Les panneaux solaires semi-transparents installés sur des serres peuvent produire de l'électricité tout en améliorant les conditions des cultures et en réduisant leur consommation d'eau. C'est la principale conclusion d'une recherche menée par l'Université de Jaén (UJA), qui a analysé le comportement de différents modules photovoltaïques intégrés comme couverture de serres.
Le projet, financé par la Junta de Andalucía, part d'un système de prototypes dans lesquels des modules de silicium amorphe et de tellurure de cadmium ont été testés, comparés à une serre conventionnelle utilisée comme contrôle.
Jusqu'à cinq degrés de moins à l'intérieur
Les chercheurs ont constaté que ces couvertures modifient le microclimat de la serre. Lors des tests réalisés à Jaén, les panneaux ont réussi à réduire la température intérieure avec des pics allant jusqu'à cinq degrés de moins et à augmenter l'humidité relative. Le résultat est un environnement plus frais et humide qui réduit la perte d'eau des cultures.
La réduction des besoins en eau a été particulièrement significative. L'étude estime une baisse d'environ 31 % avec les panneaux de tellurure de cadmium et de plus de 60 % avec ceux de silicium amorphe.
Moins de lumière, mais mieux utilisée par les plantes
Une des principales questions du projet était de vérifier si placer des panneaux sur la serre nuisait aux cultures en réduisant la quantité de lumière disponible.
Les résultats indiquent que toute réduction de radiation ne pose pas un problème. Le modèle de tellurure de cadmium permet de laisser passer plus facilement certaines longueurs d'onde, en particulier celles correspondant à la lumière bleue et rouge, que les plantes utilisent de manière significative pour la photosynthèse.
L'objectif, donc, n'est pas seulement de laisser passer plus de lumière, mais de s'assurer que la radiation qui atteint la culture est adéquate pour son développement.
Une double utilité : énergie et agriculture
L'installation de ces modules permet de combiner production agricole et génération d'électricité dans une même infrastructure.
En plus de fournir de l'énergie, le système peut réduire les besoins en irrigation et certains coûts associés à l'entretien de la serre. Les chercheurs soulignent que cette double fonction pourrait offrir une nouvelle voie pour concilier les besoins énergétiques et agricoles dans des zones de plus en plus chaudes et sèches.
Un projet pensé pour des zones de fortes températures
Bien que les prototypes aient été développés à Jaén, l'équipe considère que les résultats peuvent être particulièrement pertinents pour les zones agricoles avec des conditions climatiques similaires. La recherche vise en particulier Almería, l'un des principaux référents mondiaux de l'agriculture sous serre.
La prochaine étape sera de continuer à analyser comment les différentes technologies photovoltaïques affectent le croissance, la production et l'apparition de maladies dans les cultures. L'équipe prévoit déjà de nouveaux tests à Murcie à l'aide d'une serre qui reproduit des conditions commerciales.
La recherche ouvre ainsi une nouvelle possibilité pour l'agriculture sous plastique : que la couverture de la serre protège non seulement la culture, mais génère également de l'électricité et aide à économiser de l'eau.