Tecnologia UPC per generar energia neta per al sector agrícola a Europa

Davant l'ambiciós objectiu d'assolir emissions netes zero el 2050, els països europeus necessiten eines i solucions viables per augmentar la producció d'energia neta, sense causar un impacte ambiental addicional. Per donar resposta a aquest repte s’ha posat en marxa el projecte europeu SYMBIOSYST, una iniciativa centrada en l’activitat agrovoltaica, denominada agri-PV, que consisteix en un doble ús del sòl per a l'agricultura i la generació d'energia solar.

El projecte suposarà un avenç en la recerca i la transferència multidisciplinària de coneixement en l’àmbit de la tecnificació del sector de l’horta, en un moment en què el sector agrícola requereix la incorporació de tecnologies i de processos tecnològics per poder créixer. També s’afavorirà la producció d’aliments amb baixa petjada de carboni i hídrica, i els productes d’alt valor afegit lligats al territori. Alhora, el projecte té com a objectiu fomentar accions de sensibilització per incrementar l’interès cap a la tecnologia agri-PV i atraure més inversions.

La Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) aporta la seva expertesa en aquest projecte a través de diferents grups i centres de recerca, sota el paraigües del Centre Específic de Recerca (CER) Agrotech-UPC. Contribueix, així, al desenvolupament de solucions i estratègies tecnològiques per augmentar la competitivitat de les solucions agri-PV a Europa, tot minimitzant l'impacte sobre el paisatge i el medi ambient en general.

D’una banda, el Grup de Recerca i Innovació de la Construcció (GRIC) de la UPC, expert en implementar millores d'eficiència energètica des de múltiples perspectives, dissenyarà estructures de suport de panells solars més sostenibles utilitzant materials com la fusta. També analitzarà els diferents sistemes proposats i desenvoluparà models de negoci que permetin la seva implantació en diferents entorns, com ara en camps de cultiu, hivernacles o hivernacles integrats en edificis.

El Centre de Disseny d’Equips Industrials (CDEI) de la UPC −expert en disseny de maquinària, prototipatge de noves solucions i aplicació de robòtica mòbil− desenvoluparà un robot a mida, capaç de moure’s de forma omnidireccional en l’entorn agrícola i equipat amb sensors de diferents tipus, que permetran enviar dades en temps real a un sistema de presa de decisions. Les dades obtingudes serviran per ajustar variables com l’angle de les plaques solars, de cara a optimitzar el compromís entre producció del cultiu i generació d’energia. Aquesta solució presenta un menor impacte ambiental, en basar-se en un únic sistema robòtic sensoritzat en lloc d'instal·lar una xarxa de sensors estesa per tot el terreny.

Per la seva banda, l’Intelligent Data Science and Artificial Intelligence Research Center (IDEAI) de la UPC donarà suport al desenvolupament de bessons digitals dels sistemes agrovoltaics, que permetin avaluar les diferents solucions. Per això, es modelitzarà el sistema des de totes les perspectives i les seves interaccions: biològica (evolució del creixement de plantacions), energètica (producció d’energia del panells fotovoltaics) i física (sistema de plafons mòbils i construccions - hivernacles), per tal de reproduir l’evolució i, a partir d'un model base, poder fer recomanacions sobre el sistema global: quan i com moure els panells o com gestionar el sistema d'energia en funció de variables com el temps de maduració o de creixement de les plantacions.

Finalment, el Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia, vinculat a l'Escola d'Enginyeria Agroalimentària i de Biosistemes de Barcelona (EEABB) de la UPC, avaluarà l’efecte de la instal·lació fotovoltaica sobre la producció i la qualitat de diferents cultius hortícoles, i contribuirà a definir els paràmetres de la instal·lació fotovoltaica que permetin optimitzar alhora la producció agrícola i la generació d’energia.

Resultats i impacte

A més de desenvolupar solucions com ara mòduls fotovoltaics i estructures de muntatge, es faran pràctiques d'operació i manteniment per a les necessitats específiques de diversos cultius, en diferents entorns. Els productes i serveis desenvolupats es mostraran a partir d'una xarxa de demostradors de plantes agri-PV i l'aplicació, amb assajos al camp, de les solucions innovadores estudiades en quatre escenaris agrícoles diferents per ubicació, clima, mida i tipus de cultius.

Una d’aquestes proves pilot es farà a l’Agròpolis, un espai de la UPC per a la recerca i la innovació en tecnologies aplicades al sector agroalimentari, instal·lat a Viladecans. Investigadors del Departament d’Enginyeria Agroalimentària i Biotecnologia analitzaran les estratègies d’ús de la instal·lació agri-PV proposades en diferents cultius hortícoles.

Consorci, pressupost i finançament

El consorci interdisciplinari de SYMBIOSYST està format per 16 socis europeus de tota la cadena de valor, amb dècades d'experiència en agricultura, agricultura de precisió, tecnologia, mòduls i sistemes fotovoltaics i aplicacions fotovoltaiques integrades com BIPV i agri-PV. El projecte està coordinat per Eurac Research (Itàlia) i en formen part, a més de la UPC, centres de recerca i entitats de Bèlgica, Països Baixos i el Regne Unit. El projecte s'emmarca en el programa Horizon Europe 2021-2027 i està cofinançat per la Unió Europa a través del programa ‘Climate, Energy and Mobility’. SYMBIOSYST va començar al gener de 2023 i finalitzarà al desembre de 2026. Està dotat d'un pressupost total de 5.775.143,42 €.