Microrredes solares podem ajudar a impulsionar a agricultura sustentável

A agricultura é extremamente importante para o Brasil. O setor é responsável por cerca de um a cada 10 empregos gerados, e acrescenta mais de 4% ao PIB do país. O Brasil é o maior produtor mundial de muitas commodities, incluindo açúcar, café e suco de laranja.

Com a população global chegando a 10 bilhões em 2050, o setor agrícola do Brasil tem a oportunidade de se tornar uma superpotência, mas está sob intensa pressão para fazê-lo de forma sustentável. As microrredes solares oferecem ao setor do agronegócio uma fonte vital de recursos de energia renovável e de armazenamento de energia, com boa relação custo-benefício, que podem ter um impacto significativo nos processos agrícolas e também na produtividade das colheitas.

Protegendo biomas frágeis

Campanhas internacionais de alto nível têm procurado destacar os danos causados aos frágeis ecossistemas brasileiros por fazendeiros que desmatam terras para cultivar soja e criar gado. As taxas de desmatamento relatadas são alarmantes e a comunidade internacional deve continuar a exercer influência para impedir essa destruição. Mas existe o risco de que toda a agricultura no Brasil seja vista através das mesmas lentes destrutivas, o que está longe de ser verdade.

A produção da maioria das commodities alimentares não está associada ao desmatamento, e mesmo os grandes produtores de carne e soja veem os benefícios econômicos da agricultura sustentável. Grande parte da terra desmatada está subutilizada, degradada ou abandonada e, em vez de limpar mais, os agricultores precisam aumentar a produtividade dos campos que já cultivam.

Muitos dos envolvidos no setor de agronegócios agora reconhecem que a chave para a sustentabilidade está na aplicação de tecnologia. Celso Moretti, presidente da Embrapa, empresa governamental de pesquisa agrícola, foi citado em um artigo do Financial Times, em 2020, dizendo: “Não precisamos cortar uma única árvore. Não precisamos usar a Amazônia para exportar mais ou alimentar o mundo. Nós temos a tecnologia.”

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A revolução da tecnologia agrícola

Há uma revolução em curso no mundo da agricultura, e ela envolve o uso de tecnologia - ou “agritech” - para melhorar o rendimento das colheitas, reduzir o uso de produtos químicos nocivos e proteger o solo. A tecnologia está sendo aplicada de várias maneiras. Como por exemplo, o uso de tecnologia de câmera e drones que podem identificar e remover ervas daninhas sem a necessidade de pulverização em massa de produtos químicos. Já a análise de dados de satélite pode ajudar a informar exatamente onde - dentro de alguns metros - as safras se beneficiariam com a aplicação de fertilizantes, e em qual quantidade. E, uma previsão meteorológica mais precisa, usando estações climáticas locais, permite que os produtores planejem o plantio, a proteção e a colheita para maximizar a produção.

De acordo com uma pesquisa de 2020 da McKinsey, a inclusão da agricultura digital no Brasil é maior do que nos Estados Unidos, e está aumentando. Os agricultores brasileiros estão adotando a tecnologia para ajudá-los a cultivar e processar alimentos de forma mais lucrativa e sustentável.

O papel da energia solar fotovoltaica na agricultura

A energia solar fotovoltaica é uma aliada da tecnologia na revolução agrícola sustentável. Os parques solares podem fornecer a tão necessária energia para áreas remotas e fora da rede, permitindo que a planta de processamento, irrigação e equipamentos agrícolas se beneficiem de eletricidade limpa e com preços previsíveis.

Alguns produtores estão percebendo os benefícios de combinar culturas alimentares e geração de energia solar na mesma terra. Esta abordagem maximiza o uso da terra e permite o uso de energia solar fotovoltaica para melhorar as condições de cultivo. Por exemplo, em regiões quentes, os painéis estão sendo usados para fornecer sombra à cultura durante o período mais quente do dia, ajudando a prevenir a evaporação da água e reduzindo a necessidade de irrigação.

Os sistemas agrovoltaicos dinâmicos podem, inclusive, usar inteligência artificial para determinar a inclinação ideal dos painéis de acordo com uma série de requisitos da cultura, incluindo o sol, água, modelo de crescimento, qualidade do solo e condições climáticas.

Pesquisadores da Universidade de Cambridge também estão estudando o uso de vidro solar semitransparente para absorver a luz azul-esverdeada para gerar eletricidade, enquanto a luz laranja-vermelha passa a ser usada pelas plantas para a fotossíntese. Experimentos mostram que o cultivo de certas safras sob painéis solares coloridos pode aumentar os lucros.

