Tecnología UPC para generar energía limpia para el sector agrícola en Europa

Ante el ambicioso objetivo de lograr emisiones limpias cero en 2050, los países europeos necesitan herramientas y soluciones viables para aumentar la producción de energía limpia, sin causar un impacto ambiental adicional. Para dar respuesta a este reto se ha puesto en marcha el proyecto europeo SYMBIOSYST, una iniciativa centrada en la actividad agrovoltaica, denominada agri-PV, que consiste en el doble uso del suelo para la agricultura y la generación de energía solar.

El proyecto supondrá un avance en la investigación y la transferencia multidisciplinaria de conocimiento en el ámbito de la tecnificación del sector de la huerta, en un momento en que el sector agrícola requiere la incorporación de tecnologías y de procesos tecnológicos para poder crecer. También se favorecerá la producción de alimentos con baja huella de carbono e hídrica, y los productos de alto valor añadido ligados al territorio. Al mismo tiempo, el proyecto tiene como objetivo fomentar acciones de sensibilización para incrementar el interés hacia la tecnología agri-PV y atraer más inversiones.

La Universitat Politècnica de Catalunya - BarcelonaTech (UPC) aporta su expertise en este proyecto a través de distintos grupos y centros de investigación, bajo el paraguas del Centro Específico de Investigación (CER) Agrotech-UPC. Así, contribuye al desarrollo de soluciones y estrategias tecnológicas para aumentar la competitividad de las soluciones agri-PV en Europa, minimizando el impacto sobre el paisaje y el medio ambiente en general.

Por un lado, el Grupo de Investigación e Innovación de la Construcción (GRIC) de la UPC −experto en implementar mejoras de eficiencia energética desde múltiples perspectivas−, diseñará estructuras de apoyo de paneles solares más sostenibles utilizando materiales como la madera. También analizará los diferentes sistemas propuestos y desarrollará modelos de negocio que permitan su implantación en diferentes entornos, como por ejemplo en campos de cultivo, invernaderos o invernaderos integrados en edificios.

El Centro de Diseño de Equipos Industriales (CDEI) de la UPC −experto en el diseño de maquinaria, prototipado de nuevas soluciones y aplicaciones de robótica móvil−, desarrollará un robot a medida, capaz de moverse de forma omnidireccional en el entorno agrícola, equipado con sensores de diferentes tipos, los cuales permitirán enviar datos en tiempo real a un sistema de toma de decisiones. Los datos obtenidos servirán para ajustar variables como el ángulo de las placas solares, de cara a optimizar el compromiso entre producción del cultivo y generación de energía. Esta solución presenta un menor impacto ambiental, basándose en un único sistema robótico sensorizado en lugar de instalar una red de sensores extendida por todo el terreno.

Por su parte, el Intelligent Data Science and Artificial Intelligence Research Center (IDEAI) de la UPC dará apoyo en el desarrollo de gemelos digitales de los sistemas agrovoltaicos los cuales, que permitirán evaluar las diferentes soluciones. Para ello, se modelizará el sistema desde todas las perspectivas y sus interacciones: biológica (evolución del crecimiento de plantaciones), energética (producción de energía del paneles fotovoltaicos) y física (sistema de plafones móviles y construcciones - invernaderos), para reproducir la evolución y, a partir de un modelo base, poder hacer recomendaciones sobre el sistema global: cuándo y cómo mover los paneles o cómo gestionar el sistema de energía en función de variables como el tiempo de maduración o el de crecimiento de las plantaciones.

Finalmente, el Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología, vinculado a la Escuela de Ingeniería Agroalimentaria y de Biosistemas de Barcelona (EEABB) de la UPC, evaluará el efecto de la instalación fotovoltaica sobre la producción y la calidad de diferentes cultivos hortícolas, y contribuirá a definir los parámetros de la instalación fotovoltaica que permitan optimizar a la vez la producción agrícola y la generación de energía.

Resultados e impacto

Además de desarrollar soluciones como por ejemplo módulos fotovoltaicos y estructuras de montaje, se harán prácticas de operación y mantenimiento para las necesidades específicas de varios cultivos, en diferentes entornos. Los productos y servicios desarrollados se mostrarán a partir de una red de demostradores de plantas agri-PV y la aplicación, con ensayos en el campo, de las soluciones innovadoras estudiadas en cuatro escenarios agrícolas diferentes por ubicación, clima, medida y tipo de cultivos.

Una de estas pruebas piloto se hará en el Agrópolis, un espacio de la UPC para la investigación y la innovación en tecnologías aplicadas al sector agroalimentario, instalado en Viladecans. Investigadores del Departamento de Ingeniería Agroalimentaria y Biotecnología analizarán las estrategias de uso de la instalación agri-PV propuestas en los diferentes cultivos hortícolas.

Consorcio, presupuesto y financiación

El consorcio interdisciplinario de SYMBIOSYST está formado por 16 socios europeos de toda la cadena de valor, con décadas de experiencia en agricultura, agricultura de precisión, tecnología, módulos y sistemas fotovoltaicos y aplicaciones fotovoltaicas integradas como BIPV y agri-PV. El proyecto está coordinado por Eurac Research (Italia) y forman parte del consorcio, además de la UPC, centros de investigación y entidades de Bélgica, Países Bajos y el Reino Unido. El proyecto se enmarca en el programa Horizon Europe 2021-2027 y está cofinanciado por la Unión Europea a través del programa ‘Climate, Energy and Mobility’. SYMBIOSYST empezó en enero de 2023 y finalizará en diciembre de 2026. Está dotado de un presupuesto total de 5.775.143,42 €.