Nuevas células fotovoltaicas orgánicas para cultivar cultivos y producir energía simultáneamente

El sector agrario convive desde hace años con una presión creciente para aumentar la productividad, adaptarse a la emergencia climática y, al mismo tiempo, incorporar energías renovables sin comprometer la calidad ni el rendimiento de los cultivos. En este contexto, las nuevas células fotovoltaicas orgánicas permiten afrontar el gran reto de romper el dilema entre producir alimentos o generar energía en un mismo espacio.

Esta nueva tecnología ofrece una salida innovadora a un bloqueo estructural del sector. En concreto, hace posible producir electricidad mientras se protege y favorece el desarrollo de los cultivos, transformando el espacio agrícola en un activo doble: productivo y energético. Además, la solución reinterpreta la relación entre agricultura y energía y abre la puerta a nuevos modelos de gestión más sostenibles, eficientes y alineados con las necesidades del territorio.

En esta línea, el centro tecnológico Eurecat ha dado un paso decisivo desarrollando nuevos módulos fotovoltaicos orgánicos, flexibles y semitransparentes mediante electrónica impresa. Estos módulos incorporan materiales específicamente seleccionados para asegurar una absorción de luz compatible y complementaria con el crecimiento de las plantas, una fórmula que abre las puertas a una auténtica revolución en el campo del agrovoltaísmo, ya que permite combinar de manera integrada la actividad agrícola y la generación de energía.

Esta apuesta tecnológica se presentó recientemente en Lleida. Eurecat mostró estos nuevos módulos orgánicos fotovoltaicos, elaborados con técnicas de impresión de materiales funcionales y estructuración láser, para dotarlos de flexibilidad y del grado de transparencia necesario, en la primera edición del Agrobiotech Innovation Forum. Esta plataforma ha sido el escenario ideal para dar visibilidad a una innovación que anticipa el futuro del agrovoltaísmo.

Esta innovación se enmarca en el proyecto europeo SYNATRA, coordinado por Eurecat, que impulsa la fabricación de un prototipo capaz de integrar estos nuevos módulos fotovoltaicos flexibles en sistemas de protección agrícola. Para lograrlo, evalúa el impacto de esta tecnología en un entorno real con la integración de los módulos fotovoltaicos en redes de protección contra heladas, con el objetivo de funcionalizar y revalorizar sistemas agrícolas ya existentes.

Al mismo tiempo, Eurecat investiga nuevas combinaciones de semiconductores orgánicos fotoactivos con espectros de absorción hechos a medida. El objetivo es dejar pasar la luz que las plantas necesitan y aprovechar otras partes del espectro para generar energía simultáneamente. Como explica el investigador de la Unidad de Impresión Funcional y Dispositivos Integrados de Eurecat, Martí Gibert, este enfoque “permite el crecimiento de los cultivos mientras se produce electricidad”.

Además de cubrir las plantaciones de manera uniforme, el equipo también quiere estudiar otros posibles beneficios. Según indica Katerina Nikolaidou, investigadora de la misma unidad de Eurecat, esta tecnología “podría filtrar radiaciones que dañan las plantas y reducir la evaporación del agua del suelo, ayudando a mantener condiciones más estables para el cultivo”.

En este sentido, los primeros resultados señalan que las células, que generan aproximadamente 6 Wpc por metro cuadrado, dan sombra al cultivo y enfrían el suelo y las plantas unos 10 °C. Además, se ha observado que protegen los frutos, ya que en los que han crecido bajo los módulos se han reducido los efectos de las quemaduras por el sol.

De esta manera, el proyecto SYNATRA contribuye “a aumentar la productividad agrícola y mejorar la eficiencia del uso del suelo, reduciendo la competencia entre producción agrícola y energética”, señala la directora de la Unidad de Impresión Funcional y Dispositivos Integrados de Eurecat, Cristina Casellas.

Prueba piloto de los paneles en una plantación de frutales en Mollerussa

Eurecat ha probado estos nuevos módulos fotovoltaicos flexibles en una prueba piloto de campo en una plantación de frutales en el territorio de Lleida, situada en la finca experimental de manzanos del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) en Mollerussa.

El consorcio del proyecto SYNATRA, “Arquitecturas sinérgicas para agrovoltaísmo de nueva generación integrando módulos fotovoltaicos orgánicos transparentes”, cuenta con un total de seis socios de carácter multisectorial: el centro tecnológico Eurecat —que coordina el proyecto—, los centros de investigación ICMAB-CSIC, IBMCP-CSIC, ICFO e IRTA, y la spin-off VITSOLC.

Hacia invernaderos energéticamente autosuficientes

En el ámbito industrial, Eurecat y Lenium están desarrollando invernaderos autosuficientes mediante la incorporación de paneles fotovoltaicos orgánicos. El proyecto integra células orgánicas impresas y semitransparentes que utilizan la luz de manera combinada, de forma que los paneles generan energía mientras dejan pasar la luz necesaria para el crecimiento de los cultivos. Como explica Martí Gibert, “este enfoque representa un paso adelante en la agricultura inteligente y en la revolución agrovoltaica basada en plásticos solares”.

El hecho de que las células solares estén compuestas por materiales orgánicos les confiere propiedades de flexibilidad, ligereza y una mayor reciclabilidad que las convencionales, ya que su proceso de reciclaje es más sencillo y tiene menor impacto ambiental. Así, se abren nuevas posibilidades de desarrollar cadenas de valor más circulares.

Hacia un nuevo modelo agrovoltaico: tecnología útil, territorio fuerte

El sector agroalimentario afronta una transformación profunda que demanda soluciones tecnológicas autónomas y versátiles, capaces de responder a la falta de mano de obra, a la presión para optimizar recursos, al cambio climático y a una brecha digital que aún limita la adopción de innovación. En este contexto, Eurecat trabaja junto al sector, trasladando la investigación a soluciones reales, codiseñadas con los productores, adaptadas a las necesidades del campo y preparadas para ser escaladas al mercado. Como destaca el director de Ecosistemas de Eurecat y gerente de Eurecat en Lleida, Gabriel Anzaldi, “este enfoque es clave para garantizar que la tecnología genere impacto y arraigo en el territorio”.

La integración de fotovoltaica orgánica, agricultura inteligente y nuevos sistemas productivos “no solo abre la puerta a invernaderos autosuficientes y a una nueva generación de infraestructuras agrarias, sino que impulsa ecosistemas tecnológicos y territoriales más resilientes, conectados y competitivos”. “Es una línea de trabajo que refuerza el liderazgo de Cataluña en soluciones agrovoltaicas y marca el camino hacia un sector agrícola más productivo, energéticamente eficiente y alineado con los retos de futuro”, resalta Gabriel Anzaldi.