El uso de la inteligencia artificial (IA) se está disparando. Según un informe de la industria, más del 50 por ciento del nuevo contenido de Internet será generado por inteligencia artificial en 2025. Ahora incluso estamos entrenando IA en contenido generado por IA y, si bien puede degradar el rendimiento, continúa a una velocidad vertiginosa.
Toda esta IA consume mucha energía. Esto ejerce presión sobre el sistema eléctrico, aumenta los costes de la electricidad para los consumidores y viola una amplia planificación de la red. Y la "crisis energética de la inteligencia artificial" se está profundizando. La Agencia Internacional de Energía predice que la demanda mundial de electricidad procedente de centros de datos se duplicará para 2030, superando el consumo actual de electricidad de Japón.
Al mismo tiempo, la tecnología solar fotovoltaica, que utiliza la energía del sol para generar electricidad, ofrece la energía más barata en la historia del planeta. El sector está creciendo rápidamente. Sin embargo, tanto los proyectos solares como los de inteligencia artificial amenazan con ocupar valiosas tierras agrícolas, lo que provocó protestas públicas.
Un nuevo estudio del que soy coautor revela que la "agrovoltaica" (utilizar la tierra para producir electricidad y alimentos) es una solución muy prometedora.
En el primer estudio de este tipo, descubrimos que la agrovoltaica es una forma viable de satisfacer las crecientes necesidades energéticas de la IA en los Estados Unidos y al mismo tiempo aumentar la producción de alimentos.
En Canadá, la energía agrovoltaica podría producir suficiente electricidad para eliminar por completo la necesidad de combustibles fósiles de la red, utilizando menos del uno por ciento de las tierras agrícolas del país.
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Vallas hechas de paneles solares.
La agrovoltaica permite a las comunidades agrícolas generar electricidad a partir de energía fotovoltaica sin dejar de producir alimentos, a veces con rendimientos incluso mayores que antes.
En nuestro estudio, analizamos dos tipos de sistemas agrivoltaicos (seguidores solares verticales y de un solo eje) porque ambos pueden integrarse en la mayoría de las granjas sin molestar a los agricultores.
La agrovoltaica vertical es esencialmente vallas hechas de paneles solares. Las cercas solares están lo suficientemente espaciadas como para que los agricultores puedan conducir tractores, cosechadoras y otros equipos por las hileras de campos sin golpearlos.
Los paneles solares de seguimiento de un solo eje utilizan el mismo truco: simplemente sepárelos para la energía agrovoltaica. Los rastreadores, sin embargo, siguen el sol y, por tanto, producen más energía por panel. Cuando se dedican a la agricultura, se estacionan verticalmente como las vallas. Ambos tipos de energía solar agrovoltaica apenas afectan la luz solar que llega a los cultivos, por lo que funcionan bien con la mayoría de los cultivos.
La soja crece entre vallas solares verticales en la Western University de Ontario, Canadá. (B. Kaila Coban) Microclima beneficioso
Varios estudios de una amplia gama de cultivos alimentarios, incluidos albahaca, brócoli, apio, chiles chilitepinos, maíz, lechuga, pastos, patatas, espinacas, tomates y trigo, han demostrado que la energía agrovoltaica puede aumentar el rendimiento de los cultivos. Por ejemplo, hemos demostrado que la producción de fresas en Ontario aumentó un 18 por ciento en un año normal.
Esto se debe a que los paneles solares agrovoltaicos pueden crear un "efecto escudo", creando un microclima beneficioso donde las plantas están algo protegidas del sol, el calor y el viento.
Este efecto de escudo depende del tiempo. Por ejemplo, la agrovoltaica generalmente ayuda a la lechuga, pero el caluroso verano del año pasado mejoró su efecto protector, de modo que la lechuga fresca creció más del 400 por ciento en comparación con las plantas de control sin sombra y más del 200 por ciento en comparación con el rendimiento promedio nacional.
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Eliminar los combustibles fósiles
En nuestro estudio, utilizamos el consumo de energía de los centros de datos a nivel estatal y modelamos el potencial de la producción agrovoltaica. Investigamos qué parte de la demanda del sector digital puede satisfacerse de manera realista con la energía agrovoltaica. También analizamos cuánta inversión solar en tierras agrícolas se necesitaría para cubrir las cargas de IA en los estados de EE. UU. con los centros de datos más grandes.
Nuestros resultados mostraron que la agrovoltaica vertical solo requería entre el 0,003 y el dos por ciento de la tierra agrícola en los estados objetivo. Esto es casi nada. Los seguidores de un solo eje necesitan incluso menos, del 0,001 al 0,548 por ciento.
La crisis energética de la IA en Estados Unidos podría evitarse colocando algunos rastreadores de un solo eje en no más del 0,5 por ciento de la tierra en estados menos agrícolas.
Canadá tiene aún más suerte: utilizando menos del uno por ciento de sus tierras agrícolas, el país podría generar suficiente electricidad para eliminar la necesidad de combustibles fósiles. Eso incluiría energía para todos, no sólo para la IA.
Se han instalado paneles solares especiales sobre un huerto de manzanos biológicos en el marco de un proyecto de investigación agrovoltaica en Gelsdorf, en el oeste de Alemania. (Foto AP/Martin Meissner) Doble flujo de ingresos
La agrovoltaica sostiene los empleos agrícolas, aumenta el suministro de alimentos y mejora radicalmente los ingresos agrícolas debido al alto valor de la generación de electricidad solar.
Ofrece un doble flujo de ingresos: uno procedente de la venta de productos agrícolas y el otro de la venta de electricidad o de la compensación de las necesidades eléctricas de la explotación.
No sorprende que la agrovoltaica esté creciendo rápidamente y que el mercado ya haya alcanzado más de 14 mil millones de dólares a nivel mundial. Incluso el Vaticano ahora funciona con energía agrovoltaica.
Regulaciones obsoletas
Sin embargo, en algunas jurisdicciones, las regulaciones obsoletas impiden efectivamente nuevos desarrollos agrovoltaicos. En Canadá, Ontario está a la cabeza.
La agrovoltaica ha tenido éxito económico en Ontario cuando se integra con el pastoreo de corderos y ovejas para gestionar la vegetación en granjas solares convencionales. Desafortunadamente, esta es la única agrovoltaica extendida en la provincia debido a las limitaciones de la difusión de la energía solar en tierras agrícolas.
Para abordar esta barrera a la creación de empleo, la seguridad alimentaria y el desarrollo económico, Ontario puede actualizar las pautas regulatorias para eximir a la agrovoltaica de las restricciones actuales. Esto atraería grandes inversiones de capital y permitiría la agrovoltaica basada en cultivos.
Específicamente, el gobierno de Ontario puede incluir la energía agrovoltaica como un "uso agrícola" en la declaración de política provincial para eludir las restricciones del "uso agrícola diversificado".
De esa manera, todos podríamos producir más alimentos y más energía solar para satisfacer las crecientes necesidades.
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