Il sito energetico del CRA-SCA Bari

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IL PROGETTO ESECUTIVO

 

Ormai i mutamenti climatici sono innegabili. I molteplici studi realizzati dai più autorevoli organi mondiali, europei e nazionali mostrano come sia ormai improrogabile cambiare l'approvvigionamento e l'utilizzo dell'energia in tutte le sue forme. Per fermare i mutamenti climatici si deve risparmiare energia e ricorrere alle fonti rinnovabili di energia. Altrimenti verranno sconvolti gli equilibri climatici globali ed anche gli equilibri socio-economico-politici.
Ecco perché in tutto il mondo, negli ultimi anni vi è grande interesse intorno alle fonti rinnovabili di energia. La ricerca si è spinta a verificare le possibilità ed i limiti delle attuale tecnologie fotovoltaiche.
In Puglia il sistema agricolo rappresenta un formidabile “giacimento” di fonti energetiche: risorse naturali diffuse nel territorio come sole e vento possono contribuire in modo significativo all'incremento della quota di energia da fonti rinnovabili previsto dal protocollo di Kyoto.
Purtroppo, la situazione attuale vede l'agricoltura, ed in particolare quella irrigua, piuttosto come grande consumatore di energia che come produttore di energia. Infatti, i prodotti agricoli pugliesi di maggiore valore economico  sono tutti ottenuti dai sistemi colturali in serra o in irriguo. Si tratta di sistemi colturali ad alto input energetico.
Il progetto affronta un particolare aspetto: utilizzare l'energia solare direttamente nelle aziende agricole per sollevare l'acqua dalla falda sottostante e per la gestione dell'irrigazione con sistemi ad alta efficienza (microirrigazione).
Nel caso della agricoltura del Barese, il sollevamento dell'acqua dalle falde e lo stoccaggio in vasche di accumulo rappresenta la maggiore voce del costo energetico dell'intero ciclo produttivo. Lo scopo del progetto di ricerca è dimostrare la fattibilità tecnica di una riserva idrica in quota ad altissima efficienza energetica ed altissima affidabilità.
Anche se i costi di investimento necessari all'acquisto della tecnologia fotovoltaica sono ancora elevati, un ambito di sicuro interesse è rappresentato dalle applicazioni “off gridd” cioè in assenza della rete elettrica di distribuzione. In tale ambito infatti i mancati costi (economici ed ambientali) di connessione alla rete elettrica, unitamente alla realizzazione di impianti ad alta efficienza ed affidabilità, rendono economicamente sensati gli investimenti iniziali necessari.
In  particolare, nel sollevamento delle acque di falda in siti non ancora elettrificati, l'inarrestabile aumento dei prezzi dei carburanti ed il parallelo aumento del prezzo dell'energia elettrica fornita dalla rete, rendono molto interessante l'idea di installare impianti di pompaggio “stand alone” ad energia solare o eolica.
La microirrigazione dei vigneti, in particolare in terra di Puglia dove i periodi siccitosi sono frequenti e prolungati, rappresenta un'applicazione logica del fotovoltaico.
Il presente progetto intende valutare i limiti di convenienza tecnico-economica ottenibile dall'utilizzo delle più efficienti soluzioni tecniche in campo energetico ed agronomico per l'irrigazione dei vigneti utilizzando acqua di falda.
Si progetterà un prototipo composto da: una sezione captante fotovoltaica costituita da moduli in silicio amorfo, una sezione di pompaggio costituita da un impianto di adduzione ed una pompa a portata variabile ed infine un serbatoio in quota per lo stoccaggio dell'acqua pompata,  una sezione di pompaggio in uscita per fornire all'acqua una ulteriore pressione, rispetto a quella naturalmente generata dal dislivello, per arrivare alle pressioni richieste dagli impianti di microirrigazione.
La riserva, dovrà ottimizzare lo sfruttamento dei moduli in silicio amorfo caratterizzati dalla capacità di fornire buoni livelli delle caratteristiche elettriche d'uscita anche in assenza di irraggiamento diretto e quindi anche nelle giornate con cielo coperto.
Il progetto sarà completato da un meccanismo di scambio termico tra i componenti del sistema, tale da raffreddare i moduli nei momenti di massimo irraggiamento (mantenendo quindi sempre elevata l'efficienza di conversione dell'energia solare) e impedire il congelamento dell'apparato di pompaggio nelle situazioni caratterizzate da abbassamento delle temperature.
La fase di studio e di progettazione avrà come oggetto di applicazione l'irrigazione dei vigneti di uva da tavola a tendone della provincia di Bari e si avvarrà della collaborazione scientifica dell'CRA-SCA (Consiglio per la Ricerca e sperimentazione in Agricoltura – Unità di Ricerca per i Sistemi Colturali in Ambienti caldo aridi) di Bari, in particolare della sezione irrigazione che da anni è impegnata nella ricerca dell'ottimizzazione delle risorse idriche in agricoltura, e della ditta TreE di Gravina di Puglia, una Energy Service Company (ESCO) che si occupa di offrire servizi integrati d'ingegneria, opera nella promozione e produzione d'energia da fonti rinnovabili e convenzionali, nel settore impiantistico in generale e nel settore del consulting. In un ottica di ESCO la TreE offre la realizzazione “chiavi in mano” degli impianti e la loro successiva gestione e manutenzione con l'ausilio di tecnologie di telecontrollo.
Per concludere, si è studiato e parlato molto di fonti rinnovabili di energia per l'agricoltura, ma il trasferimento delle conoscenze è assai scarso. La carenza di formazione ed informazione in questo campo rappresenta oggi un rilevante ostacolo nella promozione delle filiere agricoltura-energia.
Il progetto vuole essere un contributo “locale” al tema globale della riduzione di emissioni inquinanti, della promozione di fonti rinnovabili di energia, della tutela dell'ambiente,  della riduzione dei costi dei processi produttivi agricoli.
Inoltre il progetto contribuisce a  creare nuove opportunità per il settore agricolo e ingegneristico, nonché a diffondere la conoscenza e a creare  specifiche competenze tra gli agricoltori.

