Sole e terreno: energia solare e agricoltura unite in armonia

RomeScienziati dell'Università di Swansea hanno sviluppato uno strumento per identificare i migliori materiali per pannelli solari da utilizzare in agricoltura e produzione di energia. Questa tecnologia, denominata agrivoltaico, consente di coltivare cibo e generare energia rinnovabile simultaneamente. I ricercatori del Dipartimento di Fisica dell'Università hanno pubblicato i loro risultati su Solar RRL. Il nuovo software prevede le prestazioni dei diversi materiali dei pannelli solari in termini di trasmissione della luce, assorbimento e generazione di energia, utilizzando dati provenienti da varie località.

L'agrivoltaico consiste nel posizionare dei pannelli solari semi-trasparenti sopra le colture. Aspetti importanti da considerare sono:

• Scegliere il materiale fotovoltaico ideale
• Capire come il materiale assorbe diverse lunghezze d'onda della luce
• Bilanciare il bandgap per filtrare correttamente la luce

Le colture utilizzano la luce rossa e blu per la fotosintesi e riflettono quella verde. Regolando il tipo di luce che passa attraverso i pannelli solari, i ricercatori possono favorire la crescita delle piante e produrre più energia contemporaneamente. Una banda proibita più ampia lascia passare la luce blu ad alta energia, mentre una banda proibita più stretta permette il passaggio della luce rossa a minore energia.

Integrare la tecnologia con l'agricoltura offre numerosi vantaggi.

• Ridurre l'impatto ambientale dell'agricoltura
• Assicurare la sicurezza alimentare
• Produrre energia pulita e rinnovabile

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I pannelli solari possono essere utilizzati in agricoltura, installandoli sui tetti delle serre o su strutture che proteggono le colture e fornendo ombra agli animali. Diverse specie animali possono aiutare a mantenere l'area pulita mangiando le piante intorno ai pannelli, ma alcune, come le capre, possono danneggiare l'apparecchiatura saltandoci sopra.

Nei sistemi agrivoltaici, è fondamentale selezionare i materiali fotovoltaici giusti in base alla luce solare locale. Ad esempio, le zone con abbondante luce blu possono sfruttare materiali a largo gap di banda, mentre le aree ricche di luce rossa potrebbero necessitare di PV con gap di banda più stretto. Conoscere questi dettagli consente di ottimizzare sia la produzione alimentare che l'energia.

I sistemi agrivoltaici possono contribuire a regolare le temperature, riducendo lo stress su piante e animali. Questo può aumentare la produttività agricola e ridurre le spese energetiche. Utilizzare pannelli solari in concomitanza con l'agricoltura può rendere la produzione alimentare più sostenibile e affidabile.

Gli studiosi ritengono che l'agrivoltaico possa ridurre notevolmente le emissioni di carbonio nell'agricoltura. Con metodi e attrezzature adeguati, le aziende agricole possono produrre la propria energia senza compromettere la coltivazione di numerosi raccolti, dimostrando il grande potenziale dell'uso di pannelli solari nei campi.