di Carmine Nardone

Eco-serre, luci su misura e riuso infrastrutture

Risale a molti anni fa l’esordio di tecnologie finalizzate alla coltivazione di piante in luoghi diversi dal contesto naturale. Fin dagli anni Sessanta vennero condotti studi sull’illuminazione artificiale della pianta al fine di poter ricostruire le condizioni ambientali ottimali per i rendimenti produttivi. Le serre diventarono lo strumento per poter coltivare vegetali in luoghi con caratteristiche ambientali sfavorevoli al loro sviluppo o in periodi stagionali avversi. Contemporaneamente si sviluppano ricerche e studi scientifici sui diversi aspetti delle coltivazioni cosiddette “fuori suolo”, “idroponiche” ed “aeroponiche”. In questi casi si fa a meno del suolo per utilizzare ambienti realizzati totalmente per la produzione vegetale.  Il dato che colpisce maggiormente, però, è che attualmente, anche nei Paesi industrializzati, l’energia utilizzata è ricavata quasi esclusivamente da combustibili fossili (gasolio, metano ecc.). Ciò comporta non solo l’emissione di CO2, ma anche meno qualità alimentare e costi di produzione decisamente alti. Per questo, una proposta ragionevole, per una “svolta sostenibile” vera, è quella di procedere ad una radicale riconversione tecnologica della produzione in “serra”, orientando tutto il sistema verso l’assemblaggio virtuoso delle nuove tecnologie (fotovoltaico, eolico, geotermia, recupero delle acque piovane, depurazione delle acque reflue, illuminazione a led, mezzi elettrici ecc.). Le nuove aziende ad agricoltura verticale, la ristrutturazione dei quartieri degradati, la riconversione ecologica di siti industriali dismessi, porterebbero ad accrescere, insieme alla diffusione dell’agro-housing, una nuova possibilità, per i sistemi urbani, di abbattere o contenere devastanti dinamiche inquinanti. Produrre alimenti con le tecnologie appena menzionate significherebbe ridurre l’uso di “pesticidi”, di erbicidi, di fertilizzanti nonché la riduzione drastica dell’uso di combustibile per le macchine agricole. Lo stesso riuso dell’acqua per l’agricoltura significherebbe risparmiare molte risorse idriche di falda. L’ottimizzazione del rapporto luce fotosintesi apre nuovi scenari produttivi. Spesso l’agricoltura verticale, l’agro-housing ed in genere le coltivazioni in ambienti ‘confinati’ vengono presentate come soluzioni post-terra per la produzione di cibo.

Attualmente la produzione sotto serra in Italia riguarda circa 40.000 37.104,05 ettari con il 60% localizzata al Sud. Circa il 20% delle serre sono riscaldate (floricoltura e vivaismo) da sistemi da energia da fonti fossili. Esistono com’è noto diverse di tipologie di serre. Dal punto di vista energetico funzionale la principale distinzione può essere tra serre attive e passive, cioè in base alla loro capacità di produrre o meno l’energia utilizzata per il funzionamento: – luce, temperatura, umidità, CO2, acqua e fertilizzanti. Quando si parla di “evoluzione tecnologica” delle serre, ci si riferisce soprattutto alle serre “attive”, cioè a quelle dotate di aperture per regolare temperatura, umidità e ricambio naturale di CO2; o dotate di lampade fotosintetiche, caldaie, ventilatori, schermi ombreggianti e/o energetici, sistemi cooling o fog, concimazione carbonica; o di impianti automatici di fertirrigazione e sistemi colturali fuori suolo; o di controllo computerizzato e alti livelli di automazione. Le eco-serre sono allo stato attuale una piccola minoranza mentre prevalgono di gran lunga in Italia e nel mondo serre ‘passive’ o energivore. Adottando una selezione ragionata di nuove tecnologie orientate alla sostenibilità è possibile avviare una generale riconversione con l’obiettivo di raggiungere il traguardo di emissione zero di CO2 per unità. Questa affermazione nasce da esperienze dirette.

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Foto: Prototipo di Ecoserra realizzato presso l’azienda D’Aloia di contrada San Vitale, Benevento Il progetto C.O.P.Z. (Colture Orticole Protette Zero) CO2, realizzato da Futuridea e dal CNR-Isafom (in partenariato con aziende Sannite : Elettrosannio, Oelle, Eulux ecc.) grazie al contributo del PSR- Campania 2007\2013 (Misura 124). Il prototipo venne progettato dal sottoscritto con Antonio Leone del CNR e Salvatore Rampone direttore scientifico di Futuridea.

