Una fructífera colaboración interdisciplinar entre el profesor Haim Rabinowitch, de la Facultad Robert H. Smith de Agricultura, Alimentación y Medio Ambiente de la Universidad Hebrea, y el profesor Lioz Etgar, del Instituto de Química de la Universidad Hebrea, dio como resultado el prototipo de una nueva célula solar cuya eficiencia se probó tecnológicamente y cuyo rendimiento está llamado a cambiar radicalmente las reglas del juego en lo que respecta a la energía solar y la producción agrícola.
Esta innovadora célula solar se diseñó para cubrir completamente zonas agrícolas (incluidos invernaderos, huertos y campos) y masas de agua, generando simultáneamente electricidad verde y producción agrícola, sin interrumpir los hábitats naturales bajo los paneles fotovoltaicos, sin consumir recursos naturales y sin dañar el medio ambiente.
Las nuevas células solares se basan en cristales de perovskita y se fabrican mediante un proceso relativamente sencillo con materiales baratos y disponibles. Una sustitución química hace que las células solares sean transparentes a la zona más eficiente del espectro luminoso que impulsa la fotosíntesis, mientras que gran parte del resto de la energía luminosa se transforma en electricidad. El profesor Lioz Etgar explicó lo siguiente: «Desde hace años, es evidente que la mayor parte de la energía luminosa de los invernaderos agrícolas se desperdicia, ya que las plantas sólo utilizan una fracción de la energía de la luz solar, mientras que el resto se irradia a la atmósfera. En los invernaderos, se convierte en energía calorífica, de la que los cultivadores necesitan deshacerse durante la mayor parte de los meses del año».
Y prosiguió: «Nuestra solución maximiza la producción de electricidad solar en terrenos agrícolas hasta en un 300%». Se espera que las nuevas células tengan unos costes de producción muy inferiores a los de las células fotovoltaicas basadas en silicio, y también mejorarán notablemente las condiciones de cultivo en invernaderos al reducir el calor, disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero y la evapotranspiración, ahorrar agua y proteger los cultivos de los daños meteorológicos, además de ofrecer una protección parcial contra plagas y enfermedades.
Todas las tecnologías existentes para la generación de energía verde en terrenos agrícolas emplean células fotovoltaicas basadas en silicio, que o bien son totalmente opacas o sólo parcialmente transparentes a la mayor parte del espectro luminoso, o bien se colocan en conjuntos alternativos, con lo que la eficiencia de la generación de energía es menor y, concomitantemente, se reduce la producción agrícola. A propósito, Haim Rabinowitch agregó: «Este nuevo desarrollo, que puede instalarse sobre cualquier terreno agrícola y cualquier masa de agua, permitirá sustituir totalmente los tejados de la mayoría de los invernaderos agrícolas, reducir los niveles de calor y evapotranspiración en huertos y campos, y el deterioro de muchos ecosistemas marinos de agua dulce y costeros en los que se instalen balsas o islas de células solares».
Los cálculos basados en datos actuales indican que el uso de estas nuevas células reducirá el precio de la energía por kWh en Israel en un 75%, lo que disminuirá los costes agrícolas y aumentará los ingresos y la rentabilidad de la agricultura. Se trata nada menos que de una revolución. Israel tiene en total unas 9.000 hectáreas de invernaderos. Cubrir los tejados de los invernaderos de la mitad de ellos con las nuevas células solares proporcionará una cantidad de electricidad verde que permitirá a Israel superar sus objetivos nacionales de producción de electricidad verde y reducción de emisiones de carbono para 2050. Para dar una mayor idea del potencial económico de este desarrollo, solo la cuenca mediterránea alberga alrededor de 200.000 hectáreas de invernaderos.
Un estudio publicado en 2018 en Global Food Security mostró que el valor del cultivo de hortalizas constituye alrededor del 30% del valor global de todos los cultivos combinados, medido en alrededor de 1,85 billones de dólares. El proceso de fotosíntesis con el que se cultivan todos los cultivos utiliza alrededor del 10% de la energía lumínica total disponible procedente del sol. Así pues, era sólo cuestión de tiempo que una investigación creativa e innovadora diera con una solución mucho más eficaz para la producción combinada de electricidad y productos agrícolas, utilizando el 90% restante de la energía solar que no se emplea en la fotosíntesis.
La idea desarrollada por los profesores Rabinowitch y Etgar, y su programa de investigación, fueron evaluados por la Autoridad de Innovación de Israel, que concedió una generosa beca de investigación. Los resultados de esta investigación se promovieron por el Yissum de transferencia de tecnología de la Universidad Hebrea y constituyeron la base de la asociación con la iniciativa Flor Solar Roja, dirigida por el Dr. Shai Danziger e Ilan Sharon. El exitoso proyecto de investigación para desarrollar las células solares, junto con la asociación Yissum-Red Solar Flower, fueron reconocidos recientemente con la concesión del primer puesto en el Energy Tech Challenge. Lo dirigió la empresa Digital SolarEdge, en el marco del Premio a las Soluciones Climáticas organizado por Start-Up Nation Central.
Feliciaciones. Es un grandioso avance cientifico con un tremendo potencial para el desarrollo sustentable de la agricultura.