Agriphotovoltaica (AGRIPV) o planta de arroz de arroz agrivoltaico con un sistema de doble eje y rastreo solar desarrollado en Miyada-Mura, Prefectura de Nagano, Japón. Los paneles fotovoltaicos se pueden inclinar para minimizar el sombreado y priorizar el fondo del crecimiento del arroz (paneles superiores) o se pueden colocar para priorizar la producción de electricidad (paneles inferiores).
A medida que los países corren para expandir la infraestructura de energía renovable, equilibrar la producción de electricidad limpia con el uso de la tierra para los alimentos sigue siendo un desafío apremiante, especialmente en Japón, donde el terreno montañoso limita el espacio. Un estudio reciente dirigido por investigadores de la Universidad de Tokio explora una solución prometedora: la integración de paneles solares con la agricultura tradicional de arroz en una práctica conocida como Agrivoltaica.
Como reportado En el Journal of Photonics for Energy, el equipo de investigación instaló un sistema fotovoltaico de seguimiento solar de doble eje (PV) sobre un arroz de arroz en Miyada-Mura, Prefectura de Nagano. Colocados a tres metros sobre el suelo, los paneles solares generaron electricidad al tiempo que permitió que el cultivo de arroz continúe debajo. El sistema fue diseñado para ajustar los ángulos de los paneles diariamente y estacionalmente, priorizando el crecimiento del arroz durante la temporada de plantación y maximizar la producción de energía durante la temporada baja.
En dos temporadas de crecimiento, el sistema agriovoltaico logró rendimientos de arroz de 75% y 85% en comparación con los arrozales tradicionales cercanos. Si bien es ligeramente más bajo en el primer año, los rendimientos mejoraron significativamente en el segundo año después de ajustar la cantidad de luz solar que alcanza los cultivos. Es importante destacar que el arroz también cumplió con los estándares de calidad de grano más altos de Japón.
Al mismo tiempo, los paneles fotovoltaicos generan casi 44,000 kilovatios-horas de electricidad anualmente, una eficiencia (961.4 kWh/kW) que se compara favorablemente con sistemas similares en Europa. Durante una vida útil proyectada de 20 años, y sin subsidios gubernamentales, el costo estimado de la producción de electricidad fue de aproximadamente 27 yenes por kilovatio-hora, aproximadamente equivalente a la tasa de electricidad doméstica de Japón en ese momento.
El estudio subraya las compensaciones involucradas en el equilibrio de la productividad de los cultivos con la producción de energía solar. Los investigadores mostraron que la gestión cuidadosa del sombreado, incluido el ajuste de los ángulos de los paneles durante todo el día y la temporada, puede ayudar a lograr ambos objetivos. También destacan direcciones futuras, como el uso de IA para optimizar el intercambio de la luz solar en tiempo real y experimentar con paneles solares semitransparentes o de alta eficiencia para reducir aún más el sombreado de cultivos.
Con Japón con el objetivo de aumentar drásticamente su capacidad solar para 2030, los investigadores esperan que sus resultados informen la adopción más amplia de los agriculantes, particularmente en áreas rurales donde la preservación de la producción de alimentos es esencial. Al combinar energía y agricultura, argumentan, puede ser posible apoyar tanto la sostenibilidad como la resiliencia económica en el mismo terreno.
Más información: Yoshitaka Okada et al, Estudio de caso de la agricultura de arroz en Japón bajo el Sistema Agriphotovoltaico, Journal of Photonics for Energy (2025). Dos: 10.1117/1.jpe.15.032704
Cita: Agrivoltaics aborda las necesidades de la producción de electricidad limpia y el uso de la tierra para alimentos (2025, 4 de agosto) Recuperado el 4 de agosto de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-08-agrivoltaics-ectricity-production-food.html
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