Noves cel·les fotovoltaiques orgàniques per cultivar conreus i produir energia simultàniament

El sector agrari fa anys que conviu amb una pressió creixent per augmentar la productivitat, adaptar-se a l’emergència climàtica i, alhora, incorporar energies renovables sense comprometre la qualitat ni el rendiment dels cultius. En aquest context, les noves cel·les fotovoltaiques orgàniques permeten afrontar el gran repte de trencar el dilema entre produir aliments o generar energia en un mateix espai.

Aquesta nova tecnologia ofereix una sortida innovadora a un bloqueig estructural del sector. En concret, fa possible produir electricitat mentre es protegeix i s’afavoreix el desenvolupament dels conreus, transformant l’espai agrícola en un actiu doble productiu i energètic. A més, la solució reinterpreta la relació entre agricultura i energia i obre la porta a nous models de gestió més sostenibles, eficients i alineats amb les necessitats del territori.

En aquesta línia, el centre tecnològic Eurecat ha fet un pas decisiu desenvolupant nous mòduls fotovoltaics orgànics, flexibles i semitransparents mitjançant electrònica impresa. Aquests mòduls incorporen materials específicament seleccionats per assegurar una absorció de llum compatible i complementària amb el creixement de les plantes, una fórmula que obre les portes a una autèntica revolució en el camp de l’agrovoltaisme, ja que permet combinar, de manera integrada l’activitat agrícola i la generació d’energia.

Aquesta aposta tecnològica s’ha presentat recentment a Lleida. Eurecat ha mostrat aquests nous mòduls orgànics fotovoltaics, que s’han elaborat amb tècniques d’impressió de materials funcionals i estructuració làser, per dotar-los de flexibilitat i del grau de transparència necessari, a la primera edició de l’Agrobiotech Innovation Forum. Aquesta plataforma ha estat l’escenari ideal per donar visibilitat a una innovació que anticipa el futur de l’agrovoltaisme.

Aquesta innovació s’emmarca en el projecte europeu SYNATRA, coordinat per Eurecat, que impulsa la fabricació d’un prototip capaç d’integrar aquests nous mòduls fotovoltaics flexibles en sistemes de protecció agrícola.. Per aconseguir-ho, avalua l’impacte d’aquesta tecnologia en ambient real amb la integració dels mòduls fotovoltaics en xarxes de protecció per a glaçades, amb l’objectiu de funcionalitzar i revaloritzar sistemes agrícoles ja existents.

Al mateix temps, Eurecat investiga noves combinacions de semiconductors orgànics fotoactius amb espectres d’absorció fets a mida. L’objectiu és deixar passar la llum que les plantes necessiten i aprofitar altres parts de l’espectre per generar alhora energia. Com explica l’investigador de la Unitat d’Impressió Funcional i Dispositius Integrats d’Eurecat, Martí Gibert, aquesta aproximació “permet el creixement dels conreus mentre es produeix electricitat”.

A més de cobrir les plantacions de manera uniforme, l’equip també vol estudiar altres beneficis possibles. Tal com indica Katerina Nikolaidou, investigadora de la mateixa unitat d’Eurecat, aquesta tecnologia “podria filtrar radiacions que danyen les plantes i reduir l’evaporació de l’aigua del sòl, ajudant a mantenir condicions més estables per al cultiu”.

En aquest sentit, els primers resultats assenyalen que les cel·les, que generen aproximadament 6Wpc per metre quadrat, fan ombra al cultiu i refreden el terra i les plantes uns 10ºC. A més, s’ha observat que protegeixen les fruites, ja que en les que han crescut sota s’han reduït els efectes de les cremades pel sol.

D’aquesta manera, el projecte SYNATRA contribueix “a augmentar la productivitat agrícola i millorar l’eficiència de l’ús del sòl, reduint la competitivitat entre producció agrícola i energètica”, assenyala la directora de la Unitat d’Impressió Funcional i Dispositius Integrats d’Eurecat, Cristina Casellas.

Prova pilot dels panells en una plantació de fruiters a Mollerussa

Eurecat ha provat aquests nous mòduls fotovoltaics flexibles en una prova pilot de camp en una plantació de fruiters al territori lleidatà, situada a la finca experimental de pomeres de l’Institut de Recerca i Tecnologia Agroalimentàries (IRTA) a Mollerussa.

El consorci del projecte SYNATRA, ‘Arquitectures sinèrgiques per a agrovoltaisme de nova generació integrant mòduls fotovoltaics orgànics transparents’, compta amb un total de sis socis de caire multisectorial: el centre tecnològic Eurecat -que coordina el projecte-, els centres de recerca ICMAB-CSIC, IBMCP-CSIC, ICFO i IRTA, i la spin-off VITSOLC.

Cap a hivernacles energèticament autosuficients

En l’àmbit industrial, Eurecat i Lenium estan desenvolupant hivernacles autosuficients mitjançant la incorporació de panells fotovoltaics orgànics. El projecte integra cèl·lules orgàniques impreses i semitransparents que utilitzen la llum de manera combinada, de manera que els panells generen energia mentre deixen passar la llum necessària perquè els cultius creixin. Tal com explica Martí Gibert, “aquesta aproximació representa un pas endavant en l’agricultura intel·ligent i en la revolució agrovoltaica basada en plàstics solars”.

El fet que les cèl·lules solars estiguin compostes per materials orgànics els confereix propietats de flexibilitat, lleugeresa i una major reciclabilitat que les convencionals, ja que el seu procés de reciclatge és més senzill i té menor impacte ambiental. Així, s’obren noves possibilitats de desenvolupar cadenes de valor més circulars.

Cap a un nou model agrovoltaic: tecnologia útil, territori fort

El sector agroalimentari afronta una transformació profunda que demana solucions tecnològiques autònomes i versàtils, capaces de respondre a la manca de mà d’obra, a la pressió per optimitzar recursos, al canvi climàtic i a una bretxa digital que encara limita l’adopció d’innovació. En aquest context, Eurecat treballa al costat del sector, traslladant la recerca a solucions reals, codissenyades amb els productors, adaptades a les necessitats del camp i preparades per ser escalades al mercat. Tal com destaca el director d’Ecosistemes d’Eurecat i gerent d’Eurecat a Lleida, Gabriel Anzaldi, “aquest enfocament és clau per garantir que la tecnologia generi impacte i arrelament al territori”.

La integració de fotovoltaica orgànica, agricultura intel·ligent i nous sistemes productius “no només obre la porta a hivernacles autosuficients i a una nova generació d’infraestructures agràries, sinó que impulsa ecosistemes tecnològics i territorials més resilients, connectats i competitius”. “És una línia de treball que reforça el lideratge de Catalunya en solucions agrovoltaiques i marca el camí cap a un sector agrícola més productiu, energèticament eficient i alineat amb els reptes de futur”, ressalta Gabriel Anzaldi.