Tali obiettivi sono raggiungibili e generalizzabili attraverso la creazione di vere “isole verdi”, simili al prototipo nel territorio individuato, così da realizzare e favorire la nascita e lo sviluppo di produzioni agricole autoctone di alta qualità. L’isola verde dunque è una tecno-serra ecologica attenta anche all’estetica che sia in grado di integrare, con basso impatto ambientale, tutte le tecnologie utili alla sostenibilità. L’isola, dunque, è in grado di realizzare l’agricoltura sostenibile: produce energia da fonti rinnovabili razionalizzandone l’uso; ricicla l’acqua piovana e depura quella di coltivazione; usa solo mezzi elettrici e, dunque, non inquina; è in grado di garantire la condizione ambientale ottimale e di conseguenza riduce gli sprechi d’acqua e i trattamenti fitosanitari; garantisce la qualità dei prodotti, la loro tracciabilità e rintracciabilità.

Lo sviluppo delle produzioni è stato realizzato attraverso una serie di strumenti altamente innovativi in grado di garantire il rispetto dei criteri di qualità individuati con una “firma” dei prodotti ideata nell’ambito del progetto, sui mercati nazionali ed internazionali. Le tecnologie adottate e collaudate hanno fornito dati estremamente positivi sotto ogni profilo (ambientale, economico ecc.) in particolare per l’originalità dei pannelli fotovoltaici adottati  e per il rapporto ottimale “luce-fotosintesi”.

L’Ecoserra dunque è una struttura autosufficiente dal punto di vista energetico, alimentata da moduli fotovoltaici specificamente progettati. Una volta modificata la struttura portante in modo che possa sopportare il carico statico senza rischi di cedimenti e destabilizzazioni, si garantisce un giusto rapporto tra luce e habitat. Per tale ragione viene escluso il ricorso a pannelli ordinari a favore dell’adozione di pannelli realizzati specificamente per tale utilizzazione.  Si tratta di modelli, affidati alla società Elettro Sannio per la produzione, che consentono il passaggio della luce garantendo contemporaneamente le condizioni ottimali del rapporto luce-fotosintesi, e la produzione dell’energia necessaria per il funzionamento della serra (riscaldamento, raffrescamento, ventilazione, illuminazione e controllo in remoto).  La possibilità di “governo” del rapporto luce-fotosintesi consente di ottimizzare il rapporto tra la fase luminosa e la fase di fissazione del carbonio o, anche, fase oscura. E’ utile sottolineare che questa esperienza è stata realizzata prima di altre realtà internazionali. In Australia sono riusciti a produrre il grano con ben sei raccolti all’anno ad intervalli di sole 8 settimane. È questo il traguardo della “speed breeding”, tecnica rivoluzionaria che promette di accelerare la coltivazione delle piante per rispondere alle esigenze di una popolazione mondiale che diventa sempre più numerosa. E, considerando le conseguenze nefaste del cambiamento climatico sull’agricoltura globale, potrebbe rappresentare una grande speranza per il futuro. Lo studio – effettuato dal team del John Innes Center, dell’Università del Queensland e dell’Università di Sydney e pubblicato su “Nature Plants” – utilizza una serra o un ambiente artificiale con illuminazione potenziata per sviluppare la ricerca di colture più performanti.  La “speed breeding” permetterebbe, infatti, ai ricercatori anche di studiare le piante e migliorare la loro genetica, rendendole più resistenti alle fitopatie. La tecnica utilizza ambienti di crescita completamente controllati e può essere adattata per funzionare in serre standard. Usa luci a LED ottimizzate per aiutare la fotosintesi in regimi intensivi fino a 22 ore al giorno. L’Eco-serra in sintesi è una tecno-serra ecologica attenta anche all’estetica, che sia in grado di integrare, con basso impatto ambientale, tutte le tecnologie utili alla sostenibilità. In virtù delle sue caratteristiche, è in grado di perseguire i seguenti obiettivi:

a) realizzare l’agricoltura verticale all’interno dei centri urbani consentendo il riuso di edifici abbandonati;

b) produrre energia da fonti rinnovabili, razionalizzandone l’uso su scala aziendale;

c) riciclare l’acqua piovana e depurare quella di coltivazione;

d) utilizzare solo mezzi elettrici per le lavorazioni sotto serra (riducendo le emissioni inquinanti);

e) garantire la condizione ambientale ottimale riducendo di conseguenza gli sprechi d’acqua e i trattamenti fitosanitari;

f) garantire la qualità dei prodotti, la loro tracciabilità e rintracciabilità.

Di seguito si riportano le tecnologie integrabili nella realizzazione delle eco-serre:

             Copertura fotovoltaica e brise soleil;

             Mini-eolico;

             Water Tank e depuratori d’acqua;

             Illuminazione ad alto risparmio energetico: Green Dy LED;

             Trattori e macchine operatrici a emissione zero;

             Tracciabilità e anti-contraffazione;

             Etichette intelligenti;

             Controllo ambientale elettronico;

             Depurazione delle acque reflue. In particolare Futuridea, oltre ai marchi depositati ha promosso innovazioni in grado di garantire la massima sostenibilità nelle produzioni .