Il 2022 è stato ricco di notizie riguardanti il cambiamento climatico e la crisi energetica, essa stessa un prodotto del cambiamento climatico (e di altri elementi). Grazie a questi due eventi negativi, i costi stanno aumentando e cresce il bisogno di terreni più naturali e ricchi di alberi. Tuttavia, con l'aumento delle popolazioni globali da sfamare, la terra viene sempre più ripulita per l'agricoltura e l'allevamento: la foresta pluviale amazzonica ne è un ottimo esempio.
La questione della scarsità di terra sia per l'agricoltura che per il paesaggio selvaggio, unita alla necessità di averne di più fonti di energia rinnovabile per fornire l'energia tanto necessaria, ha portato a una soluzione interessante: l'agricoltura agrivoltaica.
Sommario
Cos'è l'agrivoltaico? Una definizione e una storia dell'agrivoltaico
Svantaggi e vantaggi dell'agrivoltaico
Quali sono le opzioni di installazione per l'agrivoltaico?
Sono disponibili contributi agrivoltaici?
Conclusione
Cos'è l'agrivoltaico? Una definizione e una storia dell'agrivoltaico
L'agrivoltaico, da “agri” per l'agricoltura e “voltaico” per la produzione di energia, è la combinazione di questi due elementi per una produzione reciprocamente vantaggiosa di energia e cibo in un unico luogo.
Un semplice esempio di agrivoltaico è portare le pecore al pascolo in un campo pieno di pannelli solari. Qui, le pecore traggono vantaggio dall'ombra (che aiuta anche a impedire che l'erba diventi marrone troppo velocemente), e l'agricoltore solare trae vantaggio dalle pecore che mantengono l'erba corta per una frazione del compenso per i lavoratori con tosaerba, specialmente con l'aumento del costo di carburante.
L'agrivoltaico ha iniziato a prendere forma fisica per la prima volta quando Byron Kominek, un coltivatore di fieno del Colorado USA, si è reso conto che la sua fattoria di famiglia non guadagnava più abbastanza soldi per sostenere la famiglia. Kominek era anche consapevole della crisi energetica e della spinta per le rinnovabili. Si è rivolto al governo locale e ha avanzato un'idea: affittare la sua fattoria allo stato per i pannelli solari mantenendo la terra sottostante per l'agricoltura.
Alla fine, con l'aiuto dei ricercatori della Colorado State University e del National Renewable Energy Lab, Kominek è stato in grado di installare oltre 3,000 pannelli solari, con uno spazio sufficiente tra ciascuno per guidare il suo trattore, e utilizzare la terra sotto i pannelli solari per coltivare ortaggi.
Grazie all'ombra intermittente dei pannelli solari, l'acqua evaporava di meno, il che significava che le verdure ne beneficiavano e serviva meno acqua. Inoltre, l’evaporazione dell’acqua rimasta ha contribuito a raffreddare l’aria attorno ai pannelli solari fino a 12 gradi, il che significa pannelli più efficienti con una maggiore produzione di energia.
Il successo di Kominek ha significato il salvataggio della sua fattoria e una rivoluzione nel settore agricolo e delle energie rinnovabili. Oggi l'agricoltura può essere combinata con mulini a vento, solari e altro energia pulita fornitori. Si prevede che il mercato globale dell'agrivoltaico crescerà a un CAGR di circa 38% da 2022 a 2027.
Svantaggi e vantaggi dell'agrivoltaico
Vantaggi dell'agrivoltaico
– Massimizza il potenziale di energia solare: Secondo un studio, la domanda globale di energia potrebbe essere compensata dalla produzione di elettricità solare anche se meno dell'1% dei terreni coltivati fosse convertito in un sistema agrivoltaico. Ciò non è dovuto solo all'effetto di miglioramento dell'efficienza della minore evaporazione dell'acqua del terreno agricolo, ma anche a causa del maggiore volume di terreno utilizzato, poiché i terreni coltivati possono essere utilizzati contemporaneamente per la produzione di energia.
