CIle e agricoltura del futuro: pannelli agro-fotovoltaici per ciliegi sostenibili

In un contesto di crisi climatica e scarsità d'acqua, il Cile scommette sull'innovazione con un progetto agro-fotovoltaico pionieristico in Sud America.

Situato nella regione di Ñuble, questo sistema combina la produzione di energia solare con la frutticoltura, ottimizzando l'efficienza dell'uso del suolo e riducendo il consumo di acqua.

I primi risultati sui ciliegi mostrano miglioramenti nella resa dei frutti, nei tassi di crescita dei germogli, nell'area fogliare e nel contenuto di clorofilla, rafforzando il potenziale di questa tecnologia per trasformare l'agricoltura del futuro.

Un progetto pionieristico in Cile

In un contesto di cambiamenti climatici che interessano il settore agricolo in diverse parti del mondo, un innovativo progetto agro-fotovoltaico è diventato un'iniziativa che sta fornendo una risposta a questa sfida.

L'iniziativa si trova a Chillán (Regione di Ñuble), una città di circa 200.000 abitanti (situata a 400 chilometri a sud della capitale cilena, Santiago del Cile) il cui motore economico è incentrato sulla produzione di frutta e sull'industria agroalimentare.

Il progetto dei pannelli agro-fotovoltaici (APV), che mira a migliorare l'efficienza dell'uso del suolo e a promuovere la sostenibilità in agricoltura, è un'opera che unisce politiche pubbliche, ricerca, sviluppo e innovazione.

Collaborazione e ricerca

L'iniziativa è guidata dall'Università Avventista del Cile (UNACH), l'organizzazione che ha implementato i pannelli fotovoltaici nei frutteti, dall'Associazione degli agricoltori di Ñuble, dal Governo regionale di Ñuble (che sostiene il progetto) e dall'Istituto cileno di ricerca agricola (INIA), l'ente incaricato di studiarne la validazione tecnica, fisiologica e produttiva su ciliegi e fragole.

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“Questo progetto promette di trasformare il modo in cui vengono prodotte le colture da frutto, combinando la produzione di energia solare con la frutticoltura.

Questo sforzo, senza precedenti in Cile, mira non solo a ridurre i costi di produzione e a ottimizzare l'uso dell'acqua, ma anche a offrire una nuova fonte di reddito agli agricoltori”, ha spiegato Jorge Retamal Salgado, ricercatore dell'INIA di Quilamapu che guida la ricerca ecofisiologica.

Pannelli APV: una doppia soluzione

Carlos González, presidente dell'Associazione degli agricoltori di Ñuble, ha sottolineato l'importanza dell'iniziativa sviluppata in Cile, classificandola come un programma pionieristico che potrebbe segnare un prima e un dopo in agricoltura.

“Se riusciamo a generare energia pulita con questi pannelli sulle colture, non solo riduciamo i costi, ma proteggeremo anche le colture dalla pioggia e dalla grandine, che è fondamentale nella produzione di frutta”, ha spiegato.

Perché è stata scelta la regione di Ñuble per realizzare questo progetto? Per due motivi: il primo è dovuto al deficit idrico; si stima che il 66% del territorio, secondo diversi studi, debba affrontare questo problema.

In secondo luogo, negli ultimi 10 anni sono stati cambiati gli usi di oltre 50.000 ettari di terreno agricolo.

Risultati promettenti per i ciliegi

Gli studi iniziali sui ciliegi hanno rivelato dati promettenti. Ad esempio, sotto i pannelli APV, la trasmissione della luce fotosinteticamente attiva (PAR) è risultata superiore al 60%, sufficiente per questa specie a fotosintetizzare, raggiungere il punto di saturazione della luce per la fotosintesi e ridurre gli shock solari su foglie e frutti.

È stato anche riscontrato che la presenza dei pannelli ha ridotto l'evaporazione della pianta, generando una maggiore disponibilità di umidità nel terreno fino al 30% nella coltura sotto APV, “che è essenziale in aree con risorse idriche limitate come la regione di Ñuble”, ha spiegato Retamal.

Inoltre, è stato dimostrato che con i pannelli APV i frutti di ciliegia hanno mostrato un netto miglioramento della qualità e un aumento dei livelli di zucchero nel frutto, che ne migliora la dolcezza e l'attrattiva sul mercato.

“Questa tecnologia non solo produce energia rinnovabile, ma protegge anche le colture dall'impatto diretto del sole, migliorando la qualità della frutta e ottimizzando risorse fondamentali come l'acqua”, ha dichiarato il ricercatore Jorge Retamal.

Maggiore efficienza

I benefici si traducono nell'utilizzo dello stesso terreno sia per la produzione agricola che per la generazione di energia, aumentando l'efficienza dell'uso del suolo di oltre il 150%, secondo i risultati preliminari del progetto in corso.

“I pannelli riducono la temperatura ambientale e l'evaporazione dell'acqua, aumentando la disponibilità di acqua per le colture di oltre il 20% e migliorando l'efficienza dell'irrigazione.

