Doppio vantaggio con l'Agri-PV per frutta e verdura: Previeni le scottature sulle mele con l'Agri-Fotovoltaico e genera elettricità

🍎🌞 Da quasi un anno presso il Vollmer Obsthof di Oberkirch-Nußbach è in funzione un impianto fotovoltaico agricolo pioneristico. Costruita su un'area di circa 1,5 ettari, questa struttura unisce la coltivazione di mele, prugne, pere e more con la generazione di energia solare essendo montata su una struttura in acciaio alta tre metri. Questa tecnologia innovativa protegge le piante dagli agenti atmosferici e allo stesso tempo fornisce energia rispettosa dell'ambiente senza occupare terreno agricolo.

📊🌿 Il progetto fa parte della “regione modello Agri-PV” nel Baden-Württemberg ed è oggetto di intenso studio da parte di istituzioni scientifiche al fine di ottimizzare le sinergie tra agricoltura e produzione di energia. I risultati iniziali mostrano benefici promettenti per la qualità delle colture e la resa energetica, indicando il potenziale futuro di questa tecnologia.

Regione modello agrofotovoltaico del Baden-Württemberg - Una parte dell'impianto di ricerca di Oberkirch-Nussbach funziona con moduli completamente ombreggiati - Immagine: Fraunhofer ISE

Nello stato federale del Baden-Württemberg, situato nel cuore dell'Europa e noto per le sue innovazioni tecnologiche, è stato lanciato un eccezionale progetto di ricerca che potrebbe dare una svolta decisiva al futuro dell'agricoltura e della produzione energetica. Si intitola “Model Region Agri-Photovoltaics for Baden-Württemberg” ed è un’iniziativa in cui un consorzio di 13 partner, guidato dal rinomato Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, crea vari sistemi pilota per l’agri-fotovoltaico (APV) ricercato.

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• Regione modello agrofotovoltaico per il Baden-Württemberg

🍏🚜🌞 Da quasi un anno presso il Vollmer Obsthof di Oberkirch-Nußbach, costruito su una superficie di circa 1,5 ettari, è in funzione un innovativo impianto fotovoltaico agricolo. Questo impianto, montato su una struttura in acciaio alta tre metri, copre la coltivazione di mele, susine, pere e more e offre il doppio vantaggio di proteggere i frutti dalle intemperie e allo stesso tempo produrre energia elettrica senza perdere terreno agricolo.

🔄🌞 Moduli mobili per la massima resa

Una caratteristica eccezionale di questo sistema è la sua mobilità e il controllo basato su sensori. La metà dei moduli fotovoltaici installati seguono la posizione del sole per ottenere il miglior rendimento energetico possibile. L'altra metà è programmata per tenere conto delle esigenze di luce delle piante e favorire così una crescita ottimale.

🔧👷‍♂️ Ingegneria di Kehl

Questo sofisticato sistema è stato sviluppato e costruito dalla società Intech Clean Energy. L'azienda con sede a Kehl in Ortenaukreis è stata fondata oltre 20 anni fa da Hansjörg Vollmer ed è ora gestita da suo figlio Christoph Vollmer.

⚡🌿 Sinergie tra agricoltura ed energia

Il sistema Agri-PV fa parte del progetto di ricerca “Model Region Agri-PV” condotto dallo stato del Baden-Württemberg, che mira a studiare e ottimizzare le sinergie tra produzione di energia e agricoltura. All'inaugurazione ufficiale dell'impianto era presente anche il segretario di Stato per l'ambiente del Baden-Württemberg, Andre Baumann, che ha elogiato la combinazione innovativa di agricoltura ed energie rinnovabili.

📊🔬Obiettivi della ricerca e primi risultati

L'obiettivo centrale del progetto è analizzare sia l'energia che la resa in frutto della pianta. L'Istituto Fraunhofer per i sistemi ad energia solare (ISE) di Friburgo è responsabile della valutazione della corrente elettrica prodotta, mentre il Centro di tecnologia agricola Augustenberg (LTZ) vicino a Karlsruhe esamina lo sviluppo dei frutti sotto i moduli fotovoltaici.