– Migliora la qualità del suolo e la produzione delle colture: L'ombra fornita dal pannelli solari fotovoltaici (FV). significa che il terreno trattiene più umidità. La ricerca di Barron-Gafford ha dimostrato che l’acqua può essere trattenuta nella misura in cui alcune piante possono crescere nel deserto dell’Arizona. Un simile studio ha scoperto che in queste condizioni, peperoni e pomodori richiedevano rispettivamente il 50% e il 30% in meno di acqua per prosperare. Le dimensioni e il posizionamento dei pannelli proteggono le piante dal caldo eccessivo e dalle condizioni meteorologiche avverse, come forti venti e forti piogge, che sono sempre più importanti grazie ai cambiamenti climatici. Agrivoltaico, quindi, significa suolo più sano e raccolti più produttivi durante tutto l'anno.
– Aumenta i profitti degli agricoltori: Grazie al doppio utilizzo della loro terra, l'agrivoltaico significa che gli agricoltori possono beneficiare di doppi flussi di entrate, proteggendo contemporaneamente il pianeta e affrontando la scarsità di terra. Secondo NREL, oltre 2 milioni di acri di terreni agricoli statunitensi potrebbero passare al solare nel prossimo decennio: questo è molto un settore in crescita. Inoltre, i lavoratori in queste aree avranno più ombra, riducendo così gli infortuni e il surriscaldamento dei lavoratori.
Svantaggi dell'agrivoltaico
- Alto prezzo: Il capitale iniziale necessario per l'installazione di un impianto agrivoltaico rimane molto elevato. Nel caso di Kominek, ha scommesso tutta la sua azienda agricola di famiglia sul progetto.
– Rotazione delle colture: È necessario garantire alti rendimenti continui e la salute del terreno, e di conseguenza (a causa dei livelli di evaporazione dell'acqua) la produttività del sistema fotovoltaico. Ciò significa garantire che diversi tipi di piante vengano utilizzati nel corso degli anni. Tuttavia, una nota positiva a questo "contro", la rotazione delle colture aumenta la diversità della flora e significa terra più sana, a vantaggio di tutti.
– Ancora in fase di sviluppo: A causa della relativa novità dell'agrivoltaico, i metodi e le colture ideali sono ancora in fase di sperimentazione. Ciò significa che molti tipi di colture devono ancora essere testati con questo sistema. Inoltre, la novità significa che molti agricoltori non sono ancora consapevoli dei suoi vantaggi, portando a una riduzione dell'adozione.
- Costi aggiuntivi: Oltre al capitale di investimento iniziale per i pannelli fotovoltaici, le aziende agrivoltaiche e gli agricoltori devono affrontare alcuni costi meno evidenti. Questi includono i costi di manutenzione, come la sostituzione dei pannelli quando raggiungono una certa età, così come l'acquisto batterie solari e sicurezza per proteggerli dai furti. Tuttavia, nonostante questo sia considerato uno degli svantaggi dell'agrivoltaico, le entrate derivanti dalla produzione di elettricità e colture dovrebbero coprire questi costi.
Quali sono le opzioni di installazione per l'agrivoltaico?
L'agrivoltaico può essere installato in diversi luoghi, dai campi e giardini ai grattacieli:
– Aziende Agrivoltaiche: Utilizzano uno spazio agricolo all'aperto, dando a azienda agricola doppia utilità. Questo può significare animali al pascolo e installazione Pannelli fotovoltaici o turbine eoliche, o far crescere la produzione di piante agricole all'ombra dei pannelli fotovoltaici. Ora ci sono anche aziende di pecore agrivoltaiche, come Solar Sheep, che affittano le loro pecore per pascolare nei campi solari.
– Serra agrivoltaica: Questo metodo copre il vetro delle serre con pannelli solari. Ancora nelle sue fasi di sviluppo, Ricercatori spagnoli stanno esaminando pannelli fotovoltaici in vetro trasparente. L'idea, visto che un po' di luce andrà senza dubbio persa, è quella di fornire sistemi fotovoltaici che riducano il tasso annuo netto di fotosintesi fino al 10%, con solo un impatto marginale sulla resa delle colture.
