Com estalviar milions de litres d’aigua: posar plaques solars als canals de regadiu

Al nostre país actualment assistim a un debat públic que enfronta les energies renovables amb l’agricultura. Tanmateix, poden ser perfectament compatibles i beneficiar-se mútuament. Fa unes quantes setmanes us parlàvem de l’agrivoltaica, en què la combinació conjunta de plaques solars i conreus permetien una major productivitat agrícola i energètica. En un altre àmbit, recentment s’ha publicat un estudi a la prestigiosa revista científica Nature Sustainability, en què investigadors han analitzat els beneficis de cobrir canals de regadiu amb plaques solars. Les conclusions són clares: en climes com el californià poden estalviar anualment uns 40 milions de litres d’aigua per quilòmetre de canal. A més, i com passa amb l’agrivoltaica, la producció solar també se’n veu afavorida, fent que sobre els canals acabi essent entre un 20% i un 50% més barata en relació amb les plantes tradicionals. Quins avantatges i inconvenients té fer servir els canals per produir electricitat solar?

Per què plaques solars als canals de regadiu?

Actualment hi ha centenars de milers de quilòmetres de canals de regadiu arreu del planeta. Són una infrastructura crítica per al sistema alimentari mundial. La seva existència es remunta a l’antiguitat, quan la canalització va permetre d’expandir l’agricultura més enllà de les vores dels rius, i també de portar aigua a les ciutats. El segle XIX, amb la revolució industrial i la capacitat de fer grans obres públiques, i especialment al segle XX amb l’expansió dels grans canals moderns, cosa que ha transformat grans territoris de secà a regadiu, han portat l’agricultura a zones on abans era impossible de conrear i han fomentat la industrialització de l’agricultura tradicional. Els canals van associats a preses o embassaments per a la captació de l’aigua que després ha de circular-hi, i bombar-la implica un gran consum d’energia. Finalment, l’aigua dels canals s’acumula a les basses adjacents al canal enmig dels camps de conreu, per poder regar posteriorment. Com veiem, els canals de regadiu són una de les grans infrastructures d’un país, són sovint complexes, de gran magnitud i cares, encara que no siguin visibles per al gruix de la població.

Tanmateix, els canals de regadiu signifiquen també un gran consum d’aigua, sovint superior al de grans àrees urbanes. Un recurs limitat a molts llocs del planeta –com ara el nostre país. I cal dir que als canals es produeix una gran pèrdua d’aigua. Tot i que la impermeabilització moderna de la base evita o minimitza aquesta pèrdua, i també el manteniment continu, cal dir que la part superior dels canals és a cel obert, i depenent del clima les pèrdues per evaporació poden ser desorbitades. Fins ara, cobrir els canals no ha estat considerat una prioritat, atès el seu elevat cost econòmic. Però cada vegada hi ha més pressió per a racionalitzar l’ús de l’aigua, especialment quan parlem d’una infrastructura hidràulica que porta molt sovint aigua a llocs on és molt escassa i amb climes àrids. Sense oblidar que amb l’escalfament global generat pel canvi climàtic la desertització avança a moltes zones de conreu. És precisament en totes aquestes àrees on, paradoxalment, les plaques solars poden ajudar.

Avantatges i inconvenients de posar plaques solars sobre els canals de regadiu

Cobrir els canals actuals representa un cost important i cap guany evident i directe si aquesta coberta –com ara plaques de ciment– no desenvolupa una activitat complementària. Per altra banda, posar plaques solars en estructures més complexes i cares, com les necessàries en un canal, tampoc no compensa, ja que n’encareix el cost amb vista a la venda en relació amb les plantes tradicionals. Justament a la intersecció d’aquestes dues activitats és on es produeix un efecte positiu. Els principals beneficis d’associar plaques solars i canals de regadiu són els següents:

