Unire produzione agricola ed energetica sostenibili è possibile grazie all’agrivoltaico, smart e rinnovabile.
Grazie all’uso combinato del suolo per la produzione agricola o zootecnica e la generazione di energia rinnovabile, l’agrivoltaico (o l’energia agrivoltaica) sta diventando uno strumento essenziale sia per avanzare verso un’agricoltura intelligente che per promuovere la transizione energetica nella lotta contro il cambiamento climatico. Ma è davvero possibile implementare un modello di produzione energetica rinnovabile altamente efficiente nel settore agricolo senza danneggiare l’ambiente? Per raggiungere questo obiettivo, gli investimenti in R&S&I si concentrano sia sullo sviluppo di nuove tecnologie verdi ed efficienti sia su modi innovativi di applicarle.
Cos’è l’agrivoltaico?
L’agrivoltaico rappresenta una modalità innovativa di integrare la produzione agricola e zootecnica da una parte e quella energetica rinnovabile dall’altra, per ridurre al minimo l’impatto ambientale del settore primario, aumentare la resa del suolo e, naturalmente, alimentare la transizione energetica.
L’idea di combinare diversi tipi di energia rinnovabile con l’agricoltura è stata concepita negli anni ’80 in Germania, ma l’agrivoltaico è diventato veramente popolare solo nell’ultimo decennio. Questo modello di agricoltura sostenibile legato allo “smart farming” consiste dunque nell’installazione di pannelli solari fotovoltaici su terreni destinati a colture o bestiame. Ciò conferisce alla terra un duplice scopo senza danneggiarne la fertilità e la biodiversità.
Nelle strutture agrivoltaiche i pannelli vengono installati su strutture o cavi a diversi metri dal suolo per consentire l’accesso alle macchine agricole. È ideale che il sistema possa consentire di modificare l’orientamento dei pannelli per massimizzare la loro efficienza sulla base di un modello matematico che riceve i dati dai sensori installati sulla proprietà. Regola inoltre le zone d’ombra in funzione delle condizioni meteorologiche e delle esigenze delle diverse colture, adattandosi così alle loro fasi di crescita.
L’energia elettrica generata dagli impianti agrivoltaici può essere utilizzata anche per estrarre l’acqua dai pozzi, fornire energia per l’illuminazione o per alimentare le apparecchiature utilizzate in questo tipo di agricoltura.
Le serre fotovoltaiche sono un altro buon esempio di agrivoltaico. In questo caso, i pannelli fotovoltaici sono installati all’esterno del tetto della serra e fungono da tettoia che mantiene le condizioni ottimali di umidità e temperatura all’interno. Il mantenimento di questo microclima interno è in genere molto costoso ed energivoro, ma l’elettricità generata con i pannelli solari può renderlo più sostenibile da ogni punto di vista.
Inoltre, oltre ai terreni coltivati, gli impianti agrivoltaici possono essere utilizzati anche su terreni non coltivati adibiti all’allevamento del bestiame.
I vantaggi
Gli impianti agrivoltaici ottimizzano l’uso del suolo, conferendogli un duplice scopo, nella produzione agricola e in quella di energia. La seconda può oltretutto tornare utile alla prima. L’agrivoltaico promuove infatti la generazione distribuita e l’autoconsumo perché l’elettricità rinnovabile prodotta può essere utilizzata per fornire l’energia necessaria per far funzionare le aziende agricole stesse. Ciò riduce le emissioni complessive di gas inquinanti derivanti dal settore primario, la dipendenza energetica e i costi associati. La capacità di produrre energia rinnovabile grazie all’agrivoltaico aumenta poi il valore delle aziende agricole che lo scelgono.
Tra i principali rischi connessi alle pratiche agricole intensive ci sono l’eccessivo consumo di acqua, l’emissione di gas inquinanti e l’uso di fertilizzanti e prodotti fitosanitari (pesticidi, erbicidi,…) dannosi per la natura, gli animali e l’uomo. Installare un impianto fotovoltaico in un campo agricolo può aiutare a contenere questi risvolti.
L’ombra generata dai pannelli solari, che può essere controllata dalla tecnologia di schermatura attiva, è vantaggiosa per le colture che richiedono ambienti più freschi. Ed è anche la soluzione perfetta per schermarle dalle alte temperature e dall’elevato irraggiamento solare in zone molto calde. L’energia agrivoltaica può perciò diminuire l’impatto ambientale delle attività umane, nonché proteggere la biodiversità. In tal modo i pannelli solari possono anche ridurre il tasso di evaporazione dell’acqua irrigua, mantenendo l’umidità e abbattendo di conseguenza l’impronta idrica dell’agricoltura.
Gli svantaggi
L’agrivoltaico non si sta però diffondendo con una rapidità proporzionale ai vantaggi che garantisce perché presenta anche qualche svantaggio. Attualmente, il principale svantaggio dell’agrivoltaico è l’elevato costo iniziale richiesto. Rispetto ai convenzionali impianti fotovoltaici montati su tetto, i sistemi solari a duplice uso richiedono sistemi di montaggio più grandi e complessi. Oltre a ciò, sono necessarie fondazioni in acciaio più profonde affinché i fotovoltaici forniscano stabilità anche in condizioni meteorologiche avverse. Le emissioni di carbonio incorporate associate a questa necessità sono elevate.
Dal punto di vista economico, la manutenzione delle infrastrutture elettriche sarebbe un nuovo e costoso compito per gli agricoltori. E la possibilità che le macchine agricole danneggino i pannelli solari avrebbe un impatto sui prezzi delle assicurazioni. Operazioni complesse richiedono inoltre costi di manodopera più elevati. L’agrivoltaico richiede infatti competenze tecniche che mancano alla maggior parte degli agricoltori, i quali non saprebbero intervenire direttamente in caso di guasto.
Dal punto di vista del benessere delle colture, le condizioni perfette perché l’agrivoltaico sia davvero utile sembrano essere limitate. Alcune piante, come lattuga, spinaci e pomodori, possono sopravvivere all’ombra. Ma abbiamo una comprensione limitata della resistenza all’ombra della maggior parte delle altre colture di base e quelle di cui abbiamo dati hanno bisogno di più luce.
Infine, scegliendo l’agrivoltaico non è comunque possibile evitare completamente la perdita di terreni agricoli. Indipendentemente dal layout, alcuni terreni agricoli andranno sempre persi in una configurazione agrivoltaica. La quantità di perdita è specifica per la coltura e dipende dall’attrezzatura del pannello.