– Agrivoltaico su tetto: L'agrivoltaico sui tetti sarà un punto di svolta per l'agricoltura urbana, in quanto si riferisce all'installazione di pannelli solari sulle aree dei tetti agricoli. Ciò significa più produzione di energia rinnovabile più vicino all'utente finale, il che significa meno distanza da percorrere. Inoltre, significa un migliore utilizzo dello spazio. Utilizzando l'agrivoltaico sul tetto, le aziende agrivoltaiche lo hanno fatto mostrato che le lattughe crescono con foglie più grandi e consumano più carbonio. Tuttavia, ci vorrà del tempo prima che tutti i raccolti possano essere testati.
Sono disponibili contributi agrivoltaici?
Se sei interessato alla ricerca sull'agrivoltaico, alla costituzione di una società agrivoltaica o alla creazione di una serra agrivoltaica, fattorie agrivoltaiche o persino un progetto agrivoltaico sul tetto, potresti trovare un sostegno finanziario per iniziare.
– L'agrivoltaico negli Stati Uniti sta andando bene, con l'annuncio dell'Ufficio per le tecnologie dell'energia solare (SETO) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) Finanziamenti per 8 milioni di dollari per progetti che esaminano come l'agrivoltaico può espandersi e fornire nuove opportunità economiche agli agricoltori (agrivoltaici), alle comunità rurali (agrivoltaici sui tetti) e all'industria solare.
– La Commissione europea ha a disposizione un'ampia gamma di sovvenzioni per gli sviluppi in agricoltura, cosa che le aziende agrivoltaiche possono fare applicare per. Anche i paesi europei offrono individualmente borse di studio, come quella italiana 1.2 milioni di EUR contributo agrivoltaico.
– L'Australia offre sovvenzioni per soluzioni ad alta efficienza energetica, un ombrello sotto il quale rientra l'agrivoltaico. Nel New South Wales, ha ricevuto una scuola superiore agricola AUD 180,000 dal NSW DPI's Energy Efficiency Solutions Project per aiutare a far ripartire il suo programma agrivoltaico. Ciò dimostra che può valere la pena richiedere sovvenzioni da parte dei governi regionali e nazionali.
– Il Ministero serbo dell'agricoltura, della silvicoltura e della gestione delle risorse idriche offre 38 milioni di EUR per strutture agricole competitive nel paese, compreso l'agrivoltaico.
Oltre a quanto sopra, molte altre regioni stanno registrando un crescente interesse per l'agrivoltaico, tra queste India ed Africa. Tuttavia, nonostante l'ottimismo iniziale per a aumento dell'agrivoltaico in Cina, i funzionari governativi stanno ora prendendo in considerazione vietare l'agrivoltaico nell'agricoltura per la preoccupazione per i raccolti ridotti in un paese altamente popolato.
Conclusione
I sistemi agrivoltaici stanno rivoluzionando l'agricoltura e la generazione di energia rinnovabile, con l'agrivoltaico sui tetti che crea un doppio utilizzo per lo spazio urbano molto apprezzato nelle città, e le fattorie e le serre agrivoltaiche che fanno lo stesso per la campagna. Con numerosi studi che mostrano i vantaggi di questo metodo di coltivazione, tra cui raccolti più elevati, generazione di elettricità più efficiente, ridotto consumo di acqua e terreni più sani, è chiaro che i sistemi agrivoltaici dovrebbero essere implementati su una scala molto più ampia di quanto non lo siano attualmente.
Il metodo è ancora piuttosto nuovo, tuttavia, il che significa che resta da fare ricerca sui modi per massimizzare i raccolti e la generazione di elettricità in modo vantaggioso per l'agricoltore, nonché per la terra e gli animali. Per fortuna, poiché questo sarà un processo costoso, regioni come gli Stati Uniti e l'Europa stanno aprendo la strada alla creazione di sovvenzioni agrivoltaiche. Tuttavia, più regioni dovranno aderire se si vogliono apportare miglioramenti a un ritmo sufficientemente rapido per affrontare il cambiamento climatico e la crisi energetica.
