Una serra in grado non solo di coltivare ortaggi al suo interno, ma anche di generare elettricità, rappresenta una delle innovazioni più efficaci per l'agricoltura sostenibile. Queste serre, note come serre solari intelligenti , esistono e stanno rivoluzionando il modo in cui viene prodotto il cibo. Al loro interno, colture come pomodori, cetrioli e peperoni crescono con la stessa qualità e quantità delle serre tradizionali, ma con un vantaggio aggiuntivo: generano energia.
Ti piacerebbe sapere come funzionano queste serre solari e perché rappresentano il futuro dell’agricoltura? Di seguito ve lo spieghiamo nel dettaglio.
Cosa sono le serre solari intelligenti?
Le serre solari intelligenti sono strutture che consentono la crescita delle colture generando contemporaneamente elettricità grazie a tecnologie fotovoltaiche avanzate. Queste serre catturano la luce solare attraverso pannelli solari appositamente progettati per produrre elettricità senza compromettere la crescita delle piante.
Il vantaggio di queste serre risiede nei pannelli solari utilizzati. A differenza dei pannelli convenzionali, questi pannelli fotovoltaici hanno un design trasparente o semitrasparente che permette alle lunghezze d'onda utili alla fotosintesi di raggiungere le piante. Ciò garantisce che le piante ricevano luce solare a sufficienza per crescere, mentre la luce non utilizzata viene convertita in energia elettrica.
Grazie a questa tecnologia, le serre intelligenti non solo sono autosufficienti dal punto di vista energetico, ma possono anche ridurre il consumo di energia e acqua rispetto alle serre tradizionali.
Come funzionano le serre solari?
Queste serre utilizzano pannelli fotovoltaici a selezione di lunghezza d'onda (WSPV). Questi pannelli sono progettati per catturare la luce solare e convertirla in elettricità in modo più efficiente rispetto ai pannelli solari convenzionali. Il segreto del loro funzionamento risiede nella capacità di selezionare le lunghezze d'onda della luce non necessarie alle piante per la fotosintesi, permettendo alla restante luce utile di raggiungere le colture.
I pannelli sono rivestiti con un colorante luminescente magenta che assorbe l'energia luminosa e la trasferisce alle strisce fotovoltaiche. Queste strisce convertono l'energia solare in elettricità, che può essere utilizzata per alimentare i sistemi all'interno della serra, come l'irrigazione, il riscaldamento o la ventilazione.
Inoltre, questa tecnologia è più economica rispetto ai pannelli tradizionali, il che significherebbe un notevole risparmio sui costi per gli agricoltori a lungo termine. I pannelli WSPV costano circa il 40% in meno rispetto ai tradizionali pannelli in silicio, con un costo di 0,65 dollari per watt generato.
Lo sviluppo di questi pannelli è stato realizzato da ricercatori dell'Università della California a Santa Cruz , che ne hanno testato con successo l'efficacia su colture come pomodori, cetrioli, lime, peperoni e fragole, tra le altre.
Vantaggi dell'utilizzo delle serre solari
L'utilizzo di serre solari intelligenti non solo rappresenta un progresso nella produzione di energia e nella riduzione dei costi energetici, ma offre anche altri vantaggi significativi:
- Risparmiare acqua: È stato dimostrato che queste serre consentono di ridurre il consumo di acqua del 5% rispetto alle serre convenzionali. Questo perché le piante richiedono meno acqua per crescere sotto la luce filtrata dei pannelli solari.
- Resilienza climatica: Facendo meno affidamento su fonti energetiche esterne e potendo generare la propria elettricità, queste serre sono più resistenti ai cambiamenti climatici e alla carenza di energia.
- Riduzione delle emissioni: Le serre solari possono contribuire alla riduzione delle emissioni globali di CO2 poiché utilizzano l’energia solare invece dei combustibili fossili per alimentare i loro sistemi elettrici.
Oltre a questi benefici diretti, le serre solari potrebbero contribuire a mitigare un altro grave problema ambientale: l’uso della plastica nell’agricoltura in serra. Riducendo la necessità di energia esterna, queste serre consentirebbero un uso più efficiente delle risorse di plastica e persino la possibilità di riciclare la plastica utilizzata nella loro costruzione e funzionamento.
Le colture crescono meglio nelle serre solari?
Una delle grandi domande sulle serre solari è se il loro utilizzo possa influire negativamente sui raccolti. Tuttavia, i test condotti dai ricercatori confermano che le serre solari non solo non danneggiano la crescita delle piante, ma in alcuni casi i raccolti crescono meglio che nelle serre tradizionali.
Nei test condotti su pomodori, cetrioli, peperoni e fragole, l'80% delle colture non ha subito danni . Inoltre, il 20% delle colture è cresciuto addirittura meglio sotto i pannelli solari. Ciò potrebbe essere dovuto alla regolazione della luce solare fornita dai pannelli, che permette di adattare le condizioni di luce alle esigenze specifiche di ogni pianta.
Altro aspetto positivo è che gli impianti hanno dimostrato una maggiore efficienza nell'utilizzo dell'acqua. Ciò è particolarmente importante nelle aree in cui l’acqua scarseggia, come il sud della Spagna e la California, dove sono già stati implementati alcuni dei primi prototipi di serre solari.
Progetti di serre solari in agricoltura
A livello globale, le serre solari stanno già cambiando il modo in cui viene coltivato il cibo. In California, l'Università di Santa Cruz ha guidato diversi progetti per l'implementazione di questi sistemi in coltivazioni su larga scala. In Europa, paesi come l'Italia e la Francia hanno anch'essi avviato progetti pilota per le serre solari.
In Italia, ad esempio, il progetto pugliese ha utilizzato serre solari per coltivare pomodori, mentre in Francia l'azienda Sun'Agri ha implementato questa tecnologia nelle serre di fragole. In Spagna spiccano i progetti nella regione meridionale di Almería, dove nelle zone agricole si è cominciato a utilizzare pannelli solari che permetterebbero di produrre energia sufficiente a rifornire non solo le serre, ma anche le comunità circostanti.
In termini di normative, è evidente che il sostegno del governo è vitale affinché questo tipo di progetti diventino diffusi e standardizzati. L’agrivoltaico, ovvero la combinazione di agricoltura ed energia solare, è uno dei settori in più rapida crescita nel campo delle energie rinnovabili e della sostenibilità.
Il futuro delle serre solari
Gli esperti concordano sul fatto che le serre solari intelligenti rappresentino un'evoluzione significativa nell'agricoltura moderna. Non solo consentono una produzione alimentare più sostenibile, ma possono anche contribuire a mitigare gli effetti del cambiamento climatico e della scarsità di risorse.
L’implementazione di queste serre è ancora nelle fasi iniziali, ma con l’avanzamento della tecnologia e la riduzione dei costi, è probabile che il loro utilizzo si diffonda. Paesi come la Spagna, con vaste aree coltivate sotto plastica, potrebbero trarre grandi benefici da questa tecnologia.
Si tratta di una soluzione promettente per affrontare le sfide poste dalla combinazione tra produzione agricola e fabbisogno energetico in un mondo sempre più popolato e con minori risorse.