A transição energética em direção às fontes renováveis tem se tornado uma prioridade global, impulsionada pela crescente preocupação com os impactos das mudanças climáticas e a busca por formas mais sustentáveis de geração de energia. Nesse sentido, a energia solar fotovoltaica desponta como uma das tecnologias mais promissoras, devido à sua capacidade de transformar a radiação solar em eletricidade limpa e renovável.
O rápido avanço tecnológico e a contínua redução nos custos de implementação têm acelerado a expansão das usinas fotovoltaicas em diversas regiões do mundo. Graças à sua localização geográfica privilegiada, o Brasil apresenta um dos maiores potenciais de energia solar do planeta, variando de 4.444 Wh/m² a 5.483 Wh/m² diariamente, favorecendo sua consolidação como um dos líderes globais no setor.
Nos últimos anos, o crescimento da energia solar no Brasil tem sido exponencial. Em 2013, a capacidade instalada era de apenas 8 MW; em 2024, conseguimos superar a marca de 52 GW. Apesar desse avanço impressionante, a expansão das usinas fotovoltaicas traz desafios relevantes, principalmente no que diz respeito à ocupação territorial. Grandes usinas frequentemente demandam extensas áreas para a instalação dos painéis, o que pode acarretar impactos ambientais, como alterações no manejo do solo, perda de biodiversidade e aumento da temperatura local.
Entre os fatores que afetam diretamente a eficiência das usinas fotovoltaicas está o microclima ao redor dos módulos solares. Condições como altas temperaturas, acúmulo de poeira e erosão do solo podem reduzir o desempenho dos painéis e aumentar os custos operacionais. Para enfrentar esses desafios, a adoção de cobertura vegetal tem surgido como uma solução promissora e sustentável, pois além de mitigar problemas como erosão e aquecimento do solo, pode melhorar o desempenho dos módulos solares ao criar um microclima mais favorável.
Contudo, a implementação da cobertura vegetal em projetos fotovoltaicos exige um planejamento rigoroso, como a escolha de espécies vegetais que precisam coexistir em harmonia com a infraestrutura solar, evitando sombreamento ou interferências. Isso representa um desafio técnico importante. Além disso, é essencial desenvolver estratégias de manejo eficiente para garantir a viabilidade econômica e ambiental dos projetos.
Dada a importância e urgência do tema, este artigo tem como objetivo investigar o impacto da cobertura vegetal na eficiência e sustentabilidade de usinas fotovoltaicas. A pesquisa inclui uma análise abrangente da literatura científica e estudos de caso que exemplifiquem os benefícios e desafios dessa abordagem. Serão exploradas questões como os efeitos da vegetação no microclima, os desafios de planejamento e manejo, e os ganhos potenciais em eficiência energética e sustentabilidade ambiental.
Esperamos que os resultados deste estudo contribuam para o desenvolvimento de diretrizes práticas que orientem gestores de projetos, engenheiros e formuladores de políticas públicas na adoção de práticas mais sustentáveis e eficientes. Além disso, o artigo busca fomentar o debate sobre a integração entre tecnologia e meio ambiente, posicionando a cobertura vegetal como uma peça-chave na evolução das práticas de geração de energia renovável, especialmente em países com vasto potencial solar, como o Brasil.
O crescimento de usinas fotovoltaicas no Brasil
Muito se tem falado sobre a transição energética do Brasil para fontes mais limpas e renováveis. Nesse contexto, a energia solar tem ganhado destaque como uma das principais soluções. O crescimento das usinas fotovoltaicas é justificado pelo fato de nosso país estar localizado em uma região geográfica caracterizada por intensa radiação solar, o que proporciona uma grande vantagem na geração de energia solar. Em 2024, o país atingiu a marca de 52 gigawatts (GW) de potência instalada, com 147 novas usinas solares instaladas ao longo do ano. Esse crescimento reflete o enorme potencial solar brasileiro, aliado a investimentos significativos que continuam a expandir o setor.
No entanto, à medida que as usinas fotovoltaicas se multiplicam e crescem em tamanho, surgem preocupações sobre os impactos que elas causam no meio ambiente, como a alteração do uso da terra, a perda de biodiversidade e o aumento das temperaturas locais. Isso se torna ainda mais preocupante quando analisamos as projeções para 2025, que preveem um investimento R$ 9,5 bilhões na instalação de novas usinas solares para ampliar ainda mais a participação da energia solar na matriz energética do país.
