Nel test in campo condotto in Svezia nel 2024, il broccolo sotto entrambi i trattamenti di pannelli fotovoltaici magenta ha raggiunto la maturazione dopo 104 giorni dal trapianto, contro i 79 giorni del controllo in pieno sole: 25 giorni di ritardo. Lo studio di Mälardalen University, pubblicato su Cell Reports Physical Science, ha misurato anche una maggiore efficienza d’uso della radiazione sotto i pannelli, ma la fotosintesi assoluta è stata superiore nel controllo.
La prova si è svolta all’aperto, a Kärrbo Prästgård, vicino a Västerås, da luglio a ottobre 2024. I ricercatori hanno coltivato la varietà di broccolo “Marathon” sotto due moduli semitrasparenti in tellururo di cadmio (CdTe), confrontandoli con una parcella esposta al sole. È un caso di agrovoltaico: coltivazione agricola e produzione di elettricità condividono la stessa superficie.
Che cosa misura l’efficienza d’uso della radiazione
L’efficienza d’uso della radiazione, o RUE, mette in rapporto la crescita della coltura con la radiazione ricevuta. Rispetto al controllo in pieno sole, la RUE è stata 4,5 volte maggiore con il trattamento T50 e 2,8 volte con il T70. Questi rapporti descrivono l’efficienza, non un moltiplicatore della quantità di broccolo raccolta: alla maturazione, diverse misure della crescita, compreso il peso delle infiorescenze, non mostravano differenze sostanziali rispetto al controllo.
Le sigle T50 e T70 corrispondono alle percentuali di trasparenza indicate dal produttore. La quota media di radiazione fotosinteticamente attiva (PAR) trasmessa alle piante era invece rispettivamente del 13,2% e del 19,2%.
| Misura nel test | ASP-LAM2-T50 | ASP-LAM2-T70 |
| Trasparenza indicata dal produttore | 50% | 70% |
| Trasmissione media della PAR | 13,2% | 19,2% |
| Giorni dal trapianto alla maturazione | 104 | 104 |
| RUE rispetto al controllo in pieno sole | 4,5× | 2,8× |
| PPFD massima media | 143 ± 2 μmol m⁻² s⁻¹ | 207 ± 4 μmol m⁻² s⁻¹ |
La PPFD, cioè la densità di flusso fotonico fotosintetico, misura la quantità di luce utile alla fotosintesi che raggiunge una superficie. Nel controllo in pieno sole la PPFD massima media era di 925 ± 17 μmol m⁻² s⁻¹, molto più alta che sotto i pannelli; anche la fotosintesi assoluta era maggiore. Perciò la RUE più alta dei trattamenti fotovoltaici non coincideva con una crescita più rapida: il broccolo sotto i moduli è maturato più tardi.
Nutrienti e uso del suolo
Al secondo campionamento, le concentrazioni di micronutrienti erano inferiori nelle piante coltivate sotto i pannelli; quelle dei macronutrienti erano invece comparabili a quelle del controllo. Il risultato riguarda il broccolo e le condizioni di questa prova.
I ricercatori hanno calcolato una LER pari a 1,18 per un singolo raccolto. La LER, o rapporto equivalente del suolo, è un indicatore modellizzato dell’uso combinato del terreno per coltivazione e produzione fotovoltaica; il calcolo include un’ipotesi prudenziale di perdita del 40% della superficie. Il valore non rappresenta un aumento misurato della resa del broccolo né un indicatore di redditività.
Per il periodo di coltivazione dal 2 luglio al 14 ottobre 2024, lo studio stima una produzione di 447,6 kWh per un impianto da 1,1 kWp. Il modello su scala di ettaro, basato sui moduli T50, stima una potenza installata di 546 kWp.
Una parcella per trattamento
La prova ha riguardato una sola varietà, un solo sito e una sola stagione, con una parcella per ciascun trattamento. Le sei piante campionate in ogni parcella erano sottocampioni, non repliche sperimentali indipendenti; gli autori definiscono quindi esplorativi i confronti statistici e segnalano il rischio di pseudoreplicazione. Per verificare quanto i risultati si ripetano in altre condizioni, lo studio indica la necessità di prove replicate in più stagioni e località.