• Les plaques solars eviten l’evaporació d’aigua. Com que tapen els canals en bona part –no els tapen completament–, la llum solar no incideix directament sobre l’aigua i baixa la temperatura al canal. Els científics calculen que en climes mediterranis com el californià, l’estalvi evitant l’evaporació pot ser entre 27 i 51 milions de litres d’aigua per quilòmetre de canal i any. També cal considerar les basses per a reg. Fins ara s’havien fet proves d’elements flotants opacs (com ara pilotes petites de plàstic) per disminuir l’evaporació. Actualment es poden posar plaques solars sobre estructures flotants fent la mateixa funció.
• Minimització del volum d’aigua consumit. Evitar l’evaporació fa que calgui extreure menys aigua dels rius, un ecosistema natural sovint sobreexplotat. També es pot aprofitar el nou excedent d’aigua per expandir els conreus i la seva productivitat.
• Menys consum energètic. Si cal menys aigua per a bombar, també cal menys energia, per la qual cosa es produeix un estalvi econòmic i energètic important. 
• L’energia consumida es pot produir al mateix lloc a partir d’una font renovable. Tot i disminuir les necessitats energètiques, encara en necessitem. Amb les plaques solars podem produir electricitat renovable al lloc de consum, tot evitant l’ús de combustibles fòssils i les emissions de CO₂ i contaminants associats. L’excedent de la producció renovable, a més, es pot aprofitar per electrificar uns altres consums –des del reg fins a tractors elèctrics
• Menys manteniment. Tapar amb plaques solars els canals fa que arribi menys llum a l’aigua, de manera que es disminueix el creixement d’algues i males herbes. Així doncs, cal menys neteja dels canals. A més, per netejar les plaques solars disposem d’aigua al mateix lloc. 
• Evita l’ocupació de terrenys agrícoles per a la producció solar. És un dels grans debats al nostre país. Fins i tot les plaques solars per a produir electricitat per a les activitats agrícoles i ramaderes es posen sobre terrenys prèviament agrícoles. Posar les plaques solars sobre els canals, una superfície fins ara no aprofitada, ho evita. 
• Existeix part de la infrastructura elèctrica necessària. A l’hora de situar plaques solars cal considerar també la infrastructura necessària per a evacuar l’electricitat produïda a la xarxa general per a la seva comercialització. Els canals, com hem vist, van associats a embassaments, que també poden produir electricitat, tant per al consum del mateix canal com per a la xarxa general. A més, les estacions de bombeig al llarg del canal requereixen també una xarxa elèctrica. Així doncs, les plaques solars s’instal·larien a prop d’una infrastructura elèctrica ja feta.
• Es pot fer una instal·lació progressiva. No cal cobrir els canals completament d’entrada. Es poden anar instal·lant plaques solars a prop dels llocs on hi hagi la infrastructura elèctrica i de bombeig existent, i allunyar-se’n progressivament resseguint el curs del canal. Els guanys de la venda d’electricitat, i els estalvis produïts, poden finançar-ne l’ampliació gradual.
• Iniciativa local. La instal·lació és més complexa que a terra ferma, però no cal cap tecnologia especial: plaques solars, travesseres de metall i fonaments que en suportin el pes. Empreses locals poden fer la instal·lació perfectament, que pot ser impulsada per la comunitat de regants.
• Millora la producció elèctrica. No tots els beneficis se centren a la banda agrícola. Les plaques solars perden eficiència quan fa molta calor. En situar-se sobre un curs d’aigua, aquest actua de refrigeració de les plaques solars, cosa que fa augmentar la producció elèctrica entre un 2,5% i un 5%. També es deterioren menys. Si normalment perden un 1% de capacitat de producció durant els primers deu anys, les primeres experiències sobre canals no mostren cap degradació en tres anys. Això provocarà previsiblement que la vida útil de les plaques sigui superior a vint-i-cinc anys, que és la vida mitjana d’una placa solar.
• Producció solar més barata. Amb tots aquests beneficis, la producció elèctrica solar sobre canals acaba essent entre un 20% i un 50% més avantatjosa econòmicament que no sobre terra ferma o en terrenys adjacents als canals.

