Cultivos y paneles solares: la fórmula que protege las plantas del calor y aprovecha mejor la energía

Un nuevo modelo de simulación demuestra que cultivar entre paneles solares reduce la temperatura de los cultivos, disminuye la pérdida de agua y mejora el rendimiento energético de los propios paneles. Los resultados, difundidos por la revista Live Science, ofrecen evidencia concreta sobre los beneficios de la agrivoltaica —el sistema que combina producción agrícola y generación solar en un mismo terreno— ante la presión simultánea de la demanda energética y alimentaria.

La investigación se distingue de trabajos anteriores por su enfoque integrador. Estudios previos sobre este tipo de sistemas tendían a analizar variables por separado, como la disponibilidad de luz o el crecimiento de los cultivos. Este modelo, en cambio, simula la interacción entre paneles solares, suelo, aire, movimiento del agua y absorción de dióxido de carbono, y rastrea cómo la energía y la masa se desplazan dentro del conjunto.

Un modelo que replica condiciones reales

La tecnología fotovoltaica, presente en la mayor parte de los parques solares actuales, se proyecta como una de las principales fuentes de energía para 2050. El problema es que estos sistemas suelen instalarse en tierras que podrían destinarse a la agricultura, en un contexto global donde la población sigue en aumento. La agrivoltaica surge como respuesta a esa tensión: al combinar ambos usos en el mismo espacio, permite una gestión más eficiente del territorio.

Para construir la simulación, el equipo utilizó datos de campo recolectados en dos locaciones: mediciones de temperatura foliar tomadas en Davis, California, y registros de temperatura del suelo obtenidos en Chicago City, Minnesota. Con esa base, los investigadores validaron el modelo contra condiciones reales antes de aplicarlo a un escenario hipotético.

El caso de prueba consistió en una granja de tomates bajo este esquema ubicada en Princeton, Nueva Jersey, una zona seleccionada por representar la región del Atlántico Medio de Estados Unidos, donde la demanda de alimentos y energía es elevada. Los datos meteorológicos empleados correspondieron a un día caluroso y húmedo, condiciones típicas del verano en esa área.

Plantas más frescas con menos agua

Los resultados mostraron diferencias claras entre los tomates cultivados bajo paneles y los que crecen en campo abierto. Las plantas bajo los paneles registraron temperaturas foliares 1,84 °C más bajas durante el día en promedio, y hasta 7,56 °C más bajas en las horas de mayor calor de la tarde. Esa reducción térmica trajo consigo una caída del 22,4% en la evapotranspiración, es decir, en la pérdida de agua a través de hojas y suelo.

Uno de los datos más notorios del estudio, según consignó Live Science, refiere a la relación entre sombra y fotosíntesis. Aunque los cultivos recibieron un 47% menos de luz solar, su absorción de carbono cayó apenas un 31%. Esto indica que las condiciones más frescas redujeron el estrés por calor y compensaron en parte el efecto del sombreado, lo que permitió a las plantas mantener una actividad fotosintética mayor a la esperada.

Estudios previos sobre este tipo de sistemas mostraban que los paneles podían favorecer la retención de humedad en el suelo y proteger ciertos cultivos del calor directo. Lo que este modelo aporta es la capacidad de simular esas interacciones de forma integrada, considerando variables como el tipo de panel, el cultivo específico y las condiciones climáticas del lugar.

Paneles más eficientes y trabajadores más protegidos

El beneficio no fue exclusivo de los cultivos. Los paneles instalados sobre terreno compartido con agricultura registraron temperaturas 5,6 °C más bajas durante el día en comparación con los ubicados sobre suelo desnudo. Ese enfriamiento natural permitió recuperar alrededor del 15% de la eficiencia energética que los paneles pierden cuando operan a altas temperaturas.

El modelo también incorporó una variable de salud ocupacional poco frecuente en este tipo de estudios: la temperatura percibida por los trabajadores agrícolas. Según los datos simulados y recogidos por Live Science, la sensación térmica para las personas disminuyó 4,46 °C durante las horas laborales bajo los paneles, lo que implica condiciones de trabajo más seguras en días de calor extremo.

Los investigadores señalaron que el modelo puede aplicarse a distintas combinaciones de clima, tipo de cultivo y diseño de panel. Esa versatilidad lo convierte en una herramienta para evaluar este sistema en diferentes contextos geográficos y productivos, tanto en regiones con alta densidad poblacional como en zonas rurales donde la eficiencia del suelo resulta determinante.