Agrivoltaico: un nuovo modello di utilizzo del suolo, all’ombra dei parchi fotovoltaici

30 aprile 2019

7 min.

Agrivoltaico: un nuovo modello di utilizzo del suolo, all’ombra dei parchi fotovoltaici

Molti impianti fotovoltaici a terra sono già progettati partendo da modelli operativi “a basso impatto” che apportano benefici positivi sul suolo, sull’ecosistema, sul territorio e sull’agricoltura. Il settore fotovoltaico sta vivendo, a livello globale, una fase di rapida crescita e presenta enormi opportunità per integrare modelli operativi a basso impatto dalla progettazione alla dismissione degli impianti. Ecco a voi InSPIRE, il progetto del National Renewable Energy Laboratory (NREL) che, insieme a Enel Green Power, sta portando la sostenibilità ambientale negli impianti solari del futuro.

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Ci troviamo negli Stati Uniti, nell’impianto fotovoltaico Enel Green Power di Aurora, Minnesota. Appena visibili tra l’erba alta, un gruppo di caschi gialli si muove tra i pannelli fotovoltaici dell’impianto: raccolgono campioni di terreno, analizzano piante e vegetazione, osservano gli insetti impollinatori volteggiare sopra le loro teste.

Sono i ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL), il laboratorio del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti dedicato alla ricerca sulle energie rinnovabili, e – insieme Enel Green Power - sono al lavoro per creare il parco solare “a basso impatto” del domani.

Gli impianti solari sono senza dubbio un’insostituibile fonte di energia sostenibile. Allo stesso tempo però, hanno un impatto sul suolo e possono togliere spazi utili all’agricoltura.

È possibile progettare centrali solari pensate per avere un basso, o addirittura positivo, impatto sul suolo?

Il valore della terra

Entro il 2030 gli impianti solari degli Stati Uniti potrebbero occupare una superficie complessiva di 800.000 ettari (circa 1.976.844 acri). Quasi 10 volte l’estensione della città di New York.

Si tratta di un’area gigantesca, che oltre ad ospitare pannelli solari, in futuro potrà essere utilizzata per migliorare la fertilità dei terreni, trattenere l'acqua, nutrire le specie autoctone, produrre cibo e rendere ancora più efficienti gli impianti stessi.

Per questo in tre dei suoi impianti del Minnesota, Atwater, Chisaco e Eastwood, Enel Green Power ospita i ricercatori del NREL impegnati in InSPIRE, l’acronimo di Innovative Site Preparation and Impact Reductions on the Environment, un progetto per studiare come coltivare tra i pannelli solari piante autoctone, piante da orto e favorire la vita degli insetti impollinatori.

“Lo sviluppo del solare a basso impatto, che include la presenza di vegetazione autoctona e di insetti impollinatori, offre numerosi vantaggi all’ecosistema, all’efficienza operativa e favorisce relazioni positive con gli stakeholder.”

– Marcus Krembs, Responsabile Sostenibilità, Enel Green Power North America

Le api autoctone fanno bene all’ambiente

In passato la costruzione di un impianto solare di grandi dimensioni obbligava a modificare fortemente il suolo, ad esempio livellandolo e coprendolo con ghiaia o un manto erboso.

Con il solare “a basso impatto” progettato dal NREL ed Enel Green Power invece, la costruzione di un impianto è meno invasiva. Dopo l’installazione dei pannelli fotovoltaici, ad esempio, vengono coltivate piante autoctone, fiori e altre piante officinali in grado di creare un habitat per le api autoctone e altre specie impollinatrici, a beneficio dell’ecosistema circostante.

Le api autoctone – ma anche le farfalle e le falene - trasportano il polline da un fiore all'altro, permettendo l'impollinazione e la formazione del frutto. Questo è un vantaggio per le fattorie vicine e per le colture che dipendono dall’impollinazione come la soia, che possono così beneficiare non solo dell’energia rinnovabile prodotta dall’impianto, ma anche dalla sua sostenibilità.