Impactos da instalação de usinas fotovoltaicas ao meio ambiente
Em uma usina fotovoltaica, desde o processo de construção até a sua operação, ocorrem diversos impactos no local, devido às modificações paisagísticas e à intensa movimentação de recursos humanos, maquinário, equipamentos e materiais que não fazem parte do ambiente original onde o empreendimento será instalado.
O impactos mais expressivos são:
– Ocupação de terreno: a instalação de usinas solares ocupa grandes porções de terra, uma vez que elas necessitam de uma área extensa e relativamente plana. Isso demanda atividades como terraplenagem e a remoção de componentes morfológicos e biológicos da região. As áreas mais adequadas para a instalação deste tipo de empreendimento de geração de energia são aquelas que apresentam altos índices de incidência de radiação solar ao longo de todo o ano.
– Perda de cobertura vegetal: como sabemos a cobertura vegetal desempenha um papel muito importante na proteção contra processos erosivos do solo. O desmatamento e o manejo da terra para a instalação da usina podem gerar áreas de risco, promovendo deslizamentos de terra solta. Com a manutenção da cobertura vegetal, esses riscos são significativamente reduzidos. Quanto mais densa for a cobertura vegetal, menor será a vulnerabilidade do solo, e maior será a estabilidade proporcionada a ele.
– Diminuição da biodiversidade local: as intervenções humanas alteram o habitat natural, causando o empobrecimento da estrutura ecológica e da diversidade da flora e fauna locais. Tais ações podem levar ao desaparecimento de diversas espécies, com maior impacto sobre espécies nativas e animais de pequeno porte. A redução da área de habitat favorável ao desenvolvimento e à sustentação dessas espécies provoca uma menor abundância regional, já que a diminuição do habitat reduz a capacidade de sobrevivência e reprodução, comprometendo a continuidade das populações.
Cobertura vegetal: conceito e aplicações
A cobertura vegetal em usinas fotovoltaicas se refere ao uso de plantas nas áreas onde estão instalados os painéis solares. Esta prática tem ganhado destaque por seus benefícios ecológicos e operacionais, promovendo a sustentabilidade dos projetos de energia solar. A vegetação pode incluir uma variedade de espécies, como gramíneas, leguminosas e plantas nativas, sendo escolhidas com base em fatores ambientais, como clima, tipo de solo e objetivo específico do projeto.
Para mitigar os impactos ambientais causados pela instalação de usinas fotovoltaicas, a cobertura vegetal tem se destacado como uma solução promissora. O uso de plantas nas áreas das usinas pode ajudar a proteger o solo contra a erosão, reduzir a temperatura ao redor dos painéis solares e criar um microclima mais favorável ao desempenho dos módulos. Além disso, a vegetação traz benefícios ambientais importantes, como o aumento da biodiversidade e a captura de carbono, contribuindo assim para o combate às mudanças climáticas.
Contudo, para a eficácia da cobertura vegetal, é necessário um bom planejamento. A escolha das espécies deve ser feita com base em fatores como o clima e o tipo de solo, além de garantir que as plantas não interfiram no funcionamento da usina, como no caso de causarem sombreamento nos painéis solares.
Dessa forma, a combinação de energia solar e cobertura vegetal pode ser uma solução inteligente. Ela não apenas melhora a eficiência das usinas, mas também contribui para a preservação ambiental. Este estudo busca explorar como essa prática pode ser aplicada de forma eficaz, oferecendo subsídios para engenheiros e gestores tomarem decisões mais sustentáveis ao planejar projetos fotovoltaicos.
