D’après pv magazine International
Des scientifiques de l’Université polytechnique des Marches, en Italie, ont eu l’idée de combiner l’agriculture agricole avec la production d’électricité solaire à partir de serres PV, dans l’optique d’optimiser l’utilisation des sols.
Les chercheurs définissent les serres solaires comme des « systèmes agrivoltaïques fermés » (closed agrivoltaics – CA), une forme de projet agrivoltaïque dans le cadre duquel la production d’électricité et de nourriture a lieu dans un environnement protégé.
« Toutes les cultures horticoles courantes croissent en affichant des pertes de rendement limitées ou nulles lorsque le pourcentage de panneaux PV prévus sur le toit de la serre (Ratio de couverture PV) est inférieur à 20 %, précisent les chercheurs. Nous proposons une alternative pour augmenter la durabilité agricole des CA avec l’intégration à titre expérimental de l’agriculture verticale, caractérisée par des rendements et une optimisation de la lumière et des ressources systématiquement plus élevés que dans les serres classiques. »
Ils soulignent en outre le fait que l’agriculture verticale a recours à des diodes électroluminescentes (DEL) pour optimiser la photosynthèse et ainsi la croissance végétative des plantes tout au long de l’année. Le PV constituerait donc une solution idéale pour réduire l’impact de la consommation énergétique élevée des DEL sur la viabilité du projet.
Le groupe italien a tout particulièrement cherché à évaluer la productivité du sol, la surface PV et l’électricité nécessaires pour un système d’agriculture verticale CA avec un ratio de couverture de 100 %. « Le rendement a été quantifié sur des variétés de salades feuilles de chêne à petites feuilles qui ont reçu quatre traitements lumineux différents, exprimés en Daily Light Integral (DLI) et comparés à un CA témoin », explique-t-il.
Les scientifiques ont testé cette approche sur une serre d’agriculture verticale CA expérimentale de 40,48 kW située dans la municipalité de Villaperuccio, en Sardaigne (Italie). Le système fonctionne depuis 2012 et revend de l’électricité au réseau au tarif de rachat de 0,39 €/kWh. Les étagères utilisées pour l’agriculture verticale mesurent chacune 40 cm de haut et comportent huit DEL à variateur de lumière d’une puissance nominale de 22 W chacune.
La serre accueille quatre variétés de salades à petites feuilles soumises à quatre régimes lumineux différents.
D’après les analyses des universitaires, le système d’agriculture verticale en CA permet un rendement agricole supérieur de 13 % par rapport à un système CA classique, avec des émissions de CO2 en baisse de plus de 12 %.
« L’étude de cas a quantifié l’occupation de sol élevée nécessaire à cette reconversion : le CA a besoin d’une surface 5,4 à 13,9 fois plus élevée que l’agriculture verticale pour atteindre l’autosuffisance énergétique et éviter les émissions de CO2 qui y sont liées. Cela signifie que seuls 7 à 18 % de la surface de CA peuvent être reconvertis en agriculture verticale », soulignent-ils.
Leurs conclusions sont exposées dans l’étude « Increasing the agricultural sustainability of closed agrivoltaic systems with the integration of vertical farming: A case study on baby-leaf lettuce », parue dans Applied Energy. « Cette étude a contribué à recenser les principales caractéristiques de conception nécessaires pour reconvertir les CA existants et sous-utilisés en systèmes agricoles mixtes durables et efficaces », concluent les chercheurs.
Traduction assurée par Christelle Taureau.
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