Depuis plusieurs jours, les agriculteurs parcourent les routes d’Espagne avec leurs tracteurs pour protester contre les politiques agricoles de l’Union européenne, du gouvernement et des communautés autonomes. Un mouvement avec lequel ils réclament, entre autres demandes, une aide pour faire face à la sécheresse qui ravage le pays. Pendant ce temps, de nombreux chercheurs tentent d’aider ce secteur avec des innovations technologiques, comme avec une invention qui mesure chaque fruit pour mieux arroser. La dernière proposition vient de Jaén, où une équipe de scientifiques a conçu des panneaux solaires qui augmentent la production d’huile d’olive.
L’une des conséquences de la sécheresse sur l’agriculture espagnole est l’augmentation significative du prix de l’huile d’olive depuis l’année dernière. L’eau est indispensable à la croissance, au développement et à la fructification de l’olivier. et pendant ces périodes de pénurie, la production d’olives et les niveaux nécessaires pour satisfaire la demande de ce qu’on appelle « l’or liquide » diminuent. Pour remédier à cette situation, un groupe de scientifiques de l’Université de Jaén (Espagne) et de l’Université Sapienza de Rome (Italie) ont créé des panneaux solaires innovants.
Ces groupes de scientifiques ont étudié conjointement comment combiner les systèmes agrovoltaïques – qui utilisent la même superficie de terrain pour obtenir de l’énergie solaire et des produits agricoles – avec la culture d’oliviers ; et dans le but de améliorer à la fois la production d’énergie et la production d’olives. Une invention qui permet également d’économiser de l’eau pour lutter contre la sécheresse dans l’oliveraie et qui comporte des modules photovoltaïques bifaces, qui augmentent leurs performances grâce au fait que les deux côtés du panneau parviennent à absorber l’énergie du soleil.
Ils augmentent la production
Les systèmes agrivoltaïques sont actuellement devenus une solution prometteuse pour relever le défi mondial de produire à la fois de la nourriture et, en même temps, de l’énergie de manière durable. Quelques mécanismes révolutionnaires qui cherchent principalement à optimiser l’utilisation des terres en campagne. Pour ce projet, les chercheurs ont concentré leur étude sur la région sud de l’Espagnequi est une région bien connue pour sa production extensive d’oliviers et sa production d’huile.
Son système agrovoltaïque est basé sur des panneaux photovoltaïques bifaces innovants qui augmentent la production alimentaire tout en exploitant l’énergie solaire pour alimenter les équipements de pompage pour l’irrigation. Cependant, ce n’est pas le seul avantage dont ils disposent, puisqu’ils contribuent également à réduire le budget hydrique d’irrigation et à retenir l’humidité du sol pendant les étés. Les chercheurs soulignent dans leur étude publiée dans la revue Science Direct que selon la teinte Ils peuvent même économiser 29 % d’eau à la campagne.
Cultures à énergie photovoltaïque. Université de Jaén Omicrono
Pour tester leur invention, le groupe de chercheurs a examiné trois variétés d’oliviers (Picual, Manzanilla et Chemlali) et testé différentes configurations de modules photovoltaïques bifaciaux. Une étude qui s’est concentrée sur Évaluer l’impact de la hauteur libre et de l’inclinaison des panneaux solaires tant dans la performance énergétique de l’oliveraie que dans la production d’olives. Ces scénarios ont été étudiés à l’aide d’un programme informatique de simulation et modélisés à l’aide de la méthode du lancer de rayons, qui prend en compte la façon dont la lumière interagit avec les objets.
Dans ces simulations, les chercheurs ont imaginé un système agrovoltaïque biface fonctionnant à Jaén – la province espagnole avec la plus grande superficie d’oliveraies – et installé sur une ferme fictive de forme rectangulaire d’une superficie de 860 mètres carrés. , une longueur de 41, 42 mètres et une largeur de 20,76 mètres. Un espace qui Il y avait huit rangées d’oliviers et sept rangées de panneaux photovoltaïques. Chaque tronc d’arbre avait un rayon de 0,25 mètre et une hauteur de 1 mètre ; tandis que la coupe avait un rayon de 1 mètre et une hauteur de 1,5 mètre.
[Adiós a las placas solares: el invento para que las tuberías de casa puedan producir electricidad]
La hauteur totale des oliviers était de 2,5 mètres, ce qui correspond à la moyenne de ces cultures. Alors que les chercheurs imaginaient que les panneaux solaires bifaciaux mesuraient 1,75 mètre de long sur 1,03 mètre de large ; et qu’ils seraient placés dans des seaux d’une hauteur minimale de 3 mètres pour garantir le mouvement des machines à récolter les olives. Même dans leur simulation, ils ont pris en compte les données météorologiques typiques de Jaén. En fait, ils ont fixé une température de 21ºC, une humidité de 40% et 16 heures de lumière par jour.
Pour calculer les performances des oliviers, les scientifiques ont évalué la réponse de l’assimilation brute du carbone à la lumière absorbée, ce qui indique l’efficacité quantique de la photosynthèse des oliviers. Les tests réalisés ont démontré que les modules photovoltaïques inclinés selon un angle proche de la latitude du site augmentent la production d’énergie, tandis que ceux qui sont Orientés verticalement, ils favorisent le rendement agricole des oliviers et une plus grande production d’olives.
Il a été démontré que la variation de l’angle d’inclinaison des panneaux a un impact significatif sur la production d’énergie, tandis que La hauteur des modules photovoltaïques a principalement affecté les performances de l’olivier. Pour évaluer la productivité combinée de l’énergie et des cultures de ce système, les chercheurs ont utilisé le ratio d’équivalent terre (LER), qui représentait 171 % de ce que chaque système produirait séparément s’il était mis en œuvre séparément dans la même zone. Quelque chose qui a été réalisé lorsque les panneaux solaires ont été inclinés à 20 degrés.
Importance de l’ombre
En plus de tout cela, l’étude réalisée par les chercheurs souligne également que les oliviers ont une sensibilité modérée à l’ombre générée par les panneaux solaires, ce qui est un facteur critique à prendre en compte dans la conception de systèmes agrivoltaïques. Et ils soulignent que Une bonne gestion de l’ombrage peut avoir une influence très positive sur les rendements des cultures. et dans la production d’olives. Dans le même temps, il maintient ou améliore la production d’énergie solaire.
« Les oliviers tolèrent l’ombre et sont donc adaptés aux systèmes agrovoltaïques, car peut croître même dans des conditions de lumière réduite sous des modules photovoltaïques et continuer à réaliser une photosynthèse efficace. En outre, la population mondiale d’oliviers dépasse les 850 millions d’arbres et occupe environ 8,7 millions d’hectares de terres, ce qui indique qu’il existe une zone potentiellement disponible considérable pour ces systèmes », soulignent les scientifiques dans leur étude.
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