Tipos de cobertura vegetal: gramíneas, plantas nativas e outras espécies
Existem diferentes tipos de cobertura vegetal que podem ser aplicados em usinas fotovoltaicas, e a escolha das espécies depende de várias condições locais. Entre as opções mais utilizadas, destacam-se:
1. Gramíneas: plantas rasteiras que possuem raízes fibrosas e de crescimento rápido, o que as tornam ideais para o controle de erosão e para a proteção do solo. Elas também são eficazes na criação de um microclima favorável, ajudando a reduzir a temperatura ao redor dos módulos solares e, consequentemente, melhorando o desempenho dos painéis. Como sugestões de espécies de porte baixo, temos: Grama Bermuda, Grama Pensacola, Painço, Azevém, Grama São Carlos, Festuca, Grama Santa Catarina. Para mais efetividade e adequação ao habitat, pode-se ser pensado o mix de sementes que conta com algumas destas espécies mais espécies próprias da flora local.
2. Plantas nativas: essas espécies são adaptadas às condições climáticas e ao solo da região, o que facilita o crescimento e a manutenção. Além disso, as plantas nativas têm um papel importante na preservação da biodiversidade local e na restauração de ecossistemas. Elas normalmente são espécies que florescem e assim ajudam a promover espécies polinizadoras. Da mesma forma que as gramíneas, a sugestão são espécies nativas de porte baixo como por exemplo: Dormideira (Mimosa pudica), Apaga-fogo/Perpétua-do-mato (Alternanthera tenella). è importante ressaltar que espécies trepadeiras como Calopogônio e Mucunas não podem ser incluídas no processo de cobertura vegetal de usinas fotovoltaicas porque estas podem subir nos painéis e causar sombreamento, diminuindo a capacidade de captação da luz solar pelas placas.
3. Leguminosas: têm a capacidade de fixar nitrogênio no solo, melhorando sua fertilidade e qualidade. Elas também contribuem para a saúde do solo e podem ser utilizadas em áreas de usinas fotovoltaicas para enriquecer o ambiente ao redor dos painéis solares, da mesma forma que as espécies nativas citadas acima.
Funções ecológicas e benefícios associados à presença de vegetação
A expansão das usinas fotovoltaicas tem gerado uma série de desafios, não apenas no que diz respeito à ocupação de grandes áreas, mas também em relação à manutenção e otimização do desempenho dos sistemas solares. A eficiência das usinas fotovoltaicas é importante para garantir a viabilidade econômica e ambiental desses projetos. Nesse contexto, a implementação de cobertura vegetal tem emergido como uma solução promissora para melhorar o desempenho das usinas, ao mesmo tempo em que mitiga diversos impactos ambientais.
Melhoria do microclima ao redor dos módulos solares
A vegetação tem um papel importante na criação de um microclima mais favorável ao desempenho dos módulos fotovoltaicos. A presença de plantas pode ajudar a reduzir a temperatura ao redor dos painéis solares, criando condições ideais para que eles operem de forma mais eficiente. Os painéis solares têm uma performance otimizada quando estão expostos a temperaturas mais amenas, já que o calor excessivo pode reduzir a capacidade de conversão da radiação solar em eletricidade.
Com a cobertura vegetal, é possível reduzir a temperatura dos painéis solares, melhorando a eficiência dos módulos. Esse aumento na eficiência pode ser significativo, principalmente em regiões de clima quente, como grande parte do Brasil, onde as altas temperaturas são um fator limitante para o desempenho das usinas solares.
Redução de poeira e erosão do solo
Outro fator importante que afeta a eficiência das usinas fotovoltaicas é o acúmulo de poeira nos painéis solares. O acúmulo de partículas de poeira pode diminuir a quantidade de luz solar que chega aos módulos, reduzindo assim a eficiência da geração de energia. Em áreas com ventos fortes ou em regiões áridas, como algumas partes do Brasil, o problema da poeira é ainda mais impactante.
Diante desse cenário, a cobertura vegetal ajuda a criar uma camada protetora sobre o solo que reduz a erosão e o transporte de partículas de poeira para os módulos solares. Plantas e vegetação também ajudam a manter a umidade do solo, o que contribui para a diminuição da poeira em áreas secas. Além disso, a vegetação pode atuar como uma barreira natural contra ventos fortes que poderiam espalhar a poeira sobre os painéis solares, protegendo os módulos e garantindo sua eficiência a longo prazo.
Benefícios na qualidade do solo e sustentabilidade
A cobertura vegetal não apenas melhora o desempenho dos módulos fotovoltaicos, mas também tem um impacto positivo na qualidade do solo. Ao promover a cobertura do solo, as plantas ajudam a prevenir a erosão, um problema comum em áreas com grandes usinas solares. A perda de solo pode afetar tanto a vegetação quanto a estabilidade das instalações solares, além de causar impactos negativos no ecossistema local.
