Lo sapevate? Agri-PV si è evoluta dalla tecnologia dei parcheggi solari con moduli solari parzialmente trasparenti

Agrifotovoltaico: il futuro dell'agricoltura e della produzione energetica

L'agrifotovoltaico (Agri-PV) è una tecnologia lungimirante che ha il potenziale per affrontare le sfide di una popolazione globale in crescita e dell'aumento della domanda energetica. Combinando in modo innovativo l'uso agricolo e la produzione di energia rinnovabile sullo stesso terreno, si possono creare preziose sinergie. Questo concetto è stato originariamente ispirato dalla tecnologia dei parcheggi solari, che utilizzano pannelli solari semitrasparenti. Oggi, l'Agri-PV è considerata una tecnologia chiave per un futuro sostenibile.

Origine dell'agrifotovoltaico

Le origini dell'agri-fotovoltaico risalgono allo sviluppo della copertura di parcheggi pavimentati con pannelli solari. L'obiettivo era quello di utilizzare lo spazio per due scopi: fornire ombra ai veicoli parcheggiati e generare contemporaneamente elettricità dall'energia solare. I pannelli solari semitrasparenti, che assorbono solo una parte della luce, si sono dimostrati una soluzione efficiente. Questo principio è stato poi applicato all'agricoltura per ottenere benefici simili.

In agricoltura, i moduli semitrasparenti consentono di regolare la radiazione solare, proteggendo le piante da dannosi stress termici e garantendo al contempo una quantità di luce sufficiente. Uno studio di fattibilità per l'agrifotovoltaico, ad esempio, ha dimostrato che questa tecnologia può migliorare sia la resa che la qualità, generando al contempo energia rinnovabile.

Vantaggi dell'agrifotovoltaico

L'Agri-PV offre molteplici vantaggi rispetto ai parchi solari convenzionali e all'uso puramente agricolo:

• Uso efficiente del territorio: nelle regioni con disponibilità limitata di terreni, i sistemi agro-fotovoltaici possono consentire il duplice utilizzo del territorio per la produzione di energia e di cibo.
• Protezione dalle condizioni meteorologiche estreme: i moduli solari possono proteggere le piante dalla luce solare intensa, dalla grandine o dalla pioggia battente, riducendo così le perdite di raccolto.
• Risparmio idrico: ombreggiando le piante, il fabbisogno idrico può essere ridotto fino al 20%.
• Ulteriore fonte di reddito: gli agricoltori possono generare una fonte di reddito stabile e ridurre i costi energetici della loro azienda agricola vendendo elettricità.
• Tutela del clima: Agri-PV sostiene l'espansione delle energie rinnovabili e contribuisce alla riduzione delle emissioni di gas serra.
• Biodiversità: la progettazione di sistemi agro-fotovoltaici può creare habitat specifici per insetti e altri animali.
• Protezione contro l'erosione del suolo: i moduli solari riducono l'erosione del vento e dell'acqua sui terreni agricoli.
• Raccolta dell'acqua piovana: alcuni sistemi agro-fotovoltaici sono progettati per raccogliere l'acqua piovana e immagazzinarla per l'irrigazione.
• Riduzione dell'uso di pesticidi: la creazione di un microclima sotto i moduli può ridurre la pressione dei parassiti.
• Adattamento al cambiamento climatico: Agri-PV protegge le piante dall'eccessiva luce solare e da altre condizioni meteorologiche estreme.

Innovazioni tecnologiche nell'agri-fotovoltaico

Un aspetto cruciale nello sviluppo di sistemi fotovoltaici agricoli è l'ottimizzazione della trasmissione luminosa e dell'efficienza dei moduli solari. A questo scopo vengono utilizzate diverse tecnologie:

• Moduli semitrasparenti: consentono il passaggio di luce sufficiente per la fotosintesi, generando contemporaneamente elettricità.
• Moduli bifacciali: questi moduli sfruttano sia la luce solare diretta che quella riflessa per massimizzare la produzione di energia.
• Celle solari organiche: celle solari flessibili e sottili che possono essere prodotte con vari gradi di trasparenza e sono ideali per le strutture agricole.
• Adattamento alle condizioni regionali: i ricercatori stanno sviluppando algoritmi per adattare la trasmissione luminosa dei moduli alle condizioni climatiche specifiche e alle esigenze delle piante.

Inoltre, si sta lavorando sul raffreddamento dei moduli, poiché un flusso d'aria migliorato può aumentarne l'efficienza e prolungarne la durata.

