Em 2022 e 2023, universidade cultivou tomates entre 24 painéis solares móveis, mas as fileiras que receberam mais sombra tiveram queda de até 57% na produção de frutos

Pesquisadores da Universidade Bar-Ilan, em Israel, cultivaram tomates entre 24 módulos solares móveis para testar até que ponto agricultura e geração de energia podem dividir o mesmo terreno. Os experimentos, realizados em 2022 e 2023, mostraram que a quantidade de luz recebida fez grande diferença: nas fileiras mais sombreadas, a produção de frutos caiu até 57%. O resultado ajuda a revelar os limites e as possibilidades dos chamados sistemas agrivoltaicos.

Como funcionou o experimento com tomates e painéis solares?

A equipe cultivou duas variedades de tomate para processamento, Heinz 1648 e Heinz 4107, distribuídas em sete fileiras orientadas no sentido norte-sul. Ao redor delas foram instalados 24 módulos fotovoltaicos com rastreamento solar de eixo único, posicionados a cerca de 1,7 metro acima do solo. Embora os painéis acompanhassem o movimento do Sol, algumas fileiras permaneciam mais próximas das áreas de sombra.

Essa disposição permitiu comparar plantas submetidas a diferentes níveis de radiação solar dentro do mesmo cultivo. Os principais elementos observados pelos pesquisadores foram:

• Quantidade de luz disponível em cada fileira;
• Produção total de frutos por planta;
• Biomassa acumulada durante o crescimento;
• Teor de clorofila das folhas;
• Qualidade dos tomates colhidos.

Por que as fileiras com mais sombra produziram até 57% menos?

Os tomateiros dependem diretamente da luz para realizar fotossíntese e produzir energia para folhas, caules e frutos. No experimento, as fileiras T1 e T7 ficaram entre as mais sombreadas pelos módulos solares. Em comparação com a fileira central T4, que recebia praticamente toda a radiação disponível em campo aberto, as perdas de produção chegaram a 42% e 57%.

O que aconteceu com as plantas que receberam mais luz?

A diferença foi progressiva. Conforme aumentava a quantidade de luz disponível, as perdas diminuíam. A fileira T2 apresentou redução de aproximadamente 13% na produção, enquanto a T6 ficou perto de 20%. Já as fileiras T3 e T5, expostas a níveis de iluminação próximos aos do cultivo convencional, tiveram perdas muito menores, de aproximadamente 0% e 6%.

Os resultados mostraram uma relação clara entre radiação solar e produtividade dos tomates. No conjunto das sete fileiras, a redução média na produção de frutos ficou em aproximadamente 19,4%. O aumento do sombreamento também foi relacionado a alterações em características importantes:

Isso significa que painéis solares e agricultura não podem dividir o mesmo terreno?

Não. A agrivoltaica busca justamente combinar produção agrícola e geração de eletricidade na mesma área, mas o estudo mostra que o desenho do sistema precisa considerar as necessidades de cada cultura. Em regiões quentes e secas, algum nível de sombra pode até reduzir o estresse térmico e a perda de água das plantas. O problema aparece quando a redução de luz ultrapassa aquilo que determinada espécie consegue tolerar sem comprometer a produtividade.

Os próprios pesquisadores observaram que alterar a distribuição das fileiras melhorou o resultado. Quando o número de linhas de tomate entre os painéis caiu de sete para seis, a perda geral estimada de produção passou de 19,4% para cerca de 13%. Com cinco fileiras, a redução caiu para aproximadamente 7,2%, mostrando que espaçamento e posicionamento podem mudar significativamente o desempenho do cultivo.

Quanto de eletricidade o sistema conseguiu produzir?

Enquanto os tomates cresciam, os módulos fotovoltaicos também cumpriam sua outra função: gerar energia. O sistema experimental produziu aproximadamente 29 mil quilowatts-hora para cada mil metros quadrados durante a estação de cultivo. Fora do período agrícola, quando a geração elétrica não precisava dividir a incidência solar com as plantas, a produção estimada ultrapassou 70 mil quilowatts-hora.

O que o teste revela sobre o futuro das fazendas com painéis solares?

O experimento da Universidade Bar-Ilan mostra que colocar painéis sobre uma lavoura não garante automaticamente o melhor aproveitamento do terreno. Para culturas exigentes em luz, como o tomate, a posição das placas, a distância entre fileiras e o padrão de sombra precisam ser calculados antes da instalação. Uma diferença de poucos metros dentro da mesma área experimental foi suficiente para criar resultados bastante distintos entre as plantas.

Ao mesmo tempo, os dados indicam que produção de alimentos e energia solar podem coexistir quando o sistema é planejado para equilibrar os dois objetivos. O desafio da agrivoltaica está justamente em encontrar essa configuração: gerar eletricidade sem retirar das culturas a quantidade de luz necessária para produzir. Nos experimentos de 2022 e 2023, a queda de até 57% nas áreas mais sombreadas deixou claro que, para os tomateiros, compartilhar o terreno também significa administrar cuidadosamente cada faixa de sol.