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Microrredes de energia solar

A energia solar fotovoltaica é uma tecnologia comprovada, fornecendo energia limpa e barata para ajudar a atender a demanda de energia em todo o mundo. Os recursos de energia solar são normalmente conectados à rede, o que permite que qualquer energia que não seja autoconsumida, ou seja, usada onde é gerada, seja realimentada para a rede. A principal desvantagem de usar a energia solar isoladamente é que ela não pode gerar energia 24 horas por dia.

As microrredes solares são sistemas híbridos de energia que compreendem a produção e armazenamento de energia, e que fornecem acesso à eletricidade mesmo quando não há sol. Microrredes são redes de energia locais autossuficientes, que podem servir a uma comunidade, fazenda ou empresa. Eles podem operar paralelamente à rede de energia existente ou de forma totalmente independente. Atualmente, as baterias fornecem a maneira mais simples de armazenar energia. Mas o hidrogênio também está se tornando cada vez mais viável para isso porque o preço do equipamento especializado está caindo.

As microrredes solares permitem que as empresas descarbonizem suas operações fora da rede, afastando-se da geração de energia com combustíveis fósseis. A energia é gerada no local, eliminando a necessidade de transporte de diesel. Uma usina solar de 1 MW normalmente produz 2.000 MWh por ano, o que pode deslocar cerca de meio milhão de litros de diesel.

A energia solar se tornou uma das fontes de energia mais baratas devido aos baixos custos dos equipamentos e à longevidade dos ativos - que normalmente duram até 30 anos. Além disso, também tem manutenção relativamente baixa em comparação com grupos geradores movidos a diesel e é muito mais confiável - o que significa maior confiabilidade de fornecimento e melhor resiliência comercial.

Os custos da bateria também estão em uma trajetória de queda, com projeções prevendo um declínio de 50% de 2017 a 2030.

Conectar uma microrrede à rede principal também pode melhorar a confiabilidade da rede, mantendo o equilíbrio ideal entre a produção e o consumo de energia. O armazenamento da bateria funciona como uma "reserva de energia” para compensar as deficiências de geração. Ter uma infraestrutura de energia mais confiável agrega valor econômico à sociedade, aumentando a produtividade e melhorando a qualidade de vida das pessoas.

Quando conectados à rede, os operadores de microrrede também podem se beneficiar, fornecendo serviços de rede auxiliares ao operador da rede principal. Operadores de rede pagam por serviços auxiliares para ajudá-los a manter uma frequência de rede estável por meio de esquemas de balanceamento de rede. Em outras palavras, a microrrede pode se tornar uma fonte de receita tanto quanto de eletricidade.

Com o agronegócio cada vez mais dependente do acesso a fontes confiáveis de energia limpa, qualquer redução de custo pode ter um grande impacto nos resultados financeiros. Ao se comprometer com Contratos de Aquisição de Energia (PPA) renováveis de longo prazo, com normalmente de 10 a 15 anos de duração, o agronegócio obtém acesso a energia mais barata. Enquanto o preço do diesel costuma ser volátil e imprevisível, os PPAs oferecem aos compradores preços previsíveis a longo prazo.

Um outro benefício dos Contratos de Aquisição de Energia é que eles permitem que o agronegócio tenha acesso à energia de baixo carbono de parques solares fotovoltaicos, sem ter que investir capital em suas próprias usinas de energia. A empresa se compromete a comprar uma certa quantidade de eletricidade por ano, durante vários anos, a uma taxa acordada.

Mesmo com sistemas híbridos de energia solar e bateria, os compradores muitas vezes podem se beneficiar de ter sua própria microrrede sem ter que desembolsar investimento. Alguns desenvolvedores de microrrede oferecem um serviço de "armazenamento de bateria" como modelo de negócios, permitindo que os clientes se beneficiem do armazenamento de energia pagando pelas baterias por meio de economias compartilhadas.

Operar independentemente da rede é especialmente benéfico em certas regiões do Brasil, onde a confiabilidade da rede deixa muito a desejar. Os compradores de microrrede se beneficiam da segurança de fornecimento e redução das interrupções de energia.

Os sistemas híbridos de microrrede de energia solar oferecem ao agronegócio brasileiro um caminho para a produção sustentável de alimentos. Como as microrredes fornecem eletricidade de baixo carbono mais barata e previsível, bem como autonomia da rede e maior resiliência do fornecimento, elas podem fornecer a energia limpa de que os produtores e agricultores precisam para adotar a agrotecnologia.

Jamie Macdonald-Murray é presidente da Lisarb Energy, uma das incorporadoras de energia solar de crescimento mais rápido do Brasil.