Attraverso un modello di agricoltura sostenibile, basato sull’efficienza energetica, è possibile ottenere una gestione ottimizzata delle risorse energetiche e naturali.
L’attività agricola, attraverso la coltivazione di numerose specie vegetali, permette di soddisfare i bisogni alimentari, con un forte impatto ambientale in termini di risorse idriche ed energetiche utilizzate.
Il riscaldamento delle serre, necessarie per garantire un micro-clima favorevole alla crescita delle piante, comporta un notevole consumo di energia elettrica e combustibili fossili che si traduce in grandi quantità di gas a effetto serra immesse nell’atmosfera.
In Australia, dalla collaborazione tra le società Graphite Energy e Cygnus Ag, nasce il progetto Lake Sustainable Energy Precinct, per sviluppare un modello di agricoltura sostenibile basato sull’efficienza energetica.
Attraverso un impianto agri-voltaico da cinque Mega-Watt di potenza e un sistema di stoccaggio dell’energia elettrica e termica, istallato in un sito con attività agricole, è possibile soddisfare il fabbisogno energetico con basso impatto ambientale.
Inoltre, con l’integrazione delle serre idroponiche alle tradizionali attività agricole, è possibile ridurre la quantità di acqua dolce necessaria per l’irrigazione, limitando lo sfruttamento delle risorse idriche globali.
Il progetto, sviluppato come un prototipo di un modello di economia circolare basato sull’agricoltura sostenibile e l’efficienza energetica, potrà essere integrato nelle aziende agricole ottenendo una notevole riduzione sia delle risorse energetiche utilizzate, sia delle emissioni inquinanti prodotte.
Green Steam, un sistema per l’agricoltura sostenibile e l’efficienza energetica
Il sistema Green Steam, sviluppato con il progetto Lake Sustainable Energy Precinct attraverso la collaborazione tra le società Graphite Energy e Cygnus Ag, ha permesso di realizzare un nuovo modello di agricoltura sostenibile basato sull’efficienza energetica.
Il progetto, realizzato nel Nuovo Galles del Sud nello stato sud-orientale dell’Australia, con un investimento di ventinove milioni di dollari australiani, paria a circa 17,5 milioni di Euro, permette una riduzione annua di duecentocinquantamila tonnellate di anidride carbonica.
Il cuore del sistema Green Steam è un impianto agri-voltaico da cinque Mega-Watt di potenza, che permette di generare energia elettrica da fonte rinnovabile.
L’energia prodotta, con emissioni inquinanti nulle, potrà essere utilizzata per soddisfare il fabbisogno energetico delle attività agricole del sito utilizzato per condurre il test.
Inoltre, l’energia elettrica prodotta in eccesso potrà essere stoccata in batterie elettro-chimiche, in accumulatori per lo stoccaggio termico sotto forma di vapore e utilizzata per la produzione dell’idrogeno.
Stoccaggio energetico con emissioni ridotte
Attraverso uno scambiatore di calore, inserito in un circuito idraulico del sistema di stoccaggio energetico, l’energia elettrica prodotta dall’impianto agri-voltaico può essere utilizzata per riscaldare l’acqua e produrre vapore.
Il vapore, stoccato in serbatoi idonei, può essere utilizzato per il riscaldamento delle serre, sostituendo le caldaie alimentate con combustibili fossili o bio-masse e riducendo notevolmente le emissioni inquinanti.
Lo stoccaggio energetico del sistema Green Steam è dotato anche di batterie per lo stoccaggio elettro-litico dell’energia elettrica prodotta dall’impianto agri-voltaico.
Quando la produzione di energia elettrica con i moduli fotovoltaici è superiore al fabbisogno energetico del sito, l’energia in eccesso è stoccata nelle batterie elettro-litiche.
Nelle ore in cui la produzione energetica dell’impianto agri-voltaico è inferiore al fabbisogno energetico del sito, il sistema d’accumulo preleva l’energia elettrica stoccata nelle batterie per soddisfare la richiesta energetica.
Il sistema di stoccaggio energetico è dotato anche di un elettrolizzatore, alimentato con l’energia elettrica prodotta con l’impianto agri-voltaico, in grado di produrre idrogeno dall’elettrolisi dell’acqua, per lo stoccaggio elettro-chimico dell’energia elettrica.
Coltivazione idroponica e gestione dei rifiuti
Per creare un connubio perfetto tra l’efficienza energetica e l’agricoltura sostenibile, il sistema Green Steam integra la tecnologia di stoccaggio energetico con metodi di coltivazione efficienti.
Le serre per la coltivazione idroponica permettono di creare un habitat artificiale, con un micro-clima favorevole alla crescita, in cui le specie vegetali sono coltivate in una soluzione liquida con elevato contenuto di nutrienti.
Per aumentare l’efficienza energetica e ridurre al minimo gli sprechi, le serre sono riscaldate utilizzando il vapore stoccato nei serbatoi e prodotto con l’energia elettrica generata con l’impianto agri-voltaico.
Inoltre, la soluzione liquida utilizzata per la coltivazione idroponica è raccolta e costantemente riutilizzata.
L’impianto agri-voltaico, progettato e realizzato con un’altezza da terra tale da permettere la coltivazione di specie vegetali che non richiedono la luce solare diretta e con altezza ridotta, offre un riparo artificiale dalle precipitazioni atmosferiche particolarmente violente.
Le ampie zone d’ombra, sottostanti ai pannelli fotovoltaici, permettono di ridurre l’aumento della temperatura del terreno e di limitare l’utilizzo delle risorse idriche necessarie per l’irrigazione.
Attraverso un processo ottimizzato per la gestione dei rifiuti organici, prodotti dalle attività agricole, è possibile trasformare i rifiuti in concime biologico riducendo le emissioni inquinanti.
