade.
Os primeiros resultados são promissores, disse Garrett Nilsen, diretor interino do Escritório de Tecnologias de Energia Solar do Departamento de Energia dos EUA. “Há um projeto no Arizona onde eles viram um aumento de três vezes no rendimento das colheitas quando estão sob esse tipo de sistema e uma redução de até 50% nos requisitos de irrigação” porque os painéis fornecem sombra, disse ele. Além disso, as plantas sob os painéis liberam água no ar, o que resfria os módulos, criando o que Nelson descreveu como uma “relação simbiótica entre as plantas e os painéis”.
O primeiro projeto da BlueWave a ser lançado é uma fazenda de 10 acres em Rockport, Maine – agora de propriedade e operada pela Navisun, uma produtora de energia solar. Cultivares de mirtilo silvestres foram plantadas sob painéis solares, que produzirão 4,2 megawatts de energia; estima-se que o projeto produza 5.468 megawatts-hora anualmente – equivalente à quantidade de energia necessária para cerca de 500 residências nos EUA.
Ao contrário de Massachusetts, Maine não oferece incentivos significativos para o uso de energia solar, então houve um prêmio de 10 a 15 por cento nos custos quando comparado com projetos semelhantes, que a BlueWave absorveu, disse DeVillars. (Essa prática é consistente com o status da empresa como um chamado B-Corporaçãoo que exige um compromisso com metas sociais e ambientais.)
Outros players estão vendo claramente o potencial dos agrovoltaicos: em 12 de maio, a Axium Infrastructure, uma empresa de gestão de investimentos, anunciou a aquisição da BlueWave. Trevor Hardy permanecerá como executivo-chefe e Eric Graber-Lopez continuará como presidente, enquanto DeVillars se tornará presidente emérito.
O Sr. Hardy disse que a venda permitirá que a BlueWave se expanda para que ela seja proprietária e opere, não apenas desenvolva, instalações solares e armazenamento de baterias. Em última análise, disse ele, a venda “nos coloca em um lugar mais forte para o uso duplo”.
“Os agricultores trabalham a longo prazo”, continuou ele. “É mais atraente dirigir por estradas agrícolas e sentar com os proprietários em suas mesas de cozinha e dizer que desenvolvemos, possuímos e operamos a instalação.” E o potencial da tecnologia vai muito além dos mirtilos; usos agrícolas incluem vinhas e criação de camarões.
A BlueWave não é a única desenvolvedora de agrovoltaicos. De acordo com Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energia Solar ISE, com sede na Alemanha, foram produzidos cinco megawatts de energia por meio desses sistemas em 2012; até 2021, 14 gigawatts de energia foram gerados em sistemas de uso duplo – aproximadamente equivalente à eletricidade necessária para aproximadamente dois milhões de lares americanos anualmente, de acordo com uma porta-voz do escritório de tecnologias do Departamento de Energia. E a tecnologia está evoluindo rapidamente; nos poucos anos desde a instalação na fazenda do Sr. Knowlton, foram desenvolvidos painéis ajustáveis que podem se mover para maximizar a captura da luz solar, por exemplo.
“Nem sempre vale a pena ser pioneiro e às vezes é muito desafiador”, disse Hardy, que cresceu em uma família de agricultores sul-africanos. Encontrar locais adequados – onde haja sol suficiente e proximidade de uma subestação ou outra infraestrutura elétrica – pode ser difícil. A oposição dos vizinhos, especialmente onde os painéis são visíveis de outras casas ou mesmo da estrada, não é incomum.
De fato, a BlueWave foi um dos vários réus citados em um processo sobre um plano proposto para energias agrovoltaicas em Northfield, Massachusetts. Um tribunal estadual decidiu recentemente que o vizinho tinha legitimidade para contestar o desenvolvimento proposto. Um dos queixosos, Christopher Kalinowski, disse que entre suas preocupações estava que seus pontos de vista seriam obstruídos e que “a área perderia terras agrícolas”. (O Sr. Hardy se recusou a comentar sobre o litígio.)
Além disso, alguns capítulos da organização ambiental sem fins lucrativos Audubon têm falado sobre o efeito potencial da tecnologia na vida selvagem. Michelle Manion, vice-presidente de política e advocacia da Mass Audubon (que não é afiliada à National Audubon Society), disse que, embora sua organização apoiou energia renovável, incluindo energia solar nas operações agrícolas, “queremos maximizar a colocação de energia solar montada no solo em algumas de nossas terras que são as menos ecologicamente sensíveis primeiro”.
E há preocupações gerais de que, mesmo com painéis solares de uso duplo, a terra arável possa ser perdida, embora a BlueWave diga que a terra pode ser revertida para usos agrícolas puros assim que os arrendamentos solares – normalmente de 20 a 30 anos – expirarem.
Mas um dos obstáculos mais significativos é o custo. O custo vertiginoso do aço tem um efeito direto na ênfase da agrovoltaica em elevar os painéis de 10 a 14 pés. “Para cada pé que você sobe, você precisa entrar dois pés na fundação”, explicou Hardy. “É uma indústria desafiadora quando você pensa no que precisamos fazer para alcançar as metas climáticas. Mas estamos mantendo o rumo.”
Em última análise, porém, tudo depende do sabor das colheitas: se o sabor ou mesmo a aparência se afastar muito do produto tradicional, a tecnologia será difícil de vender. Mas em um estudo inicial, pesquisadores do Biosphere 2 Agrivoltaics Learning Lab da Universidade do Arizona descobriram que os provadores preferiam as batatas, manjericão e abóbora cultivados com agrovoltaicos. O feijão, no entanto, pode levar algum tempo: a pequena amostra de provadores preferiu a versão cultivada tradicionalmente.
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