🌡️🍏 Osservazioni positive dopo il primo anno

Le prime osservazioni positive potrebbero essere fatte dopo il primo anno. I ricercatori della ZTL visitano regolarmente il frutteto e hanno constatato che le oscillazioni di temperatura sotto i moduli sono inferiori rispetto alle aree di riferimento senza moduli. Ciò significava che le mele erano più commerciabili, come ha spiegato Greta Ott di ZTL. Sebbene non siano state ancora identificate differenze significative in termini di malattie o infestazioni da parassiti, sono necessari ulteriori anni di ricerca per ottenere risultati affidabili.

🌳🍑 Esperienze e osservazioni sul posto

Anche lo stesso Hansjörg Vollmer ha potuto notare notevoli differenze rispetto alle sue zone di riferimento. In estate il terreno sotto i moduli fotovoltaici si è rivelato più sciolto e non si è asciugato così rapidamente. Inoltre le foglie delle piante risultavano più verdi e vitali. Una differenza netta è stata particolarmente evidente con le prugne. Questi frutti cresciuti sotto i moduli non sono stati esposti allo stress termico e sono quindi risultati più resistenti. Per quanto riguarda le mele, scoprì che, sebbene potessero essere raccolte una settimana dopo, non soffrivano le scottature solari e non erano state danneggiate dalla grandine.

🌟⚖️ Situazione vantaggiosa per l'agricoltura e l'energia

L’impianto agro-fotovoltaico presso l’azienda frutticola Vollmer rappresenta quindi una situazione vantaggiosa per tutti, in quanto contribuisce sia alla produzione di energia che ad aumentare la resa dei frutti. I moduli fotovoltaici proteggono i frutti da forti piogge, grandine e luce solare intensa e garantiscono inoltre una distribuzione più uniforme della temperatura, che migliora la qualità del raccolto.

🚜🌲 Potenziale per il futuro dell'agricoltura

Questa tecnologia mostra un grande potenziale per il futuro dell’agricoltura. Utilizzando i sistemi Agri-PV, gli agricoltori non solo possono aumentare i loro rendimenti, ma anche ridurre la loro dipendenza dalle fonti energetiche convenzionali. Inoltre, questo duplice uso dell’area offre vantaggi ecologici rendendo più efficiente l’uso del territorio e contribuendo alla riduzione dei gas serra.

📈🌐 Regione modello e prospettive globali

Il successo del progetto di Oberkirch-Nußbach potrebbe servire da modello per altre regioni, in particolare quelle che soffrono di condizioni meteorologiche estreme o che utilizzano grandi superfici per la coltivazione di frutta e verdura. La scalabilità e l’adattabilità di questa tecnologia potrebbero consentire l’implementazione di sistemi simili in tutto il mondo per promuovere sia la produzione agricola che la produzione di energia sostenibile.

📚🌱 Sensibilizzazione e finanziamenti governativi

Inoltre, tecnologie innovative come l’Agri-PV potrebbero contribuire ad aumentare la consapevolezza dell’integrazione delle energie rinnovabili nelle pratiche agricole tradizionali. I programmi di finanziamento e i sussidi governativi potrebbero promuovere ulteriormente l’uso di tali sistemi e quindi sostenere un’agricoltura più rispettosa dell’ambiente e sostenibile.

🔬🏫 Ricerca e istruzione

Inoltre, la tecnologia Agri-PV offre anche un aspetto di ricerca e di formazione. Attraverso la partecipazione di istituti scientifici e di ricerca come il Fraunhofer ISE e la ZTL si possono acquisire ulteriori conoscenze che contribuiscono al miglioramento e all'ottimizzazione di questi sistemi. Lo scambio di conoscenze e la collaborazione tra agricoltori, scienziati e tecnici è fondamentale per sfruttare tutto il potenziale di questa tecnologia.

