Patate, pecore e pannelli

Oggi si parla di agrivoltaico

Dopo l’articolo sul valore di assicurazione sociale delle energie rinnovabili, ho deciso di tornare sull’argomento, concentrandomi sull’agrivoltaico, per due motivi: la vicenda “caro / bonus bollette” di questo periodo e la pubblicazione il 27 febbraio di un articolo riguardante proprio l’agrivoltaico nel Regno Unito.

Dal mio punto di vista, si tratta di un argomento affascinante perché mostra come tradizione e innovazione tecnologica possano andare a braccetto per risolvere le sfide che ci troviamo davanti.

Foto d Tom Fisk via Pexels

Partiamo dalle basi

Installare pannelli sui tetti evita conflitti riguardanti l’uso dei terreni, ma installarli a terra permette di avere vere e proprie centrali, con produzione maggiore.

Il termine “agrivoltaico” è utilizzato per indicare un sistema fotovoltaico integrato nel paesaggio agricolo e, per estensione, in applicazioni in allevamenti, serre o parchi. Sistemi agrivoltaici comuni sono il pascolo del bestiame nei parchi fotovoltaici, oppure pannelli sollevati installati sopra alle colture, o ancora pannelli bifacciali installati in verticale fra appezzamenti arabili. Si stanno anche studiando pannelli semi-trasparenti o selettivi per date lunghezze d’onda.

Tutto questo permette di risolvere il problema della competizione per lo spazio a terra fra produzione di energia e pratiche agricole.

Si pone però la questione di come i pannelli interagiscano con i sistemi agricoli: sono sollevati dal suolo, ma fanno ombra, schermano dalle precipitazioni, sono oggetti sconosciuti per gli animali.

Sull’argomento sono stati condotti diversi studi:

• molti affermano che la presenza dei pannelli porti beneficio in termini di risparmio idrico: l’ombra creata dai pannelli, infatti, riduce l’evaporazione di acqua dal suolo, con beneficio per le colture. Si riporta un risparmio idrico del 20% per le coltivazioni di lattuga, per esempio.

  D'altro canto, possono influire sulla distribuzione dell’acqua e sull’erosione da essa causata (immaginate che facciano come un ombrello: la pioggia ci cade sopra e da lì cade sul suolo concentrata all’estremità del pannello). Queste problematiche possono però essere “tamponate” con un design particolare dei pannelli.

• Per quanto riguarda l’interazione con gli animali, la presenza dei pannelli aumenta il “comfort” degli agnelli, mentre nel caso di allevamento di conigli la rendita degli allevamenti aumenta da circa il 3 al 20%.

• installati sulle serre, i pannelli fotovoltaici aumentano l’umidità nelle serre stesse e ne riducono i consumi energetici, con differenze fra i diversi tipi di fotovoltaico installato. La redditività per la coltivazione degli spinaci aumenta di circa il 35%, quella del basilico di circa il 2,5% (differenze dovute al diverso prezzo di mercato del prodotto).

In generale, quindi, si può dire che l’agrivoltaico funziona, con le dovute differenze fra climi, colture e tipi di pannelli.

Photo by Judith Prins on Unsplash

Lo studio in UK

Ho trovato particolarmente interessante questo studio perché è stato condotto sull’Inghilterra, che a livello mondiale è famosa per tante cose, ma non per l’irraggiamento solare.

Questo il contesto:

• il governo UK si è impegnato a pianificare un sistema elettrico a zero carbonio entro il 2030. Il fotovoltaico e l’eolico dovrebbero in questo quadro produrre dal 75% al 90% dell’elettricità nel 2035 (nel 2021 hanno prodotto rispettivamente il 3,3% e lo 0,6%). Questo implica che bisognerà trovare 662 km2 di terra per i pannelli fotovoltaici.

• Il fotovoltaico e l’agricoltura hanno bisogno dello stesso tipo di terreno, con buon irraggiamento solare e poca pendenza.

• Il Regno Unito non è autosufficiente per quanto riguarda la produzione di cibo e la sua dipendenza dall’estero si è aggravata con la Brexit (che ha causato perdita di manodopera e interruzioni nelle catene di approvvigionamento). A questo si aggiungono le tensioni politiche, come quelle per la guerra in Ucraina, che ha ulteriormente compromesso l'accessibilità del cibo.