Inoltre, gli APV agiscono come una barriera protettiva contro le intemperie (pioggia, calore e grandine), contribuendo a ridurre le perdite dirette di frutti e fiori, oltre a ridurre lo stress delle piante per l'eccesso di radiazioni e calore, migliorando la salute generale delle piante.

Poiché le coperture sono realizzate con pannelli di vetro, anziché di plastica, impediscono il rilascio di microplastiche nell'ambiente, il che rappresenta un grande passo verso pratiche agricole più sostenibili e meno inquinanti, non solo per l'ambiente, ma anche per la catena alimentare”, ha dichiarato Retamal.

Confronto con i sistemi tradizionali

Nel contesto precedentemente illustrato, è importante notare che, a differenza dei sistemi fotovoltaici convenzionali, questi sono un sistema continuo e non permettono alle colture di crescere sotto i pannelli (non lasciano passare la luce diretta o fotosinteticamente attiva).

Al contrario, la tecnologia implementata in questo progetto risolve in parte il problema della competizione per l'uso del suolo. “Mentre i sistemi tradizionali privilegiano esclusivamente la produzione di energia elettrica, questa innovazione riesce a bilanciare la produzione agricola e quella energetica, a vantaggio di entrambe le aree”, afferma Carlos González.

Retamal stima che questa tecnologia sarà estesa ad altri alberi da frutto con un punto di saturazione della luce vicino a 1000 µmol m-2 s-1, come meli, mirtilli, lamponi e forse noccioli europei.

Verso pannelli più efficienti

Inoltre, afferma che nella sua ricerca futura, i pannelli fotovoltaici semitrasparenti dovrebbero essere migliorati per risolvere i problemi osservati nel suo studio, come il basso colore dei frutti di ciliegio al momento del raccolto.

“L'obiettivo è quello di utilizzare pannelli trasparenti, con celle solari spettralmente selettive che siano altamente trasparenti a lunghezze d'onda comprese tra 400 e 700 micromoli (intervallo di lunghezze d'onda che è fotosinteticamente attivo per la pianta), e che utilizzino la luce ultravioletta e/o infrarossa per generare elettricità (intervallo di luce che in eccesso può essere dannoso per le piante e/o non essenziale per la fotosintesi)”, ha sottolineato il ricercatore.

Questa implementazione di una tecnologia all'avanguardia poteva essere raggiunta solo lavorando in collaborazione con istituzioni internazionali come l'Istituto Fraunhofer-Gesellschaft, che ne sta guidando lo sviluppo, ha spiegato il ricercatore.

Costi e prospettive future

Per Retamal, sebbene la tecnologia dei pannelli APV sia più costosa rispetto ai pannelli tradizionali (tra il 30% e il 40% in più), è necessario sviluppare cristalli più efficienti, durevoli ed economici che permettano di estendere l'implementazione di questa tecnologia a un maggior numero di frutteti in Cile.

Dal momento che i vantaggi economici dell'APV si traducono in un risparmio energetico e nella possibilità di generare entrate aggiuntive vendendo l'energia in eccesso alla rete elettrica centrale cilena, a lungo termine l'idea è che il costo di questa tecnologia scenderà man mano che un numero maggiore di aziende entrerà nel mercato e questi pannelli verranno convalidati.

“È necessario discutere di più su questo tipo di iniziative. Se i sussidi venissero estesi, potremmo triplicare la produzione di energia pulita nel settore agricolo e ridurre significativamente i costi di produzione”, ha concluso Carlos González.

Conclusione

Il progetto APV non solo segna una pietra miliare nell'innovazione agricola ed energetica del Cile, ma lo posiziona anche come punto di riferimento per la sostenibilità.

Combinando la frutticoltura con le energie rinnovabili, questa iniziativa apre nuove possibilità per affrontare le sfide del cambiamento climatico in modo intelligente e redditizio.

Il progetto APV, sostenuto dall'Associazione degli agricoltori di Ñuble e dal Governo regionale di Ñuble, è in fase di ricerca e validazione da parte dell'INIA di Quilamapu e nasce dall'esigenza di ridurre l'uso di materie plastiche in agricoltura, in particolare quelle utilizzate per proteggere le colture, nonché di facilitare l'implementazione e l'indipendenza delle nuove tecnologie nei frutteti, come l'elettromobilità e l'AI.

Una nuova alternativa per il futuro

L'uso di pannelli fotovoltaici semitrasparenti (PVP) è proposto come alternativa alle tradizionali coperture in plastica, consentendo una maggiore efficienza nell'uso del suolo.

L'innovazione del progetto risiede nel fatto che i pannelli fotovoltaici non solo generano energia, ma permettono anche il passaggio di luce sufficiente per consentire alle colture di svilupparsi correttamente, cosa che i pannelli fotovoltaici tradizionali non consentono a causa della loro opacità.

Tuttavia, “sono necessarie ulteriori ricerche sui sistemi di tetti APV trasparenti, con celle solari selettive dal punto di vista spettrale che siano altamente trasparenti nella gamma spettrale visibile e che utilizzino lunghezze d'onda meno utili o meno vantaggiose per le piante”, ha affermato Retamal.

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Fonte testo e immagini: Pedro Andrés Soto Palma, Encargado de Comunicaciones de Proyecto, INIA Quilamapu, Cile

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