Os sistemas Agro Fotônicos

Otimizando o uso da energia do sol na produção agrícola

Os sistemas Agro Fotônicos são uma extensão da abordagem Agro Fotovoltaica, tendo em vista a possibilidade de aproveitar certos aspectos fisiológicos e do ciclo de vida das plantas e cultivares específicos, otimizando o uso da energia do sol.

A origem dos sistemas Agro Fotônicos tem vínculos com o recente desenvolvimento de emissores LED especialmente voltados para a iluminação artificial de plantas. Recentemente possibilitaram o surgimento das fazendas verticais, ou “pink houses” onde são cultivadas hortaliças e pequenas frutas em ambientes controlados, hidropônicos ou orgânicos. As fazendas verticais se constituem em edifícios especialmente desenhados para suportar bandejas de terra, ou mesmo pequenas piscinas de água, onde são plantadas hortaliças adaptadas, iluminadas por conjuntos de LEDS emissores de luz, em ciclos que ultrapassam o ciclo normal de foto periodismo natural. Os conjuntos de bandejas e iluminadores são repetidamente empilhados em camadas sucessivas, tornando o edifício especialmente dedicado a certa cultura, explorando assim a área, normalmente de alto custo. Os edifícios são sempre localizados próximos aos centros consumidores, visando a economia na logística de distribuição e explorando o apelo de plantação orgânica, extremamente controlada. Por estar em ambiente controlado, os períodos de iluminação são controlados para aumentar a produtividade, em parâmetros específicos para a determinada planta.

Infelizmente esta abordagem é de alto custo de implementação. Exigem suprimento farto de água, seu uso reciclado, que combinado ao consumo da iluminação artificial, se tornam conjuntos consumidores vorazes de energia elétrica. O alto custo da energia no Brasil impede a viabilidade econômica desta abordagem, salvo em certos produtos e mercados bem específicos.

Os estudos indicaram que certas lavouras e plantas, podem se beneficiar de um aumento do fotoperíodo. Basta comparar a produtividade de soja e milho que ocorrem no centro norte dos EUA, ou da Argentina, aonde mesmo com irradiância solar cerca da metade da brasileira, se obtém produtividades muito maiores que aquelas obtidas no cerrado. Existem aspectos relativos à fertilidade do solo, da necessidade de fertilização, da irrigação e da específica adequação da variedade do cultivar ao clima local que explicam parte desta diferença de produtividade. No entanto, o foto periodismo é um dos importantes fatores. No centro norte dos EUA, fotoperíodos entre 14 e 16 horas ocorrem no verão. Plantas como a soja se adaptam a um aumento do fotoperíodo, aumentando a sua biomassa e seu ciclo fisiológico.

A recente legislação ANEEL para a geração distribuída, permite que o consumo elétrico em uma região seja compensado pelo mesmo interessado por intermédio de geração própria em outra região, ainda que sejam aplicadas as taxas de uso da rede de distribuição. Legislações estaduais permitem a compensação de impostos dentro de certos parâmetros, ou seja, o consumo seja igual ou inferior ao montante de energias inseridas.

A AgroFotonica descobriu em seus estudos, que esta abordagem de iluminação artificial adicional e especialmente controlada pode ser aprimorada e aplicada onde não se concebia originalmente. Não é necessário desenhar edifícios especiais, podendo em certos casos serem aplicados na própria plantação original, sobre o mesmo talhão usando as técnicas de manejo convencionais. Como apresentado na aba anterior, a Agro Fotovoltaica trata do uso simultâneo da terra tanto para o uso agrícola quanto para a geração de energia elétrica por meios fotovoltaicos. Os estudos feitos pela AgroFotonica mostram que as metodologias empregadas para a abordagem combinada de geração fotovoltaica com a iluminação artificial poderiam ser desenhadas e podem ser promissoras.

A abordagem combinada Agro Fotovoltaica com iluminação artificial sobre o cultivar é aqui apresentada como um sistema agro fotônico. Esta abordagem foi profundamente estudada pela AgroFotonica. Se concluiu que exige cuidadoso planejamento para ser viável economicamente e energeticamente. Um cuidadoso balanço entre a área coberta por módulos fotovoltaicos, a tolerância a sombra do cultivar, as alterações no microclima, umidade, temperatura foliar, níveis de absorção de nutrientes, nitrogênio, a potência de iluminação artificial, seu período, seu espectro, e o cuidadoso respeito ao ciclo fisiológico da planta são apenas alguns dos itens. Uma arquitetura dedicada deve ser desenhada caso a caso. Porém nos casos estudados, se mostrou viável.

Estudos da AgroFotonica mostram que esta abordagem pode ser viável para cana, soja, milho, café, citrus, hortaliças, frutas, utilizando a abordagem da geração agro fotovoltaica combinada com iluminação artificial e utilizando a rede de distribuição elétrica como armazenamento temporário de energia. A AgroFotonica pode conceber arquitetura específica para o caso de interesse do produtor, pois executa todo o estudo de viabilidade agronômica, energética e econômica, partindo dos efeitos fisiológicos e exigências específicas do manejo da cultura, os efeitos da Agro Fotovoltaica, os efeitos da iluminação de conteúdo espectral dedicado, o aumento do fotoperíodo, o desenho e projeto da implementação, a previsão dos custos de capital e operacionais, os custos da interligação na rede de distribuição, o balanço energético, o custo do uso da energia armazenada na rede, e assim a previsão do faturamento do empreendimento combinado.

Para maiores detalhes envie mensagens explicando seu caso e interesse para contato@agrofotonica.com.br