Un gruppo di ricerca internazionale ha valutato i vantaggi della distribuzionesistema agrivoltaico in Kenia e Tanzania.
"Nonostante l'enorme potenziale del fotovoltaico nell'Africa orientale, insieme alle urgenti esigenze di sicurezza alimentare, il potenziale persistema agrivoltaiconella regione non era stata esplorata. Non solo, ma alcuni dei nostri risultati differiscono notevolmente da altri studi condotti altrove, come l'Europa, in gran parte a causa delle differenze climatiche", ha affermato l'autore corrispondente della ricerca Richard Randle-Boggis. "Siamo rimasti sorpresi nel vedere come si è comportato bene il mais. , non solo perché ci aspettavamo rese inferiori all'ombra dei pannelli solari, ma perché è una coltura davvero importante per la regione".
"Abbiamo anche scoperto che un numero maggiore di raccolti sopravviveva sotto i pannelli durante un periodo caldo, il che potrebbe indicarlosistema agrivoltaicopotrebbe proteggere i raccolti dalle condizioni climatiche più difficili previste per il futuro", ha aggiunto Randle-Boggis. Il team si aspettava di risparmiare sull'uso dell'acqua, ma vedendo che ciò si traduceva in "più raccolto per goccia" con alcune colture che producono rese più elevate durante l'utilizzo meno irrigazione "è stata una scoperta davvero entusiasmante".
Il documento di ricerca "Raccogliere il sole due volte: i benefici dell'energia, del cibo e dell'acqua dall'agrivoltaics in East Africa", disponibile inRecensioni sull'energia rinnovabile e sostenibile,afferma che la ricerca sui benefici dell’agrivoltaico sul nesso cibo-energia-acqua è attualmente carente nell’Africa sub-sahariana.
Il documento di ricerca presenta dati sulla produzione di elettricità, sulle prestazioni delle colture, sull’irrigazione e sui parametri ambientali raccolti dai due sistemi: un array off-grid da 36,6 kW situato a Morogoro, nella Tanzania orientale, presso la sede dell’organizzazione agricola Sustainable Agriculture Tanzania (SAT); e un impianto connesso alla rete da 62,1 kW situato a Isinya, nel Kenya meridionale, presso la sede dell'azienda agricola Latia Agribusiness Solutions (LAS).
Entrambi gli array sono stati sollevati a 3 m dal suolo e hanno una densità di pannelli del 50%. Ciascuno di essi è dotato di moduli solari da 345 W collegati in gruppi di tre, inclinati di 10 gradi nord, che secondo il documento sono stati selezionati per consentire un deflusso sufficiente dell'acqua e per ridurre lo sporco dei pannelli. È stato installato un sistema di raccolta dell'acqua piovana con grondaie ai bordi inferiori dei pannelli solari per convogliare l'acqua piovana e l'acqua di pulizia dei pannelli in serbatoi di stoccaggio, che hanno integrato i sistemi di irrigazione centralizzati esistenti.
Tra giugno 2022 e maggio 2023, il sistema tanzaniano ha generato 12,55 MWh di elettricità, che secondo le stime dei ricercatori equivale a un risparmio di 5.310 dollari all’anno rispetto all’elettricità proveniente dalla rete nazionale tanzaniana. In Kenya il sistema ha generato 30,13 MWh, pari al 56% dell'elettricità consumata annualmente da LAS. I ricercatori affermano che si tratta di un risparmio di 5.725 dollari rispetto al prezzo della rete, ma hanno aggiunto che, se pienamente utilizzato, il sistema potrebbe generare un risparmio superiore a 18 dollari,000.
I ricercatori hanno analizzato otto tipi di crescita delle colture nel sito della Tanzania e quattro tipi di crescita delle colture in Kenya. Alcune colture, come mais, bietole e fagioli, hanno prosperato grazie all’agrivoltaico, ma il documento di ricerca afferma che anche quelle che hanno avuto rendimenti inferiori hanno comunque generato ritorni economici attesi per la regione.
La sopravvivenza delle colture durante i periodi caldi è migliorata con il sistema agrivoltaico. L’ombreggiamento dei pannelli ha inoltre contribuito a una maggiore resa di alcune colture e ha contribuito a ridurre la domanda di irrigazione, mentre la raccolta dell’acqua piovana dal deflusso dei pannelli ha ulteriormente ridotto le esigenze di irrigazione. L'ombra ha anche contribuito a ridurre la perdita d'acqua dovuta all'evaporazione.
"Ombreggiando le colture con pannelli solari, abbiamo creato un microclima che ha aiutato alcune colture a produrre di più, ma erano anche in grado di sopravvivere meglio alle ondate di caldo e l'ombra ha aiutato a conservare l'acqua, il che è fondamentale in una regione gravemente minacciata dai cambiamenti climatici", ha affermato La professoressa Sue Hartley, autrice senior dello studio.
Nella sua conclusione, il documento di ricerca afferma che l’agrivoltaico, sia collegato alla rete che off-grid, può affrontare simultaneamente molteplici obiettivi di sostenibilità nell’Africa orientale contribuendo alla sicurezza energetica, alla produzione alimentare resiliente ai cambiamenti climatici e alla conservazione dell’acqua nella regione. "Questa tecnologia potrebbe quindi offrire vantaggi significativi ai governi e ai decisori che cercano di ottimizzare gli investimenti per lo sviluppo per ottenere il massimo impatto", aggiunge il documento.
Ma evidenzia anche che alcuni risultati dello studio contrastano con quelli trovati dalla ricerca esistente sull’agrivoltaico nelle regioni temperate. "È importante ricordare che non esiste una soluzione valida per tutti", ha affermato il dottor Richard Randle-Boggis, autore principale dello studio. "Dobbiamo adattare questi sistemi a luoghi specifici, soprattutto nei climi caldi e secchi."
Il gruppo di ricerca internazionale è stato guidato dall’Università di Sheffield in collaborazione con il Center for International Forestry Research and World Agroforestry e l’Università dell’Arizona.