Lo studio ha analizzato Inghilterra, Scozia e Galles e ha preso in considerazione una serie di parametri riguardanti clima, caratteristiche dei terreni, distanze dalla rete, produttività dei pannelli fotovoltaici, uso agricolo dei terreni. Il tutto per:

• individuare le aree dove il fotovoltaico e l’agricoltura possono entrare in conflitto

• capire quale sia l’estensione e la distribuzione delle aree idonee all’agrivoltaico e come quest’ultimo possa risolvere il conflitto fra le due diverse destinazioni d’uso del suolo (produrre cibo vs produrre energia)

• capire se ci sono alcune colture particolarmente adatte per l’agrivoltaico

• risolvere alcuni punti particolarmente critici, come individuare quelle aree dove l’agrivoltaico potrebbe mitigare i conflitti più urgenti oppure quelle aree che, a causa del cambiamento climatico, si prevede che soffriranno più della scarsità d’acqua e capire se sia possibile installarvi dei sistemi agrivoltaici.

Le aree migliori per l’installazione di sistemi fotovoltaici sono l’est e il sud-est dell’Inghilterra. Ma l’est dell’Inghilterra è anche la zona che produce: il 28% del grano, il 33% delle patate e il 29% delle verdure da campo di tutta l’Inghilterra.

Da qui il conflitto: mentre al momento i parchi fotovoltaici sono perlopiù installati nella parte occidentale del paese, per raggiungere gli obiettivi di decarbonizzazione si dovranno utilizzare anche queste aree. Remando così contro ad un altro problema del paese, che è quello della sicurezza della produzione alimentare, ed aumentando le importazioni di frutta e verdura dall’estero, con un aumento dell’impronta di carbonio del paese nel settore alimentare (perché il cibo importato è trasportato e porta con sé quindi le emissioni legate a questi trasporti).

In questo quadro, l’agrivoltaico potrebbe aiutare perché le terre verrebbero utilizzate per produrre energia, ma allo stesso tempo manterrebbero anche una produzione agricola.

Photo by Aarón Blanco Tejedor on Unsplash

Dall’analisi dei dati riguardanti l’adeguatezza delle aree per l’installazione di sistemi agrivoltaici e il tipo di coltivazione presente in quelle stesse aree, è risultato che, nonostante barbabietole, fave e piselli occupino nel complesso meno terreno agricolo rispetto ad altre colture (erba e frumento autunnale sono quelle che ne occupano di più) sono anche quelle più coltivate nelle aree più adatte all’agrivoltaico. Anche le patate rientrano fra le colture installate nelle zone più adatte all’agrivoltaico ed esistono studi che dimostrano come la loro coltivazione benefici della presenza di pannelli fotovoltaici, in aree dove si risente di scarsità idrica.

Gli autori dell’articolo si sono quindi focalizzati su patate, grano, lattuga, barbabietola da zucchero ed erba, andando ad esaminare studi effettuati in Germania, Corea e Belgio ed indagando i benefici che l’agrivoltaico potrebbe portare in quelle zone che, a causa dei cambiamenti climatici, rischiano di dover fronteggiare scarsità idrica, oltre ai possibili effetti negativi che la presenza dei pannelli può avere sulla produttività dei terreni destinati a queste colture.

Le conclusioni dello studio

Mettendo insieme tutti i dati analizzati, gli autori dell’articolo hanno concluso che, con l’impiego dell’agrivoltaico, si potrebbe superare la produzione di energia stabilita dagli obiettivi di governo e allo stesso tempo mantenere la produzione agricola, andando anche, in alcune zone, a mitigare gli effetti della siccità e ad accrescere le pratiche agricole sostenibili.

Photo by Andres Siimon on Unsplash

Mi piacerebbe che questi studi venissero effettuati su larga scala anche in Italia perché non siamo nuovi a polemiche del tipo “tolgono i pomodori per metterci i pannelli”. Beh personalmente sono d’accordo, non ha senso togliere produzioni agricole per mettere pannelli, se poi il cibo che non produciamo lo dobbiamo importare. Ma provate a pensare al potenziale dell’agrivoltaico in Italia, considerando quanto la scarsità d’acqua si fa sentire anche nel nostro paese e soprattutto al sud, dove la siccità fa soffrire le coltivazioni (non che la Pianura Padana se la passi meglio negli ultimi anni…) e l’irraggiamento solare è ottimo: quale potenziale abbiamo, se combiniamo agrivoltaico per proteggere il suolo dalla traspirazione eccessiva e riuso idrico?

Se il potenziale è così alto in Inghilterra, quanto può essere maggiore da noi?

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Fonti e spunti

Gli articoli di riferimento sono

• Zahrawi, Amro & Aly, Aly. (2024). A Review of Agrivoltaic Systems: Addressing Challenges and Enhancing Sustainability. Sustainability. 16. 8271. 10.3390/su16188271.

• Per il focus sull’UK: Talitha H. Neesham-McTiernan, Richard J. Randle-Boggis, Alastair R. Buckley, Sue E. Hartley.

  The spatial potential for agrivoltaics to address energy-agriculture land use conflicts in Great Britain. Applied Energy,

  Volume 385,2025, 125527.