Le aziende energetiche stanno perseguendo approcci innovativi per espandere la generazione di energia pulita ottenendo al contempo il sostegno pubblico, e un numero crescente di aziende solari sta investendo in operazioni a doppio scopo che combinano l'attività agricola con la produzione di energia solare sullo stesso terreno. Una critica frequente agli impianti solari è che destinare il terreno coltivabile esclusivamente alla generazione di energia limita altri usi produttivi — una tensione che si sta intensificando mentre i paesi di tutto il mondo gareggiano per raggiungere ambiziosi obiettivi di decarbonizzazione senza compromettere la sicurezza alimentare. L'installazione di pannelli solari su terreni agricoli dove le pratiche agricole continuano offre una potenziale soluzione.

Sebbene molti progetti solari siano situati su terreni aridi e non coltivabili che altrimenti resterebbero inutilizzati, le celle solari generalmente funzionano in modo più efficiente in condizioni umide piuttosto che secche. Tuttavia, la costruzione di impianti solari su terreni coltivabili ha storicamente suscitato opposizione politica e critiche pubbliche. La resistenza di tipo NIMBY (not-in-my-backyard) ai progetti solari rimane un ostacolo significativo allo sviluppo. L'utilizzo di terreni già destinati all'agricoltura per installazioni solari può consentire la produzione di energia pulita affrontando molte di queste preoccupazioni.

L'agrivoltaico — noto anche come agrofotovoltaico, agri-solar o agri-PV — è cresciuto in popolarità e scala negli ultimi anni, con le aziende di energia pulita che investono in siti a uso doppio. I pannelli solari possono essere installati sopra o intorno a terreni utilizzati per la coltivazione di colture o il pascolo del bestiame. Il concetto è stato proposto per la prima volta da ricercatori all'inizio degli anni '80, ma è solo nell'ultimo decennio — guidato dal crollo dei costi solari e dalla crescente pressione per la transizione lontano dai combustibili fossili — che l'agrivoltaico è passato da progetti pilota su piccola scala allo sviluppo commerciale.

Le disposizioni a uso doppio hanno acquisito terreno all'interno della comunità agricola perché offrono l'opportunità di guadagnare entrate supplementari da terreni già utilizzati per l'agricoltura. Oltre a diversificare le fonti di reddito, l'installazione di sistemi fotovoltaici su terreni agricoli può offrire benefici ecologici riducendo al contempo la competizione per l'uso del territorio e le restrizioni sull'ubicazione. Il Giappone, che ha aperto la strada all'adozione su larga scala dell'agrivoltaico a partire dalla metà degli anni 2000 e oggi ospita oltre mille installazioni di questo tipo, ha dimostrato che l'agricoltura a uso doppio può rimanere commercialmente valida — un esempio che informa le politiche e lo sviluppo in altri paesi.

I pannelli solari sono posizionati in modo da garantire che le colture ricevano luce solare adeguata fornendo allo stesso tempo ombra durante i periodi più intensi di caldo e sole. Aiutano inoltre a ridurre l'evaporazione dell'acqua dal suolo. Simultaneamente, le colture che crescono sotto i pannelli rilasciano vapore acqueo, che raffredda i pannelli dal basso migliorandone l'efficienza operativa. Ricerche di istituzioni tra cui l'Università dell'Arizona e il Fraunhofer Institute tedesco hanno confermato la fattibilità di questo arrangiamento simbiotico in diverse tipologie di colture e climi.

In California, sono in corso progetti per sviluppare impianti solari su larga scala su decine di migliaia di acri di terreni agricoli incolti lasciati inutilizzati a causa della carenza d'acqua. Circa 70.000 acri di ex terreni agricoli nella San Joaquin Valley a ovest di Fresno sono stati costretti all'inattività dall'agenzia idrica locale. Poiché le condizioni di siccità diventano più frequenti in molte parti del mondo, i progetti a uso doppio possono aiutare gli agricoltori a conservare i propri terreni anche quando non sono più produttivi per l'agricoltura tradizionale.

