Che cosa è l’energia rinnovabile

Usare il sole e l’ombra

Sembra l’uovo di Colombo. Utilizzare uno stesso terreno per produrre energia solare e contemporaneamente ricavare reddito dalla sua coltivazione. Una quarantina di anni fa l’idea era stata lanciata da Adolf Goetzberger, fondatore del famoso Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems. (...) Questo approccio sta avendo una larga diffusione. Vengono utilizzati sistemi solari a inseguimento con i moduli a diversi metri di altezza che aumentano l’energia prodotta ed evitano nel contempo l’ombreggiamento permanente di una parte del suolo. La copertura fotovoltaica può anche proteggere le colture da fenomeni climatici avversi come grandine, gelo e forti piogge. Questa soluzione risulta ancora più efficace quando parliamo di terreni abbandonati o aridi.
Un esempio interessante viene dalla Cina, dove da sei anni il gruppo Baofeng gestisce 107 chilometri quadrati di terreno desertificato nella provincia di Ningxia. Ha iniziato piantando erba medica per preparare il suolo, e quindi ha realizzato una centrale fotovoltaica da 640 MW con una coltivazione di bacche di goji con irrigazione a goccia posta al di sotto dei moduli solari. La zona ha pochissime precipitazioni e si sfrutta il fatto che la centrale solare riduce di un terzo l’evaporazione. I risultati sono stati interessanti, con un miglioramento dell’ecosistema della regione. Si sono diffusi piccoli animali selvatici come passeri, lepri e fagiani e si è riusciti a far rivivere una distesa desertica.

La centrale cinese non è un caso isolato e si stima che attualmente siano in funzione nel mondo 3.000 MW di impianti agrivoltaici. In Giappone ci sono ben 2.000 impianti. Le soluzioni sono molto diversificate. (...) C’è chi, come la tedesca Next2sun, ha sperimentato installazioni solari verticali con moduli bifacciali orientati est-ovest (invece che a sud) per generare più energia nelle ore di punta mattutine e serali. Una soluzione che sarebbe molto utile in realtà come la California caratterizzate da un forte picco della domanda nel secondo pomeriggio.
(...) Ci sono esperienze di agrivoltaico e di apicoltura in Europa e negli Stati Uniti che testimoniano un buon livello d’integrazione tra api e pannelli fotovoltaici. Interessante il “pollinator-friendly solar sites act” del Minnesota (Stati Uniti), che dal 2016 prevede la valutazione delle istallazioni fotovoltaiche in ambiente rurale nell’ottica del mantenimento/miglioramento dell’habitat per gli insetti impollinatori.

Le biomasse: che cosa sono e dove sono utilizzate

Il termine “biomassa” include tutti i materiali di matrice organica, di origine vegetale e animale, che possono essere destinati a usi energetici o per la bioeconomia. Più precisamente, nella Direttiva europea sulle fonti rinnovabili di energia (REDII), la “biomassa” è definita come: “La frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura, comprendente sostanze vegetali e animali, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti, compresi i rifiuti industriali e urbani di origine biologica”.
Si delinea quindi un mondo assai variegato e complesso, che comprende appunto i prodotti, i rifiuti e i residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura, dalla gestione delle foreste (e dalle industrie connesse, come per esempio le segherie o le cartiere) e anche quelli provenienti dalla pesca e dall’acquacoltura. È biomassa anche la parte biodegradabile dei rifiuti, sia urbani (la cosiddetta “frazione organica”) sia industriali.

Tra le biomasse legnose troviamo ovviamente il legname e i suoi derivati (come segatura e trucioli), le ramaglie e i residui delle lavorazioni forestali e agricole, fra cui le potature di vite, olivo e alberi da frutta e la paglia di cereali. Tra i residui delle industrie agroalimentari troviamo per esempio torsoli, gusci di frutta secca, noccioli, sansa e bucce di frutta e verdura, assieme ad alcune tipologie di grassi animali e scarti dell’industria della pesca. Un’altra fonte di biomassa molto importante, proveniente dall’industria zootecnica, sono i liquami e reflui prodotti negli allevamenti, come il letame bovino e suino e le deiezioni degli allevamenti avicoli, comunemente dette “pollina”. Gli esempi fin qui riportati hanno riguardato solo tipologie di biomassa ottenute da sottoprodotti, residui e rifiuti di processi aventi altri scopi principali. Tuttavia, esiste anche un’importante filiera di cosiddette “colture dedicate”, destinate essenzialmente alla produzione di biomassa a scopo energetico. In questo ambito, possiamo trovare colture arboree a rapido accrescimento come il pioppo o la robinia, piuttosto che colture come cereali, mais, canna da zucchero, soia, girasole e molte altre.

(...) Perché le biomasse possano dirsi a tutti gli effetti una fonte energetica rinnovabile, è però necessario che vengano utilizzate con un tasso di impiego tale da permettere ai cicli naturali di ricostituirle.

Il processo fondamentale alla base dell’accrescimento di tutti i tipi di biomassa vegetale è la fotosintesi, in cui le piante assorbono dall’ambiente circostante anidride carbonica (CO₂) e acqua e le trasformano, con l’apporto dell’energia solare e dei nutrienti presenti nel terreno, in zuccheri. Si comprende quindi come, nel caso delle biomasse, il ciclo del carbonio risulti “chiuso”: durante la loro conversione in energia, parte del carbonio in esse contenuto diventa CO₂, gas climalterante fra le principali cause del climate change. In tempi contenuti, però, quella quantità di CO₂ emessa verrà assorbita da altrettanta nuova biomassa attraverso il processo di fotosintesi. Pertanto, si dice che il ciclo energetico della biomassa è a bilancio di CO₂ neutrale, ovvero la produzione di energia da biomassa non aumenta la presenza di CO₂ in atmosfera.