L’agrivoltaico: un modo per far coesistere agricoltura e generazione di energia

In un'epoca in cui il consumo di suolo è un problema sempre più sentito, e in cui le piccole aziende agricole faticano a sopravvivere, i crescenti investimenti nelle fonti rinnovabili come fotovoltaico o eolico possono paradossalmente "competere" con l'agricoltura e occupare aree adatte alla produzione di cibo e gli spazi "naturali" non influenzati dalle attività umane. Per questo motivo c'è un crescente interesse per soluzioni miste, che permettano alla produzione di energia di coesistere con l'agricoltura e la natura, se non addirittura di favorirla, garantendo condizioni più controllate e costituendo una fonte di risparmio o reddito aggiuntivo per le aziende. Nasce così l'agrivoltaico, una soluzione sostenibile che consente di produrre energia rinnovabile utilizzando i terreni agricoli senza sottrarli alla loro destinazione primaria.

Grazie all'utilizzo di specifici pannelli posizionati a maggiore altezza e alla scelta di colture che preferiscono l'ombra, è possibile sfruttare la luce solare per entrambe le necessità oppure è possibile coprire con pannelli solari i corsi d'acqua, andando a diminuire l'evaporazione. Dal 1° aprile 2025, è possibile richiedere i nuovi incentivi PNRR tramite il Bando Agrivoltaico 2025, finalizzato alla promozione di sistemi agrivoltaici innovativi a carattere sperimentale.

I vantaggi dell'agrivoltaico: pannelli solari nei campi coltivati

L'energia fornita dal Sole è la risorsa principale per sviluppo delle piante, comprese quelle colture che costituiscono la base dell'alimentazione umana. I pannelli fotovoltaici sfruttano, non solo il suolo agricolo, ma anche la stessa radiazione solare per generare energia, entrando quindi in diretta competizione con i vegetali: sembrerebbe impossibile far convivere le due due realtà, ma decenni di studi hanno mostrato che è possibile.

Scegliendo colture che non richiedano grandi quantità di sole, e che anzi possano beneficiare della penombra garantita dai pannelli durante i mesi più caldi, è possibile unire le esigenze dell'agricoltura con la generazione di energia. Le strutture dei pannelli utilizzati a questo scopo sono progettate in modo da permettere l'uso di macchinari normalmente usati in agricoltura: vengono solitamente posizionati a maggior altezza rispetto ai classici pannelli a terra, e con densità studiata per ridurre l'ombreggiamento durante la giornata.

Tra colture più adatte, in base a studi effettuati in Germania, sono state evidenziati ortaggi e tuberi, come patate o lattuga, seguite da piante come cetrioli o carote: per queste piante, gli effetti dell'ombreggiatura parziale sono stati valutati come nulli, se non addirittura vantaggiosi, rispetto alla coltura in campo aperto. Viceversa, colture come il frumento o il mais hanno registrato grandi riduzioni della resa rispetto alla coltivazione in campo aperto, rivelandosi quindi inadatte alla convivenza con i pannelli.

Un'altra interessante possibilità è data dai pannelli semi-trasparenti, studiati per assorbire solo una parte della radiazione solare.  La luce del Sole è infatti composta da onde elettromagnetiche a diversa lunghezza d'onda, a partire dai dannosi raggi UV (ultravioletto) passando per la luce visibile e terminando nell'IR (infrarosso). La stessa luce visibile può essere scomposta in diversi "colori" corrispondenti a bande di lunghezza d'onda che spaziano dal blu-viola fino al rosso.

Pannelli in grado di assorbire solo parte dello spettro visibile possono permettere la coltivazione di piante, limitando la perdita di resa. Uno studio del 2023 pubblicato su Scientific Report ha riportato le variazioni di crescita per piante di pomodori, basilico e petunia, a seconda della parte di spettro "sequestrata" dai pannelli. Analizzando differenze di crescita della pianta, struttura dei rami e produzione di frutti, i dati di questo studio pongono le basi per ulteriori ricerche su come poter massimizzare e perfezionare l'utilizzo di questi pannelli semi-trasparenti.

Fotovoltaico galleggiante: risparmio idrico e raffreddamento dei pannelli

Un' altra opzione è la copertura di canali o specchi d'acqua con pannelli solari, su strutture fisse o galleggianti: una sistemazione che permette contemporaneamente di ridurre l'evaporazione dei corpi idrici e raffreddare i pannelli, garantendo un'aumento della resa energetica.

Uno studio del Sierra Nevada Research Institute e dell'Environmental Studies Department (Università della California) ha stimato che la copertura dei 6350 km di canali della California potrebbe evitare l'evaporazione di quasi 40mila m³ di acqua all'anno. Allo stesso tempo, una soluzione del genere fornirebbe energia utile per i sistemi di distribuzione e pompaggio dell'acqua nelle aree coltivate, che attualmente richiedono un consumo stimato nel 12% del totale di energia utilizzata nello Stato e nelle aree più isolate, questa energia è ancora oggi fornita soprattutto da generatori diesel.

Ovviamente, ricoprire migliaia di km di canali con pannelli solari è una impresa titanica, ma i risultati di questo studio mostrano come sia possibile coprire vaste aree evitando il consumo di suolo dedicato esclusivamente a impianti fotovoltaici. La fattibilità pratica è stata dimostrata da impianti di dimensioni ridotte, il primo dei quali fu il canale del distretto di Gujarat in India: un impianto di circa 750 metri, inaugurato nel 2015 e seguito presto da progetti di dimensioni maggiori.

L'India ha investito pesantemente nel fotovoltaico, con una produzione di 36,6 GW solo nel 2020: secondo la Gujarat State Electricity Corporation, coprire il 30% dei canali dello stato con pannelli solari garantirebbe un risparmio di suolo di circa 90mila acri di terra (circa 360 km quadrati).

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