A perspectiva de agrovoltaicos na Nigéria

Introdução

De acordo com o Programa Alimentar Mundial (2023), mais de 345 milhões em 82 países enfrentam o risco de insegurança alimentar, levando as pessoas a uma fome global acentuada, em parte devido à crise climática e à pandemia de COVID-19 pós-impacto. Há uma necessidade urgente de atender à demanda de alimentos para evitar essa fome catastrófica. Além disso, o uso de energia renovável pode ajudar a prevenir os efeitos das mudanças climáticas, pois é gerada a partir de fontes limpas e não poluentes. Tecnologias de energia renovável como eólica, solar, hidrelétrica, biomassa e geotérmica são algumas das tecnologias implantadas para geração de energia no lugar de combustíveis fósseis. A geração solar fotovoltaica (PV) é uma tecnologia de energia renovável predominantemente adotada na Nigéria, pois é fácil de manter e econômica. Com base na aplicação, pode ser montado no telhado, postes ou solo. Os módulos fotovoltaicos montados no solo ocupam uma grande área de terreno. Limita as possibilidades de outras oportunidades econômicas que poderiam ser derivadas em tal espaço de terra, particularmente em áreas onde há competição entre energia solar fotovoltaica e agricultura. No entanto, isso nos deixa questionando se as fazendas de cultivo e painéis solares podem ser justapostas.

Conceito

Agrofotovoltaica ou Agrivoltaica descreve a complementaridade das práticas agrícolas e a geração de energia solar fotovoltaica. Este conceito foi lançado em 1981 por um cientista de Freiburg, Armin Zastrow, e pelo físico alemão Adolf Goetzberger, do Instituto Alemão Fraunhofer ISE, como uma solução para os agricultores instalarem energia limpa sem limitar o uso da terra. No entanto, o primeiro projeto piloto de pesquisa foi realizado em 2004 por Akira Nagashima no Japão. Este sistema foi adotado em alguns outros países, incluindo Suíça, China, Bélgica, Japão, França, Quênia e Áustria. Em fevereiro de 2022, uma colaboração entre o African Centre for Technology Studies, o Centre for Research in Energy and Energy Conservation, o Stockholm Environment Institute, a University of Sheffield, York, a University of Teesside, UK, e a World Agroforestry, abriu o primeiro O sistema agrivoltaico na África Oriental está localizado em Insinya, no Quênia, para promover o desenvolvimento da tecnologia e experimentar como a experiência dos usuários pode promover a implantação dos sistemas na África Oriental. Desde então, a Agrivoltaica vem evoluindo. Esforços de pesquisa e experimentação em projetos que garantem a geração de energia eficaz e eficiente e o rendimento da colheita na implementação estão em andamento, principalmente considerando a colocação de módulos solares como sombras. A luz solar é vital para a fotossíntese e necessária para o crescimento das plantas. No entanto, a exposição que excede o ponto de saturação de luz pode afetar negativamente a planta. Portanto, os sistemas agrivoltaicos reduzem a iluminação disponível para as plantações, atuando como sombras. Com base em pesquisas, o impacto do sombreamento na produção agrícola varia de acordo com as condições climáticas e não é fácil de prever. Algumas culturas que prosperam em condições de sombra incluem, mas não estão limitadas a; bagas, ervas, soja, amendoim, batata, tomate e alface. De acordo com Shiva Gorjian e outros autores em seu estudo sobre "Progresso e desafios da produção agrícola e geração de eletricidade em sistemas agrivoltaicos usando tecnologia fotovoltaica semitransparente", os sistemas agrivoltaicos são classificados usando uma variedade de métricas. Algumas dessas métricas são (A). Com base no tipo de aplicação (agricultura, agricultura pastoril, aquicultura e horticultura). (B). Com base no movimento dos módulos (rastreamento fixo, de um eixo ou de dois eixos) (C). Com base no tipo de sistema (fechado ou aberto). (D) Com base no tipo de estrutura (PV interespaçado ou PV aéreo). Com base no tipo de estrutura, a estrutura PV interespaçada fornece espaçamento suficiente entre fileiras de matriz PV para suportar a produção agrícola. É adequado para a agricultura arvense e pastoril. Nessa estrutura, o uso de maquinário é limitado aos espaços entre fileiras, e há baixa eficiência no uso do solo. A estrutura PV vertical é uma forma da estrutura PV interespaçada usando módulos bifaciais. A altura da linha geralmente determina o espaço disponível na linha para a produtividade agrícola. Por outro lado, a estrutura fotovoltaica aérea coloca os módulos fotovoltaicos de 2 a 6 metros acima do solo, permitindo o cultivo de plantas abaixo e o uso de máquinas sem obstruções. Tem uma maior eficiência de uso da terra em comparação com estruturas fotovoltaicas interespaçadas. Abre a possibilidade de incorporar o manejo da irrigação e a captação de água da chuva. No entanto, devido à complexidade da estrutura de montagem, é mais caro. O PV aéreo é adequado para horticultura, agricultura arável e estruturas de estufa.