Agrivoltaico: Tor Vergata e Università della Tuscia sviluppano nuove soluzioni per le serre

Fotovoltaico e agricoltura, un binomio possibile? Da qualche anno si stanno provando ad integrare i processi produttivi delle colture agrarie con la generazione di energia elettrica da fonti rinnovabili. In tal senso, è nato l'"Agrivoltaico", ossia l'integrazione del fotovoltaico con le coltivazioni serricole al fine di sostenere il fabbisogno energetico per la produzione delle colture e ridurre la crescente competizione per l'utilizzo del terreno a fini alimentari ed energetici.

Le tecniche tradizionali di Agrivoltaico basate sull'impiego di pannelli fotovoltaici rigidi al silicio sulla copertura a tetto delle serre presentano però come inconveniente la riduzione della radiazione fotosinteticamente attiva per la coltura sottostante, con conseguente limitazione della capacità produttiva e della qualità del prodotto soprattutto nei periodi caratterizzati da bassa intensità luminosa (autunno-inverno). Tuttavia, negli ambienti mediterranei l'ombreggiamento della serra nel periodo estivo può determinare effetti positivi sulla produttività della coltura a causa della riduzione degli eccessi termici indotti da un elevato irraggiamento.

Alcuni recenti studi dimostrano che negli ambienti mediterranei la progettazione di un sistema fotovoltaico che abbatte la radiazione solare massima nel periodo estivo del 30%, non influenza significativamente le caratteristiche qualitative e quantitative della produzione orto-floricola in serra. A riguardo esistono casi di studio su serre in cui la copertura è costituita da pannelli fotovoltaici a film sottile, in grado di essere recettivi alle radiazioni luminose e di poter essere facilmente rimossi nei periodi critici (autunno-inverno).

Il Polo solare organico afferente al dipartimento di Ingegneria elettronica dell'Università di Roma Tor Vergata insieme al dipartimento di Scienze agrarie e forestali dell'Università della Tuscia vogliono innovare e rilanciare l'agrivoltaico introducendo sistemi versatili, economici e non invasivi in cui una tecnologia fotovoltaica di nuova concezione è direttamente implementata nella copertura flessibile delle serre agricole.

Il progetto, finanziato dalla Regione Lazio, prevede di utilizzare il fotovoltaico organico a base di inchiostri stampabili che, a differenza dei sistemi fotovoltaici più tradizionali, offre possibilità di semitrasparenza, flessibilità meccanica, basso costo e materiali a basso impatto ambientale.

Studi preliminari sulla coltivazione di specie ortive hanno già mostrato che l'ombreggiatura dei pannelli semitrasparenti non influenza significativamente la fisiologia, la produzione e la qualità delle colture in serra. Inoltre, i risultati scientifici hanno chiarito che la produzione di energia elettrica e l'ombreggiamento ammissibile potrebbero essere cambiati in base alle caratteristiche della specie, della latitudine, della stagione e della tipologia di serra. 

L'idea è quindi quella di sviluppare un pannello fotovoltaico con un peso leggero da stendere sulla serra in base alle esigenze. Inoltre, una copertura serricola che presenta un rivestimento con materiali fotoselettivi potrebbe modificare lo spettro della radiazione incidente sulla coltura inducendo una risposta di fotomorfogenesi utile per modulare la crescita e lo sviluppo delle piante.

I nuovi pannelli prototipali saranno sviluppati nel Polo solare organico dal gruppo del professore Andrea Reale e testati nel dipartimento di Scienze agrarie e forestali dal team del professore Giuseppe Colla. Tale attività sarà supportata dal professore Andrea Colantoni, referente del WP3 sulle energie rinnovabili in agricoltura nell'ambito del Progetto di eccellenza 'Safe-Med' finanziato dal Miur.

Il progetto Copper avrà una durata di ventiquattro mesi e prevedrà anche una fase di sperimentazione presso aziende agricole del territorio laziale.