Il potenziale dell’agrivoltaico nell’agricoltura rigenerativa

Alcuni ricercatori del Pitzer College negli Stati Uniti hanno proposto di combinare l’agricoltura rigenerativa con l’agrivoltaico, nel tentativo di massimizzare i benefici di entrambe le attività.

L’agricoltura rigenerativa è un approccio agricolo che rivitalizza suolo, ecosistemi e comunità, andando oltre il semplice mantenimento della produzione. Migliora e arricchisce attivamente il terreno nel tempo attraverso pratiche come colture di copertura, agricoltura senza lavorazione del suolo (no-till) e pascolo rotazionale, che ripristinano la salute del suolo e aumentano la biodiversità. Tecniche come agroforestazione, compostaggio e policolture rafforzano ulteriormente gli ecosistemi, creando un sistema che nutre il suolo, sostiene le comunità e produce cibo in modo sostenibile.

“L’agrivoltaico rigenerativo non richiede necessariamente spese in conto capitale più elevate rispetto all’agrivoltaico convenzionale”, ha dichiarato a pv magazine Kevin B. Grell, autore principale della ricerca. “Anzi, le pratiche rigenerative tendono a sostituire gli input di capitale con input di lavoro. Nelle regioni in cui il calore ambientale raggiunge livelli tali da influire sull’efficienza dei pannelli, le pratiche di gestione rigenerativa del suolo possono addirittura contribuire a un raffreddamento ambientale più marcato rispetto alle pratiche convenzionali, aumentando così la resa fotovoltaica e, di conseguenza, riducendo il costo livellato dell’energia (Lcoe)”.

“Le diverse regioni affrontano sfide differenti legate alla produzione di cibo ed energia”, ha aggiunto la coautrice Sophie Parker. “Ad esempio, le regioni calde e secche devono affrontare problemi legati all’irrigazione delle colture. Le regioni piovose devono affrontare sfide connesse alla massimizzazione dell’efficienza della produzione elettrica da fonti fotovoltaiche, data la limitata disponibilità di luce solare. Le aree più vicine ai poli registrano maggiori variazioni stagionali della durata del giorno, il che significa che la produzione agricola è limitata stagionalmente e che l’inclinazione dei pannelli solari richiede un maggior adattamento nel corso delle stagioni. L’adozione dell’agricoltura rigenerativa potrebbe essere utilizzata per affrontare alcune di queste sfide, ma i dettagli su come modificare un determinato sito agrivoltaico rigenerativo per rispondere a tali problemi dipenderanno dalla specifica regione”.

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Nell’Inland Empire della California meridionale, The Nature Conservancy e il Pitzer College fanno parte di un gruppo collaborativo guidato dalla Robert Redford Conservancy che ha realizzato un sito di agrivoltaico rigenerativo presso la Spadra Farm della California Polytechnic University di Pomona. Le condizioni della stagione di crescita in questo sito sono calde e secche.

“Lì abbiamo la possibilità di studiare come la pratica agricola rigenerativa dell’aggiunta di compost, abbinata all’installazione del fotovoltaico, possa aumentare l’umidità del suolo e potenzialmente ridurre il bisogno di irrigazione. Sebbene l’aggiunta di compost da sola, oppure l’ombreggiamento fornito dal solo fotovoltaico, possano ciascuno offrire un beneficio in termini di risparmio idrico, sarà interessante vedere cosa accade quando queste due pratiche vengono combinate. Nei luoghi in cui la crescita delle colture non richiede irrigazione, potrebbero esserci altri benefici derivanti dall’agrivoltaico rigenerativo”, ha sottolineato Grell.

Il ricercatore ha inoltre spiegato che nessuna configurazione fotovoltaica è intrinsecamente incompatibile con l’agricoltura rigenerativa. “Che si tratti delle comuni strutture a inclinazione fissa o a inseguimento monoassiale, delle strutture orizzontali di tipo ‘fence’ fino alle coperture utilizzate in viticoltura, non sembrano esserci vincoli dovuti alle pratiche rigenerative. Si tratta piuttosto del fatto che alcune geometrie di montaggio sono più adatte di altre se la funzione agricola prevede l’integrazione del bestiame. Ma questo vale anche per i sistemi convenzionali di pascolo associati al solare”.

Grell ha anche evidenziato che l’agricoltura rigenerativa sostituisce spesso processi biologici e gestione della manodopera agli input chimici e meccanici, rendendo quindi l’agrivoltaico rigenerativo più intensivo in termini di lavoro. “Nelle regioni aride e semi-aride come la California meridionale, l’ombra dei pannelli potrebbe offrire un beneficio aggiuntivo ai lavoratori agricoli, consentendo così forme di agricoltura ad alta intensità di lavoro in aree dove l’esposizione al calore renderebbe altrimenti impossibili tali modelli agricoli”, ha inoltre affermato.

Nello studio “Regenerative agrivoltaics: Challenges and opportunities in Southern California’s Inland Empire region”, pubblicato su Energy Nexus, Grell e i suoi colleghi hanno presentato il sito dimostrativo ed esplorato le sfide e le opportunità dell’implementazione dell’agrivoltaico rigenerativo come strategia di condivisione del suolo.

Il sito dispone di sei colonne in acciaio da 2,4 m, ciascuna a supporto di 12 moduli solari, disposte in modo da ottimizzare sia la produzione solare sia l’accesso dei macchinari agricoli; l’energia è accumulata in una batteria mobile da 5,12 kWh. Il progetto include aree agrivoltaiche e aree di controllo, con sotto-parcelle gestite secondo pratiche rigenerative e convenzionali in un disegno sperimentale randomizzato. In questo contesto, i ricercatori stanno analizzando come l’ombreggiamento solare combinato con l’agricoltura rigenerativa influenzi le rese colturali, la salute del suolo, l’efficienza nell’uso dell’acqua e la sostenibilità economica, raccogliendo dati su chimica del suolo, vita microbica, impollinatori, infiltrazione dell’acqua, produzione agricola e output energetico.

Il progetto valuta la fattibilità tecnica, ecologica ed economica, contribuendo al contempo a orientare esperimenti su scala più ampia e quadri normativi. Le ricerche future dovranno esaminare le prestazioni economiche reali, la progettazione dei sistemi e gli effetti legati alla scala, comprese le risposte di acqua, suolo e microrganismi.

“Sebbene gli esperimenti su larga scala siano necessari per far emergere effetti sinergici nascosti o attenuati e verificare la generalizzabilità dei progetti pilota, essi hanno anche importanti implicazioni per le scienze sociali”, ha concluso il gruppo di ricerca. “Determinare la variabilità economica a livello di impresa agricola richiede stime degli investimenti iniziali necessari, dei costi fissi e variabili correnti, nonché dei ricavi generati dal sistema”.

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