 

 

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CRONOPROGRAMMA DELLE ATTIVITA’

Attività

Sequenza temporale
(in mesi)

Contenuti specifici (descrizione dettagliata)

Collaborazione

Conoscenza

4

Studio delle caratteristiche dei pannelli fotovoltaici in silicio amorfo

TreE srl ESCO

Adattamento dei pannelli fotovoltaici alle condizioni climatiche della Puglia

2

Progettazione di un meccanismo di scambio termico tra i componenti del sistema per raffreddare i moduli nei momenti di massimo irraggiamento e mantenere quindi sempre elevata l’efficienza di conversione dell’energia solare. Allo stesso modo si deve impedire il congelamento dell’apparato di pompaggio quando si abbassano le temperature

TreE srl ESCO
&
CRA-ISA

Studio degli impianti di sollevamento dell’acqua di falda

3

La possibilità di pompare acqua di pozzo o superficiale è particolarmente interessante, tanto più che le necessità di irrigare le colture sono generalmente legate ai periodi di maggiore insolazione

CRA-ISA (Presso azienda sperimentale di Rutigliano)

Dimensionamento di un impianto tipo

4

Con riferimento ai vigneti a tendone della provincia di Bari che utilizzano acqua di falda, il progetto studierà due aspetti: il sollevamento dell’acqua di falda e la distribuzione in pressione negli impianti irrigui

TreE srl ESCO
&
CRA-ISA

Valutazione economica

2

Valutazione economica della possibilità di utilizzare i pannelli fotovoltaici in silicio amorfo come fonte di energia in più a quelle attuali nella specifica situazione delle aziende agricole della provincia di Bari.

TreE srl ESCO
&
CRA-ISA

Progettazione di un prototipo

3

L’impianto pilota verrà concepito per l’azienda sperimentale del CRA-ISA a Rutigliano, dove esiste un impianto di sollevamento dell’acqua di falda tradizionale.

TreE srl ESCO
&
CRA-ISA

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LINK UTILI

CRONOPROGRAMMA

CRA - Unità di ricerca per gli ambienti caldo aridi - Bari

TREE s.r.l

POR PUGLIA


 
 
 
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