Diversi design e applicazioni

I sistemi Agri-PV possono essere suddivisi in diverse categorie, che variano a seconda delle esigenze agricole:

• Sistemi sopraelevati: i moduli sono montati su strutture elevate, consentendo ai macchinari agricoli di lavorare sotto di essi senza difficoltà. Questi sistemi sono particolarmente adatti alla coltivazione di frutta e bacche.
• Sistemi a livello del suolo: i moduli sono disposti in file, con spazio sufficiente per i macchinari agricoli. Sono ideali per colture come grano o mais.
• Sistemi integrati: i moduli sono integrati in strutture esistenti, come le serre, consentendo un utilizzo ottimale delle infrastrutture esistenti.

L'uso di celle solari trasparenti e organiche

Le celle solari trasparenti e organiche sono tecnologie chiave per l'ulteriore sviluppo dell'agri-fotovoltaico. Offrono un'elevata flessibilità di progettazione e consentono un migliore adattamento alle esigenze delle piante. Le celle solari trasparenti, ad esempio, possono essere utilizzate nelle serre per filtrare la luce solare e generare contemporaneamente elettricità. Le celle solari organiche, grazie alla loro flessibilità, offrono nuove possibilità, come l'integrazione in strutture agricole esistenti.

L'agri-fotovoltaico come soluzione alle sfide globali

Alla luce delle sfide poste dal cambiamento climatico, dalla crescente domanda di cibo ed energia e dalle limitate risorse territoriali, l'agri-fotovoltaico è una soluzione che può apportare un contributo positivo a lungo termine. Non solo offre benefici agricoli e ambientali, ma crea anche opportunità economiche per gli agricoltori e le regioni rurali.

Agri-PV in Germania: l'esempio del Baden-Württemberg

Il Baden-Württemberg è considerato un pioniere nello sviluppo e nell'implementazione di sistemi fotovoltaici agricoli. Nell'ambito del progetto di ricerca "Regione modello Agri-PV BW", sono stati progettati e realizzati diversi impianti, tra cui uno sull'Augusenberg, vicino a Karlsruhe. Qui sono stati installati oltre 1.400 moduli fotovoltaici su una superficie di 6.000 metri quadrati. Questi progetti pilota mirano a dimostrare la fattibilità della tecnologia e a fungere da modello per altre regioni.

Adatto a:

• La “Regione Modello Agri-Fotovoltaica Baden-Württemberg” mostra gli effetti sinergici del doppio utilizzo del territorio agro-fotovoltaico a Oberkirch-Nussbach
• Agri-Solar per la frutticoltura: Agri-PV nel Baden-Württemberg e nella Renania-Palatinato per la frutticoltura a zero emissioni di CO2 (frutta e verdura)
• Agrifotovoltaico in BW (Ba-Wü): terzo impianto pilota nella regione modello Coltivazione di bacche Agri-PV con ciclo dell'acqua chiuso

Sfide e prospettive future

Nonostante tutti i vantaggi, i sistemi fotovoltaici agricoli devono affrontare delle sfide. La pianificazione e l'integrazione dei moduli solari nei terreni agricoli richiede una stretta collaborazione tra ingegneri, agricoltori e scienziati. Innovazioni tecnologiche, sussidi governativi e campagne di sensibilizzazione sono necessarie per aumentare l'accettazione e l'adozione diffusa di questa tecnologia.

Il futuro dell'agri-fotovoltaico è promettente. Con l'ulteriore sviluppo di tecnologie come le celle solari organiche e l'adattamento alle esigenze regionali, l'agri-fotovoltaico svolgerà un ruolo sempre più importante nei prossimi anni. La combinazione di energie rinnovabili e agricoltura non solo offre una soluzione sostenibile ai problemi globali, ma contribuisce anche alla resilienza dell'agricoltura alle sfide del cambiamento climatico.

L'agrifotovoltaico è più di una semplice innovazione tecnologica. È la chiave per lo sviluppo sostenibile della nostra società. Utilizzando in modo intelligente il territorio per la produzione simultanea di energia e cibo, fornisce un prezioso contributo alla protezione del clima e alla sicurezza alimentare. Con il giusto supporto, la ricerca e la formazione, l'agrifotovoltaico ha il potenziale per trasformare in modo sostenibile il mondo dell'agricoltura e dell'approvvigionamento energetico.

I moduli solari parzialmente trasparenti vengono già utilizzati in un impianto di ricerca nella “Regione modello Agri-Fotovoltaico Baden Württemberg”.

Maggiori informazioni qui:

• Agri-Solar per la frutticoltura: Agri-PV nel Baden-Württemberg e nella Renania-Palatinato per la frutticoltura a zero emissioni di CO2 (frutta e verdura)

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