A vegetação também contribui para a regeneração e recuperação do solo, especialmente em áreas que foram alteradas ou degradadas pela instalação das usinas fotovoltaicas. A presença de plantas ajuda a manter a fertilidade do solo e a prevenir a compactação, além de proporcionar um ambiente mais saudável para a fauna local, promovendo a biodiversidade.
Captura de carbono e mitigação das mudanças climáticas
Um dos benefícios mais significativos da cobertura vegetal nas usinas fotovoltaicas é sua contribuição para a captura de carbono. As plantas ajudam no sequestro de dióxido de carbono (CO2) da atmosfera, um dos principais gases de efeito estufa responsáveis pelas mudanças climáticas. A implementação da vegetação pode ajudar a reduzir a pegada de carbono das usinas fotovoltaicas, tornando o processo de geração de energia ainda mais sustentável.
Ao absorver CO2, as plantas não apenas ajudam a combater as mudanças climáticas, mas também contribuem para o equilíbrio ecológico das áreas onde as usinas fotovoltaicas estão localizadas. Em um contexto global de crescente preocupação com a redução das emissões de carbono, a integração de vegetação nas usinas solares pode ser vista como uma medida complementar importante para alcançar as Metas Globais de mitigação climática.
Grama Líquida®: uma solução eficiente para o plantio em usinas fotovoltaicas
Um método de plantio que tem ganhado destaque no Brasil é o uso da Grama Líquida®, uma solução desenvolvida pela empresa VERDETEC. A Grama Líquida® é um método prático e eficaz para o plantio em áreas de usinas fotovoltaicas. Esse método envolve a aplicação de uma mistura líquida que contém mulch de fibra de madeira, fixador, sementes e fertilizantes necessários para o crescimento das plantas, o que facilita o plantio em grandes áreas e reduz o tempo necessário para o estabelecimento da vegetação.
Além disso, a VERDETEC oferece um catálogo variado de sementes, incluindo espécies de gramíneas e leguminosas que são ideais para o uso em usinas fotovoltaicas. A escolha dessas espécies é fundamental para garantir que a vegetação se adapte ao clima e ao solo local, além de não interferir no desempenho dos módulos solares.
Benefícios da Grama Líquida®
Eficiência e rapidez no plantio
A Grama Líquida® é um método de plantio desenvolvido pela VERDETEC, que utiliza produtos específicos para o cultivo. Consiste no jateamento de uma mistura viscosa contendo fixador, mulch de fibra de madeira, corretivo de solo, sementes e fertilizantes. Essa mistura ao ser aplicada nas áreas das usinas fotovoltaicas, permite o rápido estabelecimento da vegetação rasteira. A principal vantagem dessa abordagem é que ela reduz o tempo necessário para a cobertura vegetal ser estabelecida, o que é particularmente importante em áreas grandes e de difícil acesso, como as frequentemente necessárias para as usinas solares.
Redução de custos operacionais
A integração da cobertura vegetal nas usinas fotovoltaicas, por meio da aplicação de Grama Líquida®, também oferece vantagens financeiras significativas. Um dos principais benefícios é a redução dos custos operacionais das usinas solares. A vegetação atua de diversas formas para diminuir os gastos com a manutenção dos sistemas solares.
Primeiramente, a cobertura vegetal ajuda a controlar a erosão do solo, que é um problema comum em grandes áreas de instalação de usinas fotovoltaicas. A vegetação ajuda a estabilizar o solo, prevenindo que ele se desloque devido ao vento e à água da chuva, o que pode danificar a estrutura da usina e exigir reparos caros. Além disso, a vegetação ajuda a melhorar a infiltração da água no solo, reduzindo o risco de alagamentos e problemas relacionados à drenagem.
Outro benefício significativo da cobertura vegetal é o controle da poeira. O acúmulo de poeira sobre os painéis solares pode reduzir consideravelmente sua eficiência, já que obstrui a capacidade dos módulos de captar a luz solar. Com a vegetação, a poeira é controlada de maneira natural, o que diminui a necessidade de manutenções frequentes para limpar os painéis solares. Isso reduz custos com equipes de limpeza e aumenta o tempo de operação dos módulos sem intervenções.