“È sorprendente quanto velocemente si sia diffusa la conoscenza di questo importante progetto. Ogni Stato con cui lavoriamo vuole maggiori informazioni su questo tipo di approccio.”

– Jordan Macknick, Responsabile ricercatore del progetto InSPIRE

La presenza di piante autoctone è un beneficio anche per la qualità del suolo. Rispetto all’erba e alla ghiaia, la flora locale trattiene meglio l’acqua, sia in caso di forti piogge che di siccità, e migliora la salute e la produttività del terreno.

E non solo, perché la vegetazione nativa, se selezionata in modo appropriato, richiede anche un livello meno intenso di manutenzione e falciatura rispetto agli approcci tradizionali. A vantaggio, in questo caso, dei costi di manutenzione.

L’agrivoltaico è il futuro

In Minnesota e in altri sei Stati americani, il team di InSPIRE ha iniziato a coltivare nove diversi mix di semi e a studiare il loro impatto sulla temperatura e l’umidità del suolo. Allo stesso tempo, gli studiosi stanno cercando di capire se la presenza delle piante influisce negli anni sulla produzione di energia e sulla manutenzione.

Ma gli obiettivi sono ben più ambiziosi. In Massachusetts, Arizona e in Oregon i ricercatori stanno studiando come le centrali solari “a basso impatto” possano integrarsi con l’agricoltura.

Anche se a prima vista può sembrare strano, l’ombra dei pannelli solari permette un uso più efficiente dell’acqua, oltre a proteggere le piante dal sole delle ore più calde.

I ricercatori hanno chiamato questo nuovo metodo di coltivazione agrivoltaico, un efficace neologismo che unisce l’agricoltura e fotovoltaico.

Certo, per ammissione degli stessi studiosi l’agrivoltaico non può essere applicato alle monoculture su larga scala, dove sono necessarie enormi superfici e macchinari pesanti, ma in ogni caso i primi risultati delle ricerche suggeriscono che nelle aree più calde e in un lasso di tempo esteso, i pannelli solari possono essere utili per aumentare i rendimenti di alcune colture.

In Arizona, ad esempio, i raccolti di pomodori ciliegini coltivati all’ombra dei pannelli solari hanno diminuito la richiesta d’acqua e più che raddoppiato la resa.

I ricercatori pensano per questo che in futuro l’agrivoltaico possa aiutare a compensare l’impatto delle condizioni meteorologiche estreme, riducendo l'uso di acqua, aumentando la produzione di cibo e limitando gli effetti negativi del calore sui pannelli solari.

Per gli agricoltori, inoltre, il mix tra generazione solare e coltivazione potrebbe garantire una fonte aggiuntiva di reddito costante oltre a rappresentare una relazione positiva di lungo termine fra gli stakeholder.

Il futuro dell’energia solare secondo Enel Green Power

Come riconosciuto dall’obiettivo di sviluppo sostenibile (Sustainable Development Goals, SDGs) n° 17 dell’agenda 2030 dell’ONU, Enel Green Power è consapevole che la sostenibilità può essere raggiunta solo se settore privato, pubblico e centri di ricerca, proprio come il NREL, lavoreranno a stretto contatto per un ecosistema di soluzioni innovative.

Ma oltre a progetti come InSPIRE, Enel Green Power sta lavorando al suo PV Environmental Mitigation, finalizzato a migliorare l’impatto ambientale dei suoi parchi solari, chiamando a raccolta anche start-up, università, innovatori.

E non solo, poiché Enel Green Power già quest’anno ha implementato su 182 impianti, che coprono 2/3 dell’intera produzione, il modello di impianto sostenibile, un progetto per rendere sempre più sostenibili le sue centrali nelle operazioni di O&M, riducendo gli impatti ambientali, massimizzando i benefici sociali e l’efficienza degli impianti. L’obiettivo è coprire l’intera flotta entro il 2020.

Grazie a questi progetti, Enel Green Power è impegnata nel rendere i suoi impianti solari sempre più sostenibili, a vantaggio della biodiversità, del territorio e dell’agricoltura.