L’agrivoltaico nei campi di riso non è una causa persa

Alcuni ricercatori giapponesi hanno provato a rendere l’agrivoltaico nei campi di riso tecnicamente ed economicamente fattibile, nonostante i noti problemi di produttività che si verificano quando il riso viene coltivato sotto i pannelli. Hanno utilizzato un sistema di inseguimento a doppio asse, individuando un potenziale grazie a un’attenta gestione dell’ombreggiamento e degli angoli di inclinazione.

Agosto 8, 2025 Emiliano Bellini

Immagine: Boglárka Mázsi, Unsplash

Mantenere un’elevata produttività delle colture nei campi di riso che ospitano pannelli solari rimane una delle principali preoccupazioni per i progetti agrivoltaici, come dimostrato da una recente di ricerca condotta dall’Università di Tokyo, in Giappone. Questo esperimento della durata di sei anni ha dimostrato che la resa in granella nell’appezzamento di controllo era di 8,5 t per ettaro, mentre nel campo agrivoltaico era di 6,5 t per ettaro, con una riduzione del 23%.

I risultati di questo lavoro hanno confermato che la resa in granella nel sistema agrivoltaico sarebbe limitata dalla riduzione della biomassa e del numero di pannocchie, che sono caratteristiche fondamentali per la produttività del riso. Anche la qualità del grano, e in particolare la gessosità e la resa in riso intero, sono risultate deteriorate in condizioni di ombreggiamento parziale nel sistema agrivoltaico.

Tenendo conto di questi aspetti, un altro gruppo di ricerca dell’Università di Tokyo ha studiato se i sistemi agrivoltaici basati su inseguitori a doppio asse possano ottenere risultati migliori in termini di produttività del riso.

Hanno analizzato le prestazioni di un impianto agrivoltaico con inseguitori solari in una risaia di 830 m² a Miyada-mura, nella prefettura di Nagano, in Giappone. “Il sistema è stato progettato per regolare l’inclinazione dei pannelli su base giornaliera e stagionale, dando priorità alla crescita del riso durante la stagione della semina e massimizzando la produzione di energia durante la stagione morta”, hanno spiegato.

Il sistema utilizzava 352 pannelli fotovoltaici con una potenza di 130 W e dimensioni di 1.504 mm × 679 mm. Erano raggruppati in unità da 7-8 pannelli e ruotavano tramite sei motori a coppia. Sono stati utilizzati materiali zincati per resistere a venti forti fino a 25 m/s. “I pannelli fotovoltaici sono controllati a distanza e ruotati utilizzando motori di coppia attorno all’asse principale est-ovest”, ha sottolineato il gruppo di ricerca. “L’inclinazione dei pannelli fotovoltaici lungo l’asse nord-sud viene regolata regolarmente con un angolo compreso tra 10 e 30 gradi rispetto all’orizzontale”.

*Immagine: Y. Okada et al., doi 10.1117/1.JPE.15.032704*

Nel periodo aprile-agosto, i moduli sono stati posizionati a 11 gradi rispetto all’orizzontale, mentre in settembre e ottobre sono stati posizionati a 20 gradi. Da novembre alla fine di gennaio sono stati posizionati a 30 gradi e da febbraio alla fine di marzo a 20 gradi.

Questi esperimenti hanno dimostrato che, durante due stagioni di crescita, le rese di riso sotto i pannelli erano inferiori del 75% e dell’85% rispetto alle risaie di riferimento senza moduli situati nelle vicinanze. Tuttavia, gli scienziati hanno scoperto che, sebbene leggermente inferiori nel primo anno, le rese sono migliorate significativamente nel secondo anno dopo aver ottimizzato la quantità di luce solare che raggiungeva le colture.

“È importante sottolineare che il riso ha soddisfatto anche i più elevati standard di qualità dei cereali giapponesi”, hanno spiegato. “Il contenuto medio di proteine era del 6,34% rispetto al 6,47% del riso prodotto nella regione del villaggio locale, mentre quello dell’amilosio era del 18,71% rispetto al 18,67%”.

Il sistema fotovoltaico è risultato in grado di generare 961,4 kWh/kW, un valore che i ricercatori hanno descritto come paragonabile a quello dei sistemi agrivoltaici in Europa.

I risultati della ricerca sono disponibili nell’articolo “Case study of rice farming in Japan under agriphotovoltaic system” (Caso di studio sulla coltivazione del riso in Giappone sotto sistema agrivoltaico), pubblicato sulla rivista Journal of Photonics for Energy.

“Lo studio sottolinea i compromessi necessari per bilanciare la produttività delle colture con la produzione di energia solare”, ha concluso il team di ricerca. I ricercatori hanno osservato che un’attenta gestione dell’ombreggiamento, compresa la regolazione dell’angolazione dei pannelli durante il giorno e le stagioni, può aiutare a raggiungere entrambi gli obiettivi. Hanno anche evidenziato le direzioni future, come l’uso dell’intelligenza artificiale per ottimizzare la condivisione della luce solare in tempo reale e la sperimentazione di pannelli ad alta efficienza o semitrasparenti per ridurre ulteriormente l’ombreggiamento delle colture.

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