Além disso, a presença da vegetação cria um microclima mais favorável ao redor dos painéis solares, ajudando a reduzir a temperatura ambiente. Isso tem um impacto direto na eficiência dos módulos, já que o calor excessivo pode diminuir a conversão da radiação solar em eletricidade. Ao manter a temperatura do ambiente mais amena, a vegetação melhora a eficiência dos módulos solares, o que contribui para uma maior produção de energia com os mesmos recursos.
Sustentabilidade
A Grama Líquida® também é uma solução ecologicamente sustentável, alinhada com as práticas ambientais responsáveis. Ao adotar essa técnica, as usinas fotovoltaicas não apenas melhoram seu desempenho operacional, mas também contribuem para a sustentabilidade em nível ambiental.
Primeiramente, a cobertura vegetal promovida pela Grama Líquida® é benéfica para a biodiversidade local. A vegetação pode atrair uma variedade de organismos, incluindo pequenos animais, insetos e aves, criando um ambiente mais equilibrado. Isso contribui para a preservação da fauna e flora local, reduzindo a fragmentação do habitat e promovendo a regeneração ecológica da área. Insetos polinizadores como abelhas, por exemplo, ganham mais opções de alimento e conseguem se sustentar nas áreas. Este tipo de organismo é essencial na fecundação de diversas culturas como: algodão, morango, melancia, tomate, café, entre muitos outros.
Além disso, uma das vantagens mais importantes do uso de cobertura vegetal é sua contribuição para a captura de carbono. As plantas têm a capacidade de absorver dióxido de carbono (CO2) da atmosfera, contribuindo para o combate às mudanças climáticas. A vegetação age como um “sumidouro de carbono”, ajudando a mitigar os impactos ambientais da geração de energia, tornando as usinas fotovoltaicas ainda mais sustentáveis. Isso é especialmente relevante em um contexto global onde há um grande esforço para reduzir as emissões de gases de efeito estufa e combater o aquecimento global.
A técnica de Grama Líquida® não só contribui para melhorar as condições ambientais ao redor das usinas fotovoltaicas, mas também alinha os projetos de energia solar com os objetivos globais de sustentabilidade. Ao promover o crescimento de vegetação de forma eficiente e de baixo impacto, essa abordagem ajuda as usinas fotovoltaicas a se tornarem um modelo de geração de energia limpa que integra a preservação do meio ambiente com a produção de eletricidade.
Avaliação de projeto de cobertura vegetal em usina fotovoltaica com Grama Líquida®
Para comprovar a eficácia da cobertura vegetal em usinas fotovoltaicas, vamos apresentar um projeto que foi desenvolvido em uma usina fotovoltaica de porte médio, na cidade de Niquelândia-GO.
O projeto foi realizado por um parceiro do portal hidrossemeadura, que conta com aplicadores especializados para realizar projetos de cobertura vegetal em usinas fotovoltaicas. Nesse empreendimento foi utilizado o tanque de hidrossemeadura de 2.000L, desenvolvido e fabricado pela VERDETEC, denominado VTEC-2000.
Foi utilizado o método da Grama Líquida® e precisou de uma equipe composta por 3 pessoas. A área que recebeu a aplicação tem 78.000,00 m², o que demandou 312 tanques para realizar todo o trabalho.
Aplicação de Grama Líquida ® em usina fotovoltaica em Niquelândia-GO
A Grama Líquida® é um processo de plantio de grama por jateamento de uma solução fibrosa de alta consistência contendo obrigatoriamente os seguintes insumos:
Estes insumos são colocados dentro do tanque da VTEC-2000 e aplicada por jateamento no solo. Quando aplicada, a Grama Líquida® forma uma camada de proteção no solo, com nutrientes para a rápida germinação e desenvolvimento da grama no local. A gramatura exigida é de no mínimo 500 g/m² de material, de modo a formar uma camada de proteção no solo e proteger este até o desenvolvimento da vegetação. Cabe ressaltar que o rendimento do VTEC-2000, por exemplo, deve ser de no máximo 250 m² para se atingir a gramatura recomendada, considerando a composição apresentada no quadro.