Lo sviluppatore privato Golden State Clean Energy sta collaborando con l'agenzia idrica e gli agricoltori per destinare i terreni alla produzione di energia pulita. Golden State prevede di installare fino a 21 GW di pannelli solari e 21 GW di accumulo batterico su 136.000 acri nel prossimo decennio nell'ambito del suo Valley Clean Infrastructure Plan. Una volta completato, si prevede che il progetto fornirà energia pulita sufficiente per oltre 10 milioni di abitazioni. Il piano comprenderà tra 30 e 60 progetti individuali, con Golden State che svilupperà solo dal 5 al 10 percento degli impianti solari, lasciando i siti restanti disponibili per altri investitori. Si prevede che il megaprogetto supporti l'obiettivo della California di ottenere il 100 percento della propria energia da fonti rinnovabili entro il 2045.

In Virginia — la capitale dello sviluppo di data center degli Stati Uniti, sede della più grande concentrazione mondiale di infrastrutture di data center nella Virginia settentrionale — il governo statale sta esplorando modi per aumentare la produzione di energia mentre la domanda continua a crescere. L'impennata dei consumi elettrici guidata dal cloud computing, dai carichi di lavoro dell'intelligenza artificiale e dai servizi digitali ha aggiunto urgenza all'espansione delle energie rinnovabili nello stato. A giugno, la Virginia ha codificato una definizione statale di agrivoltaico per incoraggiare gli sviluppatori a investire in tali progetti in tutto lo stato.

Una legge del 2020 richiede alle due più grandi utility della Virginia di sviluppare oltre 16 GW di energia rinnovabile terrestre, prevalentemente energia solare. Tuttavia, gli sviluppi solari hanno affrontato significativa opposizione nello stato, dove sono stati incolpati per la rapida perdita di terreni agricoli — anche se lo sviluppo residenziale ha contribuito in misura molto maggiore a tale tendenza. Di conseguenza, quasi due terzi delle contee della Virginia hanno vietato o imposto severe restrizioni ai progetti solari su larga scala. Lo sviluppo agrivoltaico sui terreni agricoli potrebbe contribuire a soddisfare la crescente domanda energetica della Virginia rispondendo alle preoccupazioni pubbliche sull'uso del territorio.

La crescita dell'agrivoltaico si estende oltre gli Stati Uniti. Una ricerca del Centro Comune di Ricerca della Commissione Europea ha rilevato che l'agrivoltaico potrebbe fornire centinaia di gigawatt di capacità solare in tutta Europa utilizzando solo una piccola frazione dei terreni agricoli della regione. La distribuzione di agrivoltaico su circa l'1 percento dei terreni agricoli europei potrebbe generare centinaia di terawattora di elettricità all'anno senza limitare l'attività agricola. Germania e Francia hanno entrambe avviato l'istituzione di quadri normativi e strutture di incentivi per progetti agrivoltaici, e a dicembre la Grecia ha annunciato piani per sviluppare 130 MW di agrivoltaico in tutto il paese.

Lo sviluppo di terreni a uso doppio per l'agricoltura e la produzione di energia pulita potrebbe ottimizzare l'uso dei terreni coltivabili o fornire un'alternativa produttiva per i terreni inutilizzati. Offre inoltre entrate supplementari agli agricoltori, molti dei quali affrontano minacce legate al clima per i propri mezzi di sussistenza. L'adozione dell'agrivoltaico potrebbe inoltre aiutare le aziende di energia pulita a ottenere il sostegno pubblico e governativo per i progetti su terreni agricoli, offrendo un modello che altri stati e nazioni che affrontano simili conflitti sull'uso del territorio probabilmente osserveranno con attenzione mentre ampliano le proprie ambizioni in materia di energie rinnovabili.

Di Felicity Bradstock per Oilprice.com