Le serre commerciali europee stanno testando nuove tecnologie di efficienza energetica e fotovoltaiche a sostegno della transizione ecologica. Nel mare di plastica di Almeria, che copre una superficie di oltre 40.000 ettari, gli agricoltori coltivano ogni anno tra i 2,5 e i 3,5 milioni di tonnellate di frutta e verdura.
Una ricerca condotta dal programma Horizon dell’UE ha stimato nel 2018 che l’Europa ha circa 210.000 ettari di serre, con concentrazioni particolarmente elevate in Spagna (70.000 ettari), Italia (42.800 ettari), Francia, Paesi Bassi e nell’Europa centrale e orientale. Tuttavia, il fabbisogno energetico delle serre varia a seconda della loro ubicazione.
Le serre dell’Europa centrale hanno bisogno di riscaldamento perché lì fa freddo. In Spagna, invece, hanno bisogno di essere raffreddate in estate, quindi i problemi variano da una parte all’altra dell’Europa.
Per rendere le serre più sostenibili, sarebbe necessario approfittare del fatto che queste strutture occupano ampie aree inondate dalla luce del sole. Ciò le pone in una posizione unica per utilizzare la luce solare per generare elettricità fotovoltaica.
Tuttavia, una delle sfide è che i pannelli solari tendono a essere opachi, quindi non possono essere posizionati sulle colture, altrimenti non crescerebbero. Questa è stata la sfida che l’ingegnere elettrico Nick Kanopoulos, amministratore delegato dell’azienda greca Brite Solar, specializzata in tecnologie solari all’avanguardia, ha deciso di affrontare in un progetto triennale finanziato dall’UE chiamato PanePowerSW e conclusosi nel 2021.
Kanopoulos e il suo team hanno sviluppato un pannello solare rivestito di nanomateriali che assorbono le particelle di luce nella gamma UV della luce solare, che non sono utili né per i pannelli fotovoltaici né per la coltivazione delle piante. Le ritrasmette poi nella gamma rossa e blu dello spettro visibile, utile per entrambi.
In questo modo, la luce visibile può passare attraverso i pannelli e incrementare sia la produzione di elettricità che la fotosintesi, rendendo la tecnologia ideale per l’uso nelle serre.
Il team ha testato i pannelli in serre in Grecia, Spagna, Stati Uniti e Singapore e in coltivazioni all’aperto in Germania, Francia, Paesi Bassi e Romania. I test sono stati condotti su una varietà di colture, tra cui pomodori, mirtilli, fiori ornamentali e peri. I risultati hanno dimostrato che gli agricoltori possono ridurre in modo significativo l’impronta di anidride carbonica generando energia rinnovabile durante la coltivazione.
Secondo lo studio, gli agricoltori non solo sarebbero in grado di produrre la propria energia, ma la struttura della serra consentirebbe di raccogliere l’acqua piovana da utilizzare per le colture e di proteggersi dalle intemperie. Inoltre, ridurrebbe l’evaporazione dell’acqua, con una conseguente riduzione del 20-40% dell’acqua necessaria per l’irrigazione.
Il team di Kanopoulos sta espandendo e costruendo una fabbrica in Grecia per automatizzare e accelerare la produzione di vetro solare. Con questa fabbrica, l’azienda sarà in grado di combinare l’applicazione dei nano-rivestimenti con l’assemblaggio dei pannelli solari su un’unica linea di produzione.
La ricerca di questo articolo è stata condotta e finanziata dal programma Horizon dell’UE.
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