Fazenda em Minnesota encontrou forma de produzir energia solar e criar algo mais: o abrigo perfeito para vacas

Ter uma instalação solar em terras rurais pode beneficiar tanto humanos quanto animais. Agora, uma equipe da Universidade de Minnesota descobriu que a agrivoltaica também beneficia um animal muito mais sensível ao calor: a vaca leiteira. Eles responderam à pergunta sobre o que aconteceria se as vacas pudessem pastar à sombra de um sistema de painéis solares.

Sobre o que trata o estudo

De acordo com os autores do estudo, publicado nos anais da conferência AgriVoltaics2021, nenhuma pesquisa anterior havia analisado o uso de um sistema solar instalado no solo para sombrear vacas leiteiras e medir seus efeitos. Então, eles se puseram a trabalhar.

Todos saem ganhando

A pecuária é altamente dependente de combustíveis fósseis, com os custos econômicos e ambientais associados. A ideia por trás da agrivoltaica é matar dois coelhos com uma cajadada só, usando a mesma terra para gerar eletricidade limpa e, ao mesmo tempo, produzir alimentos. No caso de uma fazenda leiteira, os painéis poderiam fornecer sombra para as vacas durante ondas de calor, já que o estresse térmico afeta diretamente seu bem-estar e a produção de leite. Em uma fazenda em Morris, Minnesota (onde o estudo foi conduzido), aproximadamente 275 vacas são ordenhadas duas vezes ao dia, um número que representa a média estadual.

Como foi feito

No verão de 2018, um sistema solar de 30 quilowatts foi instalado no solo de uma pastagem, com os painéis posicionados entre 2,4 e 3 metros de altura para que as vacas não pudessem alcançá-los. O estudo com os animais ocorreu de junho a setembro de 2019 com 24 vacas mestiças, divididas em dois grupos: metade com acesso à sombra proporcionada pelos painéis e a outra metade pastando sem sombra.

Para medir tudo sem depender exclusivamente da observação humana, cada animal usava um sensor auricular CowManager (que registrava se estava ruminando, comendo ou ativo) e um SmaXtec colocado no retículo estomacal, que media a temperatura corporal interna, a atividade e a frequência com que bebia água. Além disso, foram feitas observações visuais diárias de higiene, claudicação e lesões, juntamente com a contagem de moscas presentes. As temperaturas máximas durante o estudo variaram de 27 a 34 °C.

O que não mudou

Em muitos indicadores-chave, não houve diferenças entre os dois grupos. Isso incluiu a ausência de diferenças no número de moscas, produção de leite (teor de gordura ou proteína), peso corporal, condição física, frequência de ingestão de água, lesões ou marcha. Portanto, a sombra não aumentou a produção de leite como esperado.

De acordo com os autores, a razão para a ausência dessas mudanças é que as vacas ficaram na sombra por apenas 28 dos 175 dias em que pastaram durante o verão. Em outras palavras, o experimento foi muito curto em termos de exposição em condições reais para determinar efeitos a longo prazo. Eles próprios sugerem que, se as vacas tivessem permanecido na sombra durante todo o verão, mudanças na produção de leite poderiam ter sido observadas.

O que mudou

Onde o sol estava realmente intenso, a sombra fez diferença. Durante a tarde, as vacas na sombra respiraram mais lentamente (cerca de 66 respirações por minuto, em comparação com 78 para as vacas sem sombra), um sinal claro de menor estresse térmico. Sua temperatura corporal interna também confirmou isso, já que entre 13h e 14h à meia-noite, as vacas sem sombra registraram temperaturas até meio grau mais altas. Durante as horas mais quentes, entre as ordenhas, as vacas na sombra permaneceram mais frescas.

A desvantagem

As vacas na sombra acabaram com a barriga e os cascos mais sujos. Isso ocorreu porque elas usavam a área sombreada para descansar e deitar, e como também defecavam e urinavam diretamente sob os painéis, o solo ficava sujo. Além disso, o solo sob os painéis era mais frio e úmido, e as vacas tendiam a se aglomerar em um espaço menor.

Observou-se também que as vacas na sombra apresentaram menos períodos de alta atividade, pois passavam as horas mais quentes ainda sob os painéis.

Energia

Não se deve esquecer que o sistema ainda era, sobretudo, uma central solar. Durante 2019, esses 30 quilowatts geraram 35.535 MWh de energia. Segundo os cálculos de benefícios ambientais incluídos no estudo, isto equivale a poupar 37.238 kg de emissões de CO₂, o mesmo que plantar cerca de 2.066 árvores.

Conclusões

A equipe observa que é possível que as vacas tenham sacrificado tempo de pastagem em troca de refúgio na sombra. Mesmo assim, concluem que a agrivoltaica pode ser um método mais do que aceitável para combater o calor em vacas leiteiras criadas a pasto, gerando energia e reduzindo a pegada de carbono da fazenda. Além disso, afirmam que a incorporação da agrivoltaica em um sistema de produção leiteira a pasto pode melhorar a saúde das vacas, reduzir o estresse térmico e aumentar a eficiência do uso da terra.

E agora?

O estudo foi explicitamente um ponto de partida. A própria equipe anunciou um novo projeto naquele mesmo ano com a ideia de projetar estruturas solares que sirvam simultaneamente como sombra no verão e como quebra-ventos ou barreiras contra neve no inverno, além de testar sistemas e painéis solares com rastreamento em terras marginais.

Para isso, construíram uma estação portátil de sombreamento solar rebocada por um trator elétrico. O estudo concluiu que forragem de alta qualidade cresce sob os painéis, melhorando o bem-estar do gado ao fornecer sombra no verão e proteção contra o vento no inverno. No entanto, os pesquisadores também observaram que, em áreas totalmente sombreadas, a produção de pasto despencou, portanto, a chave era equilibrar sombra e cultivo.

Imagem da capa | Twin Cities PBS