File – I pannelli solari sono installati in un impianto fotovoltaico galleggiante su un lago di Haltern, in Germania, venerdì 1 aprile 2022. Le aziende agricole solari galleggianti sono attraenti non solo per la loro potenza pulita e la mancanza di un'impronta di terra, ma perché conservano anche l'acqua prevenendo l'evaporazione. (AP Foto/Martin Meissner, file)
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La coppia di potere più recente e più calda non vive a Hollywood. In realtà è il matrimonio di pannelli solari e bacini idrici: noto come fotovoltaici galleggianti o flotovoltaics, i dispositivi si bob su semplici galleggianti, generando energia al contempo ombra che riduce l'evaporazione.
Un vantaggio principale della tecnologia è che non devi cancellare gli alberi per far posto alle aziende agricole solari. Come bonus aggiuntivo, l'acqua raffredda i pannelli, aumentando la loro efficienza. La ricerca ha dimostrato che se le società dispiegavano i floatovoltaici in una sola frazione di laghi e bacini del mondo, potrebbero generare quasi un terzo della quantità di elettricità che gli Stati Uniti usano in un anno.
Poiché i sistemi flotovoltaici proliferano rapidamente – il mercato dovrebbe crescere in media del 23 percento ogni anno tra il 2025 e il 2030 – gli scienziati stanno studiando come la tecnologia potrebbe influenzare gli ecosistemi. L'ombreggiatura, ad esempio, potrebbe accordare la crescita delle alghe che alcune specie mangiano – ma allo stesso tempo, potrebbe anche prevenire la crescita delle alghe tossiche. I galleggianti potrebbero impedire all'atterraggio degli uccelli acquatici, ma potrebbero anche fornire loro habitat per nascondersi dai predatori. Comprendendo meglio queste dinamiche, gli scienziati affermano che se le aziende sono disposte, possono lavorare con i produttori per personalizzare i flotovoltaici per produrre quanta più elettricità possibile a beneficio anche del più possibile la fauna selvatica.
“L'energia rinnovabile, l'elettricità a basse emissioni di carbonio, è davvero una buona cosa per noi, ma non dovremmo espanderla a costo della perdita di biodiversità”, ha affermato Elliott Steele, ricercatore post-dottorato presso l'Università della California, Davis, e co-autore di un recente documento su Floatovoltaics e conservazione nella rivista Nature Water. “Questa è una grande opportunità per noi di aumentare le nostre ricerche e sviluppare idee di design intelligente e migliori pratiche di ubicazione al fine di avere questo felice matrimonio tra un ecosistema sano e biodiverso e l'espansione delle energie rinnovabili.” Leggi dopo
La maggior parte degli schieramenti flotovoltaici si trova in corpi idrici creati dall'uomo come bacini idrici e stagni per il trattamento delle acque reflue-e questi pannelli solari non sono diversi da quelli che si trovano a terra o sui tetti. Sono attaccati a zattere che sono ancorate al fondo di un serbatoio o del lago o attaccati a riva. Gli ingegneri adattano i sistemi a una specie di acqua specifica, ad esempio tenendo conto di quanti livelli vanno su e giù, in modo da non spiaerli nella stagione secca.
Se il serbatoio è dotato di una diga idroelettrica, i pannelli possono generare elettricità aggiuntiva durante il giorno. Durante la stagione secca, potrebbe esserci meno acqua per girare quelle turbine, ma molta luce solare per compensare il divario. E poi in inverno, potrebbe esserci meno luce ma molta acqua. “Un sistema solare e idroelettrico galleggiante ibrido può avere una potenza più stabile durante tutto l'anno”, ha affermato Prateek Joshi, ricercatore energetico presso il National Renewable Energy Laboratory. “Nel complesso, possiamo ridurre la variabilità della generazione.”
Sebbene i bacini idrici siano ambienti artificiali, nemmeno sono liste vuote: c'è molta vita acquatica con cui un sistema floatovoltaico potrebbe interagire. “Modificherà l'habitat, non importa cosa”, ha detto Steele. “Questa modifica all'habitat fornirà rischi o potrebbe effettivamente fornire potenziali benefici per alcune specie? Pensiamo che alcuni aspetti del solare galleggiante possano essere utili per i uccelli acquatici.”
I volantini migratori, ad esempio, potrebbero fermarsi in un serbatoio per nutrire e trovare rifugio sui galleggianti. “Quello che posso dire aneddotico dai clienti di tutto il mondo è che, sì, alcune specie di uccelli acquatici si riuniranno”, ha affermato Chris Bartle, direttore delle vendite e del marketing nelle Americhe per Ciel e Terre, che ha schierato centinaia di sistemi solari galleggianti in tutto il mondo.
Laddove le considerazioni ecologiche diventano più difficili è con effetti a catena imprevisti. Ombreggiando l'acqua, i pannelli riducono la quantità di luce disponibile per gli organismi fotosintetici. Se ciò si traduce in meno alghe per le piccole creature chiamate zooplancton da mangiare, ciò potrebbe significare un minor numero di prede per i pesci, e quindi meno pesci che gli uccelli possono mangiare. Allo stesso tempo, le specie fotosintetiche che prosperano con meno luce potrebbero crescere in numero. Gli scienziati avranno bisogno di più esperimenti per comprendere appieno tali complessità.
I ricercatori hanno anche osservato i pesci che si nascondono sotto sistemi flotovoltaici, che potrebbero aiutarli a evitare la predazione da parte di pesci più grandi. Ma ciò potrebbe anche fornire cibo facile per i uccelli acquatici che mangiano i pesci. Quindi qualcosa di apparentemente semplice come l'ombreggiatura aggiuntiva può dare il via a una cascata di impatti ecologici. “Stiamo ancora cercando di capire questo effetto e come si propaga attraverso la catena alimentare, perché non è semplice”, ha affermato Simone Jaqueline Cardoso, un ecologo d'acqua dolce che studia flotovoltaics all'Università dell'Indiana. “Il più delle volte dobbiamo monitorare per lunghi periodi per comprendere l'effetto dell'ecosistema.”
Queste dinamiche diventano ancora più difficili quando non ci sono due corpi d'acqua – hanno climi e comunità uniche di piante e animali – quindi i sistemi floatovoltaici avranno impatti diversi a seconda di dove sono schierati. C'è anche la questione della copertura: se i pannelli coprono l'80 % di un serbatoio, funzionerà in modo diverso rispetto al 30 percento.
Di conseguenza, Cardoso e altri scienziati stanno facendo esperimenti controllati, giocando con la quantità di copertura per vedere come ciò influisce sulla crescita delle alghe. “In questo momento, il nostro puzzle è un po 'incompleto”, ha detto Cardoso. “Stiamo cercando di mettere insieme più pezzi e capire il quadro generale.”
Mentre gli scienziati imparano di più su come le specie interagiscono con il flotovoltaico, c'è un'opportunità per loro di collaborare con i produttori per modificare i sistemi. Gli equipaggi potrebbero evitare la costruzione durante i periodi sensibili per gli uccelli acquatici, come la migrazione e il nidificazione. Oppure potrebbero trovare un modo per aprire la quantità ideale di spazio tra i pannelli per far entrare più luce, colpendo un equilibrio tra la generazione di energia rinnovabile e un ecosistema sano. “Ci può essere sicuramente quel tipo di compromesso tra i due”, ha detto Steele.
Questo articolo è apparso originariamente in Grist all'indirizzo https://grrist.org/science/what-will-the–cone-of-floating-solar-panels-mean-for-wildlife/.
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