Japón ha decidido ser parte de uno de los cambios más revolucionarios de la historia: el de los campos. Los diferentes métodos de siembra y cosecha han evolucionado a lo largo del tiempo, especialmente desde que los paneles solares y los aerogeneradores comenzaron a integrarse en la agricultura.
Hoy en día, coexisten en el campo sistemas manuales y mecanizados, cada uno con su propia forma de cosechar. Además, en un mundo cada vez más urbanizado, es común observar cómo algunos usuarios optan por cultivar alimentos en sus hogares, dependiendo del espacio y tipo de vivienda disponible.
Este fenómeno se debe al crecimiento de las energías renovables. Muchos terrenos que anteriormente se utilizaban para sembrar alimentos, ahora están ocupados por instalaciones que generan energía. Sin embargo, esta situación plantea una problemática: ¿qué pasaría si pudiéramos fusionar la producción de alimentos con la generación de energía?
Un nuevo tipo de alimento está apareciendo en Japón
Recientemente, tras darse a conocer la situación de los olivares en España, surgió una interesante noticia relacionada con Japón. Un grupo de investigadores japoneses ha logrado cultivar arroz de alta calidad bajo paneles solares.
Este hallazgo fue documentado en un artículo de la Journal of Photonics for Energy, firmado por Yoshitaka Okada, Akira Kotagiri, Toshio Sakamoto, Masaki Itoh, y Mansaku Misawa, de la Universidad de Tokio. Los investigadores llevaron a cabo un seguimiento dual con bajo coste energético.
Prácticas Agrivoltaicas en Miyada-mura
En Miyada-mura, en la prefectura de Nagano, se implementó un método agrivoltaico con seguimiento solar de eje dual. Este sistema incluye paneles solares que se elevan a tres metros sobre un arrozal de 830 m², con una potencia instalada total de 45,76 kW. El rendimiento de este “arroz fotovoltaico” se ha vinculado directamente con la irradiación solar.
Con un ajuste en la tasa de sombra y el modo de operación, se reportó un rendimiento superior al 80% en comparación con parcelas adyacentes. La producción eléctrica anual alcanzó 43.995 kWh, equivalente a aproximadamente 961 kWh por kW instalado.
Es importante destacar que Japón tiene dos tercios de su territorio cubiertos por montañas y bosques, lo que limita el espacio disponible para nuevas instalaciones solares. La agrivoltaica ofrece una solución óptima al permitir el cultivo de alimentos bajo paneles elevados.
Según información publicada por EcoInventos, Gonocruz y sus colaboradores afirman que para mantener un rendimiento mínimo del 80%, la sombra debe mantenerse entre el 27% y el 39%.
Cómo funciona el sistema para crear “arroz fotovoltaico” en Japón
El sistema de Nagano combina un monitoreo preciso durante dos campañas agrícolas (2015-2017) y optimiza diariamente el ángulo de los paneles, buscando un equilibrio óptimo entre la producción eléctrica y el fototropismo del arroz.
El mecanismo agrivoltaico reportó un rendimiento del 85% en comparación con parcelas tradicionales, y se cultivó arroz de calidad clase A (proteína ~6,34%). Además, la producción con 352 paneles de silicio de 130 W cada uno alcanzó 43.995 kWh/año, con un rendimiento específico de ~961,4 kWh/kW.
Este sistema contempla una vida útil de unos 20 años y una degradación anual del 0,5%. Con estos datos, el costo nivelado de electricidad podría ser de ~26,7 yen/kWh, comparándose con el precio doméstico en Japón en ese momento.
Estudios más recientes, incluyendo un ensayo de seis años en Chikusei (2018-2023), demuestran que aunque el rendimiento de biomasa puede ser más limitado, las ventajas económicas globales pueden alcanzar hasta 14 veces más que un arrozal sin energía solar.
Potencial de sistemas como el que utiliza Japón
La tecnología empleada por Japón combina la producción de energía renovable con el mantenimiento de un rendimiento agronómico aceptable.
Establecer sistemas de esta naturaleza permite una competencia menor por el uso del suelo, reducción de las emisiones de CO2 al generar electricidad limpia, y la diversificación de ingresos para los agricultores.
Adicionalmente, se abren nuevas oportunidades de cultivo que permiten combinaciones con pastoreo compatible (como ovinos bajo paneles).
Japón está “regando” sus campos con una lluvia de fotones. Ahora se cultiva arroz ordinario con un toque especial: energía solar. Si deseas saber más sobre el alcance de este tipo de proyectos, aquí te ampliamos la información.