Painéis magenta mantêm brócolis do mesmo tamanho, mas atrasam colheita

Os pesquisadores montaram dois sistemas de 20 por 20 metros com painéis finos de telureto de cádmio, ou CdTe, e diferentes níveis de transparência. Uma terceira área, sem cobertura, serviu como comparação. O brócolis foi acompanhado ao longo da temporada de cultivo de 2024 em uma fazenda próxima a Västerås, na Suécia.

A equipe mediu temperatura do ar, umidade, água no solo, fotossíntese, composição nutricional, produtividade e geração de energia. Esse desenho permite comparar não apenas o peso final, mas também o microclima criado sob os módulos.

Plantas usam principalmente faixas azuis e vermelhas da luz na fotossíntese e refletem uma parte importante do verde. Os protótipos foram configurados para deixar passar uma combinação útil ao cultivo enquanto as células fotovoltaicas aproveitam outra parcela da radiação para gerar eletricidade.

A escolha não cria energia extra. Ela reparte um recurso limitado entre planta e painel. A cor, a transparência, a altura da estrutura, o clima e a espécie cultivada determinam se essa divisão será vantajosa.

As cabeças colhidas sob os dois tipos de painel atingiram massas médias sem diferença estatisticamente significativa em relação às plantas ao ar livre. Mesmo recebendo menos radiação total, o cultivo coberto converteu a luz disponível em biomassa de forma mais eficiente.

No arranjo com 50% de transparência, a eficiência de uso da radiação foi 4,5 vezes a do campo aberto; no de 70%, foi 2,8 vezes. O contraponto foi a velocidade: as plantas expostas diretamente ao sol amadureceram em 79 dias, enquanto as cobertas levaram 104 dias — atraso de 25 dias.

O sistema de 50% de transparência foi estimado em aproximadamente 447,6 quilowatt-hora durante o período de cultivo, com eficiência fotovoltaica de 7,2%. Essa produção mostra que o mesmo espaço pode entregar alimento e eletricidade, mas não define sozinha a viabilidade econômica.

Ao projetar os resultados para um hectare e assumir que estruturas impediriam o plantio em 40% da área, os autores calcularam razão equivalente de terra de 1,18. Em teoria, a combinação seria 18% mais eficiente no uso do terreno do que separar agricultura e painéis. Trata-se de uma projeção baseada nas condições e suposições do estudo, não de rendimento comercial já medido em um hectare.

O ensaio ocorreu em apenas uma temporada, em um local e com uma variedade de brócolis. Clima, solo, pragas, latitude e calendário de plantio podem mudar o resultado. O atraso de 25 dias também pode reduzir o número de safras ou afetar a janela de venda.

Os protótipos não representam um produto pronto para cobrir grandes plantações. Os autores defendem testes em mais safras, regiões, culturas e configurações. Também foram observadas diferenças em alguns micronutrientes, outro ponto que precisa ser acompanhado antes de recomendações amplas.

A equipe considera que estruturas semelhantes podem ser mais adequadas, inicialmente, a jardins comunitários e coberturas de estufas do que a fazendas inteiras. Nesses ambientes, a proteção física, a eletricidade local e o controle da luz podem compensar a menor escala.

O próximo passo é comparar painéis magenta, vermelhos e azuis em condições controladas e validar o comportamento no campo por vários anos. Somente essa sequência mostrará se o ganho de uso do terreno supera custo, manutenção, atraso da colheita e diferenças nutricionais.