🌍🌿 Contributo alle sfide globali

Nel complesso, l’impianto agro-fotovoltaico presso l’azienda frutticola Vollmer mostra in modo impressionante come le tecnologie innovative possano contribuire a superare le sfide globali nell’agricoltura e nella produzione di energia. Rappresenta una soluzione pionieristica che migliora la qualità della vita e la situazione economica degli agricoltori, fornendo allo stesso tempo un contributo significativo alla tutela dell’ambiente. Attraverso l’ulteriore ricerca e sviluppo di tali sistemi, l’agricoltura del futuro può essere resa più sostenibile e resiliente per affrontare con successo le sfide del cambiamento climatico e della crescente popolazione globale.

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🌞 Protezione dalle scottature e rendimenti aggiuntivi attraverso i moduli Agri-PV

L’agricoltura deve affrontare molteplici sfide. Eventi meteorologici estremi come ondate di caldo, forti piogge o grandine mettono regolarmente in pericolo i raccolti e causano notevoli danni alle piante. I danni provocati dalle scottature sono particolarmente diffusi nella frutticoltura, poiché i frutti vengono danneggiati dalla luce solare diretta. In questo caso l’agrifotovoltaico (agri-PV) può offrire una soluzione innovativa che non solo protegge le piante, ma allo stesso tempo fornisce anche energia rinnovabile.

Hansjörg Vollmer, agricoltore part-time di Oberkirch-Nußbach, ha già avuto le sue prime esperienze positive con Agri-PV. Nel suo frutteto utilizza moduli solari installati sopra le piante. Questi moduli offrono un doppio vantaggio: non solo generano elettricità, ma proteggono anche le piante dall'eccessiva luce solare. "Abbiamo ottenuto una resa molto costante e nessuna mela bruciata dal sole", riferisce con orgoglio Vollmer, aggiungendo che le scottature si sono verificate sulle mele nell'area di confronto senza moduli.

🌱 Condizioni del terreno migliorate e piante più sane

Tuttavia, gli effetti positivi dei moduli Agri-PV vanno oltre la protezione dalle scottature solari. Vollmer notò nei suoi campi che in estate il terreno rimaneva più sciolto e non si asciugava così rapidamente. Queste osservazioni possono essere attribuite all'ombra proiettata dai moduli solari, che riduce la luce solare diretta sul terreno e quindi riduce l'evaporazione. Anche le piante stesse hanno mostrato una salute migliore. Vollmer ha riferito che le foglie sembravano più verdi e più vitali rispetto all'area non protetta.

Una differenza significativa è stata particolarmente evidente con i frutti sensibili come le prugne. Le prugne coperte non sono state esposte a stress da caldo e quindi hanno mostrato un recupero e uno sviluppo migliori. Anche le mele hanno beneficiato della chioma, anche se hanno potuto essere raccolte una settimana dopo. "Non hanno subito scottature e non ci sono stati danni da grandine", ha detto l'agricoltore.

🍎 Cause delle scottature sulle mele

Le scottature sulle mele si verificano principalmente a causa del caldo estremo e dell'intensa luce solare. In questo caso la radiazione UV-B ad alta energia gioca un ruolo importante. Quando la temperatura sulla superficie del frutto supera i 52 gradi Celsius, si verifica la necrosi delle scottature. Questo danno è causato dal calore ed è indipendente dall'intensità della luce solare. Le alte temperature provocano la coagulazione delle proteine ​​del frutto, distruggendo le cellule. Ciò porta all'imbrunimento e al collasso degli strati cellulari: si verifica la necrosi, che può intasarsi o iniziare a marcire a causa dell'infestazione di spore fungine.

L'abbronzatura è comune anche nella coltivazione delle mele. Questi si formano ad una temperatura superficiale di oltre 46 gradi Celsius in combinazione con una maggiore radiazione solare. L'area danneggiata può espandersi sulla superficie del frutto e intaccare anche la polpa durante la conservazione.

Un'altra forma di danno è la fotoossidazione, che viene innescata da radiazioni intense. Ciò può verificarsi anche a basse temperature quando si verificano fluttuazioni improvvise ed estreme nell'intensità della luce e della temperatura. Ciò provoca danni che dipendono meno dalla temperatura che dalla luce.