O estado de Goiás possui um clima tropical semi-úmido, caracterizado por duas estações distintas, uma de seca (maio a setembro) e outra chuvosa (outubro a abril). Considerando a região e o fator clima, o aplicador indicou a espécie de grama bermuda (Cynodon dactylon), por possuir especificidades que se adequam ao local. Outro fator que levou a escolha foi o fato de ser uma espécie que se desenvolve até 30cm de altura sem poda, visto que os painéis solares não podem receber nenhum tipo de sombreamento.
Além das sementes, foram utilizados também outros insumos, como o Mulch Pura Fibra de Madeira VERDETEC, um insumo fabricado a partir de madeira de reflorestamento sustentável. Como sabemos, a água é essencial para a germinação das sementes, pois ativa diversas enzimas e estimula a síntese de outras substâncias importantes para o desenvolvimento do embrião da semente.
Devido à importância da água na germinação, a escolha do tipo de mulch para as aplicações é decisivo para o sucesso do projeto, porque esse material possui alta capacidade de absorção e retenção de umidade, chegando a ter 14 vezes mais retenção de água em comparação a outros tipos de mulch, como papel picado ou fibra de coco.
Outro insumo utilizado nesta aplicação foi o fixador VERDEMAX, a solução eficiente para quem enfrenta problemas no plantio em áreas difíceis ou taludes acima de 45º. Ele promove maior aderência, aumenta a capacidade de fixação dos insumos e melhora a retenção de água do mulch, otimizando os resultados em seu plantio.
Além desses insumos, também foram utilizados o corretivo de solo SOLOTRAT para corrigir a acidez e o fertilizante organomineral Bioativado Plus VERDETEC.
Acompanhamento dos resultados
A aplicação foi realizada na segunda quinzena de dezembro de 2023. Após 30 dias foi realizada uma inspeção nas áreas executadas e foi constatado um crescimento de camada vegetativa em 90% da área. Com altura máxima de 25 cm nas espécies executadas (bermuda), levando em consideração fatores externos agravantes como: alto período de chuvas no local e interferência da fauna e flora.
Os resultados observados mostraram algumas questões importantes relativo à técnica:
- A área onde foi aplicada a Grama Líquida® apresentou uma germinação tão eficaz quanto o método tradicional. A semente utilizada comportou-se bem, sem ramificações ou trepadeiras e sem causar danos às placas solares.
- Mesmo com eventos extremos de chuvas com alto acúmulo pluviométrico, a semente se desenvolveu em menos tempo, causando o fechamento da cobertura mais rápido.
- O controle de particulado (poeira) foi muito satisfatório, causando maior proteção à favor das placas solares, reduzindo os custos com manutenção.
- Os insumos e equipamentos VERDETEC também geraram economia, produtividade e maior desempenho na aplicação, agilizando o processo como um todo.
Conclusão
O crescimento das usinas fotovoltaicas no Brasil reflete a busca por alternativas energéticas sustentáveis que atendem à crescente demanda de consumo, ao mesmo tempo em que aumentam a mitigação das mudanças climáticas. No entanto, a instalação dessas usinas envolve impactos ambientais, o que torna essencial a adoção de práticas que minimizem esses efeitos.
A utilização de cobertura vegetal, conforme abordado neste estudo, emerge como uma estratégia viável e multifuncional, capaz de promover a estabilização do solo, reduzir a erosão, controlar o microclima e melhorar a biodiversidade local. Entre as diversas opções apresentadas, o uso de técnicas como a Grama Líquida® se destaca como uma solução eficaz e de rápida implantação, apresentando resultados práticos significativos, conforme evidenciado no estudo de caso apresentado.
Dessa forma, a integração entre energia solar e estratégias ecológicas para o manejo do solo pode ser vista como um modelo de sustentabilidade que vai além da geração de energia limpa, consolidando-se como uma abordagem holística que une progresso tecnológico e preservação ambiental. Essa relação harmoniosa é fundamental para garantir o equilíbrio entre o desenvolvimento econômico e a conservação dos recursos naturais, reforçando o papel das usinas fotovoltaicas como protagonistas em uma transição energética sustentável.
