Con l’agrovoltaico buoni risultati per l’ambiente e i raccolti

Presentati i risultati di un progetto pilota realizzato in Germania, nella calda estate del 2018 ottimo rendimento del raccolto sotto i pannelli fotovoltaici

Nel ultimi due anni, il progetto “Agrofotovoltaico – Uso efficiente delle risorse del territorio (APV-RESOLA)” realizzato da un consorzio sotto la direzione del Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE, ha testato, su un terreno coltivabile vicino al Lago di Costanza in Germania, il duplice uso del suolo per la raccolta dell’elettricità solare e dell’agricoltura.

In particolare su una struttura alta cinque metri sono installati moduli fotovoltaici con una potenza totale di 194 kilowatt, sotto i pannelli sono state coltivate dagli agricoltori di Heggelbach, una comunità agricola, 4 tipi di colture, ovvero frumento invernale, patate, trifoglio e sedano. Le prestazioni dell’impianto agrofotovoltaico nell’estate molto calda del 2018 hanno superato in termini di raccolti, e non di poco, quelle delle coltivazioni tradizionali. Il sedano ha incrementato la resa del 12%, +3% per il frumento, solo il trifoglio ha registrato un meno 8%.

“Sulla base della resa di patate del 2018, l’efficienza di utilizzo del terreno è salita al 186% per ettaro con l’impianto agrofotovoltaico”, ha sottolineato Stephan Schindele di Fraunhofer ISE.

L’ombreggiamento parziale sotto i moduli fotovoltaici ha migliorato la resa agricola e l’estate così soleggiata ha aumentato la produzione di energia elettrica solare.

Inoltre i ricercatori hanno sottolineato che l‘irraggiamento solare al di sotto dei pannelli fotovoltaici era di circa il 30% in meno rispetto ai  campi tradizionali, ovvero quelli senza sistema agro-voltaico. Il sistema influisce anche sulla distribuzione dell’acqua durante le precipitazioni e sulla temperatura del suolo. In primavera e in estate, la temperatura del suolo con il sistema è infatti inferiore a quella del campo di riferimento, mentre la temperatura dell’aria è identica.

Nell’estate calda e secca del 2018, l’umidità del suolo nella coltura del grano era superiore a quella del campo di riferimento, mentre nei mesi invernali era inferiore, come per le altre colture. “Possiamo supporre che l’ombra sotto i moduli solari semitrasparenti ha permesso alle piante di resistere meglio alle condizioni di caldo e secco del 2018”, afferma lo scienziato agronomo Andrea Ehmann. “Questo risultato dimostra il potenziale di APV nelle regioni aride, ma anche la necessità di effettuare ulteriori prove in altre regioni climatiche e con altri tipi di colture”, aggiunge il suo collega Axel Weselek.

Anche sul fronte energetico i ricercatori sono soddisfatti: nell’estate 2018 la produzione di energia è aumentata e se l’energia elettrica viene immagazzinata e utilizzata in loco, come nella comunità agricola di Heggelbach, si creano ulteriori possibilità di utilizzo, quale per esempio la ricarica di veicoli elettrici che in agricoltura sono in aumento.

Quello dell’agrovoltaico è un settore dal grande potenziale soprattutto nelle regioni aride: le colture e il bestiame possono beneficiare dell’ombra dei moduli fotovoltaici. Fraunhofer ISE sta già lavorando a diversi progetti per trasferire la tecnologia nei paesi in via di sviluppo. Uno studio pilota realizzato sempre dal Fraunhofer ISE per lo stato indiano del Maharashtra, ha dimostrato che l’ombreggiamento e una minore evaporazione portano a rendimenti superiori fino al 40% per i pomodori e le colture di cotone.

In un progetto nell’ambito del programma UE Horizon 2020, i ricercatori Fraunhofer stanno lavorando insieme a partner algerini per testare gli effetti dei sistemi APV sul bilancio idrico. Oltre ad una minore evaporazione e temperature più basse, gioca infatti un ruolo importante anche la raccolta dell’acqua piovana con i moduli fotovoltaici. 

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