Malgrat això, no tot són beneficis. També hi ha un seguit d’inconvenients:

• Les estructures de suport solar són més complexes i cares. Els canals poden tenir típicament 15 metres d’ample o més. Cal posar travesseres metàl·liques d’un cantó a l’altre del canal, prou resistents i amb plataformes d’accés per a la neteja i manteniment de les plaques. La instal·lació és més complexa i fins a un 50% més cara. Malgrat que econòmicament compensi, cal tenir-ho en compte a l’hora de cercar la maquinària i el personal requerits.
• Pot dificultar les operacions de manteniment. Tot i que, com hem vist, pot disminuir-les, el manteniment dels canals continua essent necessari. En el cas d’obres significatives –com ara la reparació d’esfondraments als canals– pot implicar haver de desmuntar les estructures solars. El manteniment també es pot facilitar deixant trams sense cobrir per a permetre l’accés de maquinària al llit dels canals.

L’aplicació als Països Catalans

Aquesta aplicació pot resultar innovadora al nostre país. Però el 2012 ja se’n va fer una prova pilot al Gujarat indi. S’hi van cobrir 750 metres d’un canal de regadiu, després que se’n proposés la idea el 2011 per tal d’evitar costs, temps i inconvenients a l’hora que el govern adquirís terrenys per situar plantes solars tradicionals. Amb 80.000 km de canals en aquesta regió costanera al centre de l’Índia (200.000 km² i 60 milions d’habitants), es va calcular que cobrint tan sols un 30% dels canals es tindria una potència de generació solar de 18 GW, l’equivalent a unes 10 centrals de carbó o 5 de nuclears. Actualment hi ha més de 100 MW de plaques solars instal·lades sobre els canals i continua l’expansió.

Quant a l’estudi presentat al Nature Sustainability, aquest se centra a Califòrnia, que disposa d’una xarxa de canals de 6.350 km i un clima similar al nostre. Al nostre país també disposem d’una xarxa important de canals, que es remunten a l’edat mitjana, i es concentren especialment a les terres de Ponent, l’Albufera de València i planes adjacents, i al delta de l’Ebre, entre més. L’últim gran canal construït és el Segarra-Garrigues, les obres del qual s’iniciaren el 2002, entrà en funcionament un primer tram el 2009 i encara se’n fan obres a l’extrem sud, a l’Albagés. Amb 85 km de llarg (una part en forma de túnels), 15 metres d’ample, 43 basses de regulació i 17 estacions de bombament, pot ser un bon lloc d’aplicació. Cobrint-ne tota la superfície es podrien arribar a tenir prop de 250 MW de potència, l’equivalent a la central hidroelèctrica de l’embassament de Riba-roja (263 MW).

Hi ha hagut iniciatives formals per a cobrir canals de regadiu al nostre país. Així, hi va haver una proposta de cobrir el canal Xerta-Sénia. Tanmateix, el seu propietari, la Confederació Hidrogràfica de l’Ebre –un organisme molt qüestionat a Catalunya– es mostrà en contra tot al·legant problemes tècnics i de manteniment del canal, per la qual cosa la Ponència d’Energies Renovables de la Generalitat de Catalunya declarà la iniciativa com a no viable. Recentment, al País Valencià, la Conselleria d’Agricultura ha impulsat a Llíria la instal·lació d’una planta solar flotant sobre bassa de gairebé 1 MW. Composta per 2.500 plaques solars, alimenta dues bombes per cobrir la demanda interna de la comunitat de regants. No és la primera instal·lació solar que realitzen els regants: a principi del 2020 ja en van obrir una altra amb 1.200 plaques solars, aquella vegada sobre terra ferma.

El país necessita una gran expansió de les energies renovables, atès el retard molt significatiu en comparació amb la resta d’Europa. Cal posar infrastructura de producció on sigui possible. La tecnologia renovable canvia el paradigma de generació energètica, i mostra nous mètodes de generació, i beneficis, fins fa poc impensables. Un d’ells, cobrir canals. Esdevindrà comuna arreu del país aquesta nova aplicació?