🛡️ L'agri-PV come meccanismo di protezione

I sistemi agrofotovoltaici offrono una soluzione a questi diversi problemi. Coprendo il tetto con moduli solari parzialmente trasparenti si possono ottenere contemporaneamente diversi vantaggi. Oltre a generare energia solare, i moduli proteggono le piante dall’eccessiva luce solare e dallo stress termico. Allo stesso tempo, offrono protezione contro i danni causati dalla pioggia battente e dalla grandine, il che è particolarmente importante in tempi di condizioni meteorologiche sempre più estreme.

Questo effetto protettivo dei moduli Agri-PV spiega anche la migliore struttura del suolo e le piante più sane osservate da Hansjörg Vollmer. Il ridotto stress da calore e la ridotta evaporazione aiutano le piante a essere meno suscettibili a danni e malattie. Il terreno rimane umido e sciolto più a lungo, migliorando la crescita delle radici e l'assorbimento dei nutrienti.

💰 Benefici economici attraverso l'Agri-PV

Oltre ai vantaggi agronomici, gli impianti agri-fotovoltaici offrono anche incentivi economici. L'energia solare generata può essere utilizzata direttamente in azienda oppure immessa nella rete pubblica. Ciò crea ulteriori fonti di reddito per gli agricoltori, che possono contribuire alla stabilità economica e alla sicurezza dell’azienda. Questo duplice utilizzo del territorio – produzione agricola e produzione di energia – rende l’Agri-PV una soluzione particolarmente efficiente e sostenibile.

🔮 Prospettive future e ulteriori sviluppi

L’applicazione dell’agrofotovoltaico è ancora agli inizi, ma i risultati finora sono promettenti. Gli sviluppi futuri potrebbero concentrarsi sull’ottimizzazione dei moduli e sulla loro integrazione in diversi sistemi di coltivazione. Ad esempio, si potrebbero sviluppare ulteriormente moduli parzialmente trasparenti per controllare meglio la trasmissione della luce e adattarla in modo ottimale alle esigenze dei rispettivi impianti.

Combinarlo con altre tecniche agricole sostenibili, come l’irrigazione a goccia o l’uso di coperture del terreno, potrebbe anche aumentare ulteriormente l’efficienza e i benefici dell’Agri-PV. Attraverso la ricerca continua e i progetti pilota, i risultati pratici possono essere sistematicamente ampliati e migliorati.

⚙️ Sfide e soluzioni

Nonostante i numerosi vantaggi, ci sono anche delle sfide da considerare quando si implementano i sistemi agro-fotovoltaici. I costi di investimento sono spesso elevati e la progettazione e l'installazione richiedono un know-how specializzato. Inoltre, le ubicazioni devono essere attentamente selezionate e adattate per garantire l’equilibrio tra uso agricolo e produzione di energia.

Programmi di finanziamento e incentivi finanziari potrebbero aiutare in questo senso riducendo gli investimenti iniziali e facilitando l’accesso a queste tecnologie. Anche il trasferimento delle conoscenze e la formazione degli agricoltori svolgono un ruolo cruciale nell’aumentare l’accettazione e l’applicazione dell’Agri-PV.

🔍 La combinazione tra produzione di energia solare e protezione delle piante

L’agrofotovoltaico offre una soluzione promettente alle sfide della moderna produzione di frutta. La combinazione tra produzione di energia solare e protezione delle colture porta a numerosi vantaggi rilevanti sia dal punto di vista ecologico che economico. Utilizzando l’Agri-PV, agricoltori come Hansjörg Vollmer possono garantire i propri raccolti, migliorare la salute delle piante e allo stesso tempo contribuire alla produzione di energia sostenibile.

La risposta positiva e gli effetti osservati sottolineano il potenziale di questa tecnologia. L’agri-PV potrebbe quindi svolgere un ruolo chiave nell’agricoltura sostenibile del futuro e aiutare a superare le sfide del cambiamento climatico e dell’approvvigionamento alimentare globale. Gli effetti sinergici dell’agricoltura e dell’energia solare aprono nuove prospettive per l’uso efficiente ed ecologico delle risorse naturali.

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