Guida all’efficienza energetica nelle serre e vivai

Secondo le stime disponibili più recenti l’agricoltura protetta (serre in vetro e in plastica, tunnel e tunnellini) interessa nel mondo non meno di 900.000 ettari di superficie, distribuiti quasi in egual misura tra Asia (soprattutto Cina, Giappone e Corea, che contribuiscono con oltre 500.000 ettari di superficie coperta) e il bacino mediterraneo, dove la diffusione dell’agricoltura protetta raggiunge i 400.000 ettari, considerando anche i piccoli tunnel. L’Italia, dove si contano tra i 35.000 e i 40.000 ettari di serre considerando anche quelle non permanenti, è protagonista di questo settore insieme a Spagna, Olanda, Francia, Grecia e Turchia ed Egitto.

Per volumi economici, l’agricoltura protetta in Italia fattura oltre 3 miliardi di euro in termini di produzione lorda. Secondo elaborazioni su dati Istat riportate dallo studio “Efficienza energetica e fonti rinnovabili per l’agricoltura protetta” (effettuato da ricercatori dell’Enea e dell’Università degli Studi di Pisa e pubblicato sulla rivista Ambiente Risorse Salute), il numero di aziende italiane che producono anche in serra sono poco meno di 9.000 nella floricoltura e circa 17.600 nell’orticoltura (prevalentemente ortaggi, pomodoro, cetriolo, lattuga, valeriana, frutta come cocomero, melone e fragola, oltre a fiori e piante in vaso).

La conformazione delle serre vede ovunque prevalere l’utilizzo di film plastici flessibili poco costosi (nel 70% dei casi), costituiti soprattutto da polietilene a bassa densità. Il film di polietilene, soprattutto se in spessore singolo, vanta una buona trasparenza e resistenza meccanica, ma ha un alto valore di trasmittanza termica, (U = 8,0 W/m²K), per cui disperde calore. Nel nostro Paese sono utilizzati anche i materiali rigidi, soprattutto polimetilmetacrilato, lastre di PVC, policarbonato e materiali in fibra di vetro con poliestere, mentre il vetro è utilizzato prevalentemente nel Nord Europa. Per quanto riguarda i sistemi di riscaldamento delle serre, si tratta ancora in molti casi di caldaie a gasolio.

Il fabbisogno energetico delle coltivazioni in serra è determinato principalmente dal riscaldamento generato da caldaie, con diffusione del calore che avviene dentro il terreno o in aria. Per questo motivo l’agricoltura protetta nei Paesi con climi più freddi, come in tutto il Nord Europa, è caratterizzata da consumi medi notevolmente più elevati. Secondo lo studio “Efficienza energetica e fonti rinnovabili per l’agricoltura protetta”, i consumi energetici dei Paesi del Mediterraneo non sono comunque inferiori a 5-7 kg equivalenti di petrolio all’anno per metro quadrato di superficie coperta, mentre per i paesi del Centro-Nord Europa (Polonia, Olanda, Germania) i consumi variano addirittura tra 40 e 80 kgep /anno/m2. Consumi analoghi, tuttavia, si riscontrano anche in alcune aree di produzione florovivaistica in serra, soprattutto in Liguria e Veneto. In media in Italia l’incidenza dei consumi energetici diretti per il riscaldamento delle serre incide fino al 30-40% (in relazione alla volatilità del costo dell’energia) sui costi totali di produzione.

Per quanto riguarda i mesi più caldi, la destagionalizzazione delle produzioni in serra e la richiesta di prodotti freschi di qualità (soprattutto da parte della Grande Distribuzione Organizzata), richiede spesso il ricorso al raffrescamento artificiale per mantenere le caratteristiche di qualità dei prodotti. Questi impianti richiedono potenze non inferiori a 250 W/m2 e sono responsabili fino al 15% dei consumi totali di energia.

Complessivamente, si calcola che in Italia il consumo di energia per la climatizzazione delle serre sia compreso tra 300.000 e 500.000 Tep/anno, oltre a un consumo elettrico di almeno 10.000 Tep/anno. Se consideriamo che il consumo di 1 Tep di gasolio genera 3,1 t di CO2 in atmosfera (dati ENEA), la climatizzazione termica nell’agricoltura protetta emette in atmosfera non meno di 1.300.000 tonnellate di CO2 l’anno.

Sul fonte della CO2, inoltre, non bisogna dimenticare che spesso, in particolare nelle serre nord-europee, viene aggiunta CO2 per aumentare la produttività anche del 30%. In questo modo, nel Nord Europa di producono fino a 60 kg di pomodori bio per metro quadro, rispetto ai 10-12 del nostro Paese. Il sequestro della CO2 da parte delle colture, tuttavia, è solo temporaneo e a fine ciclo essa torna in atmosfera. Si calcola che un ettaro di serre di questo tipo emetta l'equivalente di CO2 di 250-500 automobili che percorrono 15.000 chilometri all'anno. Per cercare di trasferire pratiche più sostenibili all’agricoltura protetta del biologico in serra, il progetto europeo Greenresilient raccomanda di aggiungere anidride carbonica solo se non viene bruciato gas metano al solo scopo di produrla.

Le possibilità a disposizione delle aziende agricole che producono in serre e vivai per ridurre i costi energetici e le emissioni di CO2 sono di due tipologie. Da un lato è necessario adottare tecnologie per la produzione energetica efficienti e eco-compatibili e, ovunque sia possibile e conveniente, utilizzare fonti rinnovabili disponibili localmente o di filiera corta, dall’altro è importante ricorrere a pratiche colturali e processi produttivi che massimizzino i naturali cicli colturali, scegliendo colture che si adattano bene alle basse temperature dell’inverno.

Esistono molti interventi, strutturali e impiantistici, per migliorare l’efficienza energetica del processo produttivo in serra, ecco i principali:

• Utilizzo di caldaie a biomassa o di pompe di calore geotermiche per il riscaldamento/raffrescamento.
• utilizzo di impianti di cogenerazione per la produzione combinata di energia elettrica e calore, meglio se alimentati con di biomasse locali;
• utilizzo di sistemi fotovoltaici per la produzione di energia elettrica;
• lampade a basso consumo di tipo Led, con conseguente miglioramento anche della produttività vegetale;
• migliore coibentazione della serra, diminuendo le possibilità dispersione del calore;
• utilizzo di sistemi a “teli termici”, con conseguente riduzione del volume della serra da climatizzare;
• sistemi di controllo e programmazione della temperatura e dell’umidità;
• sistemi di accumulo passivo del calore solare integrati nell’architettura delle serre;
• aumento della superficie delle finestrature per consentire il raffrescamento dato dalla ventilazione naturale.

Per la tipologia di attività e la distribuzione geografica sul territorio italiano, l’agricoltura protetta è un settore dove l’utilizzo delle fonti rinnovabili per la produzione di energia (calore ed elettricità) è particolarmente indicato. La natura mette a disposizione biomassa ed energia solare che possono efficacemente essere sfruttati.