Como a tecnologia agrícola moderna está redefinindo a agricultura para sempre

Abraçar a energia fotovoltaica como a tecnologia agrícola moderna que revolucionará a agricultura. (Fonte – Shutterstock)

PorMuhammad Zulhusni | 2 de agosto de 2023

Num salto pioneiro para a tecnologia agrícola moderna, uma equipa de investigadores da Índia desenvolveu um sistema concebido para melhorar o crescimento das culturas em áreas sem acesso a uma rede eléctrica. O sistema, construído com base nos princípios da energia fotovoltaica, emprega um painel fotovoltaico, hardware de módulo adicional (AOMH), uma bateria, conversores DC-DC, dispositivos de energia, automação e sensores. Incorporando ainda uma bomba de água, um ventilador, nebulizadores de aspersão e solenóides de irrigação por gotejamento, é uma solução abrangente para a regulação climática na agricultura.

Esta solução, desenvolvida na Universidade de Tecnologia Netaji Subhas, na Índia, é uma tecnologia agrícola fotovoltaica, protegida e controlada pelo ambiente (PECFT), projetada explicitamente para fazendas remotas e fora da rede.

Condições ambientais extremas imprevisíveis e a falta de água subterrânea afectam significativamente as economias agrícolas. Esta realidade aplica-se especialmente às pequenas explorações agrícolas não electrificadas em áreas remotas, onde a produção agrícola pode muitas vezes ser esporádica e insuficiente devido aos riscos inerentes à agricultura em campo aberto.

Universidade de Tecnologia Netaji Subhas. (Fonte – revista pv)

Simultaneamente com o desenvolvimento de sistemas de irrigação fotovoltaicos dependentes das águas subterrâneas, estão a ser feitos esforços para maximizar a utilização do sistema fotovoltaico. Reconhecendo a necessidade urgente de tecnologias agrícolas económicas, o PV_PECFT proposto oferece uma solução holística para a agricultura de baixo custo, combinando a produção de alimentos, a geração de energia fotovoltaica e a conservação de água no sector agrícola.

Anuradha Tomar, principal autora da pesquisa, informou à revista pv que esta solução, embora concebida tendo em mente indivíduos de baixa renda, poderia ser implementada em qualquer local. A solução procura colmatar lacunas na agricultura de baixo orçamento, fornecendo um sistema abrangente que melhora a produção de alimentos e energia fotovoltaica, ao mesmo tempo que gere os recursos hídricos de forma eficiente.

Muhammad Zulhusni | 6 de junho de 2023

De acordo com o artigo de pesquisa “Tecnologia agrícola controlada pelo ambiente com proteção fotovoltaica sustentável como impulsionadores da economia para setores agrícolas”, publicado na revista Smart Agricultural Technology, o controle do microclima é uma característica crítica do sistema proposto. Este controle é conseguido considerando vários parâmetros ambientais, incluindo temperatura, umidade, níveis de fotossíntese, CO2, nível de umidade, ventilação, irrigação e fertirrigação.

O protótipo deste sistema, com dimensões de 2.400 mm × 1.700 mm × 2.365 mm, pode acomodar de 24 a 28 plantas em um volume total de 5,57 metros cúbicos.

Embora o PV_PECFT possa parecer simples, é um projeto multidisciplinar que abrange vários campos, como ciência, engenharia elétrica e eletrônica, IoT, mecânica, engenharia estrutural, óptica, química, botânica, horticultura, ciência do solo, metrologia e engenharia hídrica. Além disso, colmatar a lacuna de comunicação entre esta tecnologia agrícola e os seus potenciais utilizadores requer frequentemente o envolvimento de ONG ou agências governamentais.

O sistema utiliza uma fonte de energia sustentável com controle estratégico de energia e comutação para minimizar perdas elétricas e térmicas. Também garante ótimo controle do microclima e níveis de fotossíntese de acordo com o estágio de crescimento da cultura e as condições ambientais prevalecentes.

O sistema está alojado dentro de uma estrutura e é composto por AOMH, painel solar, bateria, conversores DC-DC, dispositivos de energia, automação e sensores. Ele também inclui uma bomba de água, ventilador, nebulizadores de aspersão e solenóides de irrigação por gotejamento para controle do clima. O painel fotovoltaico, equipado com uma lâmina de vidro que atua como refrator e refletor, fornece energia para controle de temperatura e geração de energia.

Os cientistas destacam a importância de ajustar a energia do sistema para garantir a fotossíntese adequada e atender às necessidades da cultura. Eles gerem estes ajustes através de um modelo de índice de monitorização do estado de equilíbrio energético (E2SMI), que desencadeia ações adequadas no ponto ideal, contrariando o impacto das variações climáticas externas e maximizando a poupança de energia.