Científicos de la EPSJ diseñan placas solares con concentradores ópticos y capa aislante que optimizan la producción eléctrica y reducen la evapotranspiración del suelo.
- Energía y agricultura, mismo suelo.
- Luz difusa, sin sombras duras.
- Agrovoltaica avanzada, no invasiva.
- Más producción eléctrica.
- Menor estrés hídrico.
- Innovación nacida en campo universitario.
Investigadores de la EPSJ presentan un innovador sistema de placas solares sin sombra que duplica la energía generada
Las plantas y las placas solares tienen algo en común: ambas dependen de la radiación solar. Durante años se asumió que esa dependencia implicaba competencia directa por el territorio. Hoy, esa idea empieza a quedarse vieja. La agrovoltaica ha demostrado que es posible producir alimentos y energía en el mismo espacio, siempre que el diseño tecnológico tenga en cuenta lo que ocurre a ras de suelo.
En España, donde el suelo agrícola es valioso y el agua cada vez más escasa, esta convivencia no es un lujo experimental, sino una necesidad estratégica. En ese contexto se sitúa el trabajo del equipo de la Escuela Politécnica Superior de Jaén (EPSJ), perteneciente a la Universidad de Jaén, que lleva años analizando cómo integrar fotovoltaica y cultivos sin penalizar a ninguno de los dos.
Su propuesta más reciente no se limita a “adaptar” paneles existentes, sino que plantea un nuevo módulo fotovoltaico semitransparente, diseñado desde cero para entornos agrícolas. El objetivo es claro: mejorar la eficiencia energética y, al mismo tiempo, ofrecer a las plantas una luz más adecuada para su desarrollo.
“Lo que no podemos hacer”, resume Eduardo F. Fernández, responsable del grupo, “es avanzar en un objetivo actuando de forma negativa en el otro”. Esa frase condensa bien el enfoque del proyecto.
Una propuesta diferente
Los módulos fotovoltaicos convencionales funcionan muy bien donde no importa bloquear la luz: cubiertas, plantas solares, aparcamientos. Son robustos, eficientes y con una vida útil que supera fácilmente los 20 años. El problema aparece cuando se trasladan sin cambios al campo. Son opacos, y la sombra constante no es compatible con la mayoría de cultivos.
La solución habitual en agrovoltaica ha sido el interespaciado: células separadas entre sí, dejando huecos por los que pasa la radiación. Combinados con módulos bifaciales, capaces de captar luz por ambas caras, permiten aprovechar parte de la radiación reflejada por el suelo. Funciona, sí, pero genera un patrón irregular de luz y sombra que no siempre es favorable para las plantas.
Aquí es donde entra la propuesta RearCPVbif. El equipo opta por células mucho más pequeñas y añade en la parte trasera elementos ópticos que transforman la radiación directa que atraviesa los huecos en luz difusa. No se trata solo de dejar pasar luz, sino de modularla.
Los concentradores parabólicos compuestos cruzados (CCPC) cumplen una doble función: incrementan la captación energética y suavizan la iluminación que llega al cultivo. El resultado es un módulo que produce más electricidad y crea debajo un ambiente lumínico mucho más homogéneo.
Además, el diseño incorpora una cámara de aire, similar a la de los dobles acristalamientos. Ese detalle, aparentemente menor, tiene consecuencias relevantes: mejor aislamiento térmico, menor temperatura del suelo y reducción de la evapotranspiración. En un país con sequías recurrentes, esto no es anecdótico.
Las mediciones confirman que la eficiencia del sistema es casi el doble que la de un módulo bifacial convencional con interespaciado. La clave está en cómo se aprovecha la radiación trasera y en la uniformidad del reparto de luz, un factor crítico para el crecimiento vegetal.
Los desafíos pendientes
Llegar hasta este punto no ha sido sencillo. Uno de los mayores retos fue trabajar con células fotovoltaicas de tamaño muy reducido. La industria está optimizada para formatos estándar, no para piezas tan pequeñas. Conseguirlas requirió negociaciones específicas y soluciones poco habituales.
Una vez ensamblado el módulo sobre un sustrato transparente de PMMA, se realizaron simulaciones y ensayos experimentales. Y aquí llegó la sorpresa: los resultados reales superaron a los modelos teóricos. La calidad de la luz difusa generada era incluso mejor de lo esperado, algo que refuerza el interés agronómico del diseño.
Por ahora, el equipo ve un encaje claro en cultivos hortícolas de alto valor, como tomates, pimientos o fresas, tanto en campo abierto como en invernadero. No obstante, aún queda trabajo por hacer para evaluar el impacto final sobre rendimientos y costes.
El siguiente paso es clave: industrializar. Reducir peso, optimizar materiales —como el uso de óptica hueca con espejos— y analizar la viabilidad económica a gran escala. El contacto con empresas ya está en marcha, con la vista puesta en un desarrollo tecnológico que no se quede en el laboratorio.
Más allá del campo
El alcance del RearCPVbif no se limita al sector agrícola. Su capacidad para difundir la luz de forma uniforme abre la puerta a aplicaciones en edificios públicos, centros educativos o espacios donde se busque iluminación natural sin deslumbramientos ni sobrecalentamiento.
La luz tamizada no solo es mejor para las plantas. También lo es para las personas. Menos contrastes, menos fatiga visual, ambientes más amables. Arquitectura y energía empiezan a hablar el mismo idioma.
Potencial
Este tipo de tecnología apunta a un modelo energético más integrado y menos invasivo. No se trata solo de generar kilovatios, sino de hacerlo con inteligencia territorial.
En regiones agrícolas sometidas a estrés climático, módulos como el RearCPVbif pueden convertirse en una herramienta para adaptar la producción de alimentos al cambio climático, mientras se refuerza la soberanía energética local.
A medio plazo, su aplicación en invernaderos, cooperativas agrícolas o edificios públicos podría reducir costes energéticos, mejorar el confort y disminuir emisiones sin grandes cambios en los hábitos de uso. Paso a paso. Sin milagros. Pero con sentido común y tecnología bien pensada.
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