Dalla Corea del Sud arrivano gli alberi solari, per tutelare le foreste

L'espansione dell'energia solare spesso avviene a scapito delle foreste, creando squilibri tra gli obiettivi di energia rinnovabile e la conservazione dell'ecosistema naturale. Ma un recente studio pubblicato su Scientific Reports di Nature propone un’alternativa capace di conciliare produzione di energia pulita e salvaguardia degli ecosistemi: stiamo parlando degli alberi solari.

L’idea arriva dalla Corea del Sud, dove un gruppo di scienziati guidato da Dan-Bi Um del Korea Maritime Institute ha messo a confronto due scenari in una foresta costiera della contea di Geoseong, provincia di Gangwon. Da una parte, l’impianto tradizionale installato nel 2014 con 4.347 pannelli fotovoltaici da 230 watt, distribuiti su 22.856 metri quadrati, con un impatto devastante sul bosco. Dall’altra, un’installazione simulata composta da strutture verticali alte circa 4,8 metri e larghe 4,1, dotate di “rami” in grado di ospitare 35 pannelli ciascuno.

“Il risultato dei nostri alberi solari è sorprendente: per ottenere la stessa potenza di 1 megawatt, bastano 87 alberi con pannelli standard da 330 watt, o appena 63 con moduli più efficienti da 450 watt. In questo modo preserviamo fino al 99% della copertura forestale, contro il 2% lasciato intatto dall’impianto orizzontale. Il nostro confronto quantitativo ha rivelato che le disposizioni verticali di queste strutture raggiungono una capacità di potenza superiore rispetto ai pannelli convenzionali, salvaguardando la copertura forestale esistente”, ha raccontato Dan-Bi Um.

Se ad assorbire la CO2 è un "albero liquido"

Come funzionano gli alberi solari

Si prevede che l'energia solare diventerà la tecnologia energetica più conveniente nella maggior parte delle regioni del mondo. Tra l'accelerazione dei progressi tecnologici e una significativa riduzione dei costi di produzione, l'energia solare è sempre più in posizione chiave per diventare un sostituto leader dell'energia basata sul carbone nel prossimo futuro. Tra il 2016 e il 2018, la Corea del Sud ha registrato un forte aumento della deforestazione causata dall’installazione degli impianti solari, passata da circa 500 a oltre 2.400 ettari di bosco abbattuti. Per rispondere a questo problema, i ricercatori hanno proposto i solar tree, installati a circa 20 metri di distanza l’uno dall’altro.

Si tratta di alberi tech che combinano la produzione di energia fotovoltaica con il sequestro del carbonio nelle foreste. Le strutture imitano la morfologia naturale degli alberi con pannelli solari come rami e foglie. Il design verticale consente la generazione fotovoltaica nella tettoia superiore, permettendo al contempo una penetrazione della luce sufficiente a preservare la vegetazione del sottobosco.

“Attraverso simulazioni geospaziali 3D – dice lo scienziato Dan-Bi Um -, dimostriamo che le disposizioni verticali delle strutture degli alberi solari preservano il 99% della copertura forestale, mentre le installazioni convenzionali di pannelli fissi richiedono l'eliminazione del 98% della copertura forestale raggiungendo una capacità di generazione di energia equivalente. Sebbene i nostri studi siano incentrati in Corea del Sud, la metodologia ha un'ampia applicazione anche su altre nazioni che cercano di ampliare l'energia rinnovabile preservando gli ecosistemi forestali”.

Per testare l’integrazione paesaggistica, i ricercatori hanno utilizzato dati satellitari di Google Earth Pro e modelli 3D geospaziali. Gli alberi solari sono stati disposti lungo i margini dell’area e in prossimità di un sentiero escursionistico, mantenendo uno spazio di circa 20 metri tra una struttura e l’altra. Le simulazioni mostrano che l’impatto visivo risulta minimo e che il bosco conserva la sua fisionomia naturale.

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La conservazione delle foreste

“Questo studio è significativo in quanto presenta un modello completo che confronta l'installazione di alberi solari con i pannelli convenzionali montati a terra nelle aree forestali costiere, fornendo un percorso strategico per le nazioni densamente popolate per raggiungere obiettivi energetici ambiziosi senza mettere a rischio i serbatoi di carbonio forestale. Il nostro studio supporta direttamente gli obiettivi delineati nel Global Renewables Pledge della COP28 e nella Dichiarazione dei leader di Glasgow sulle foreste”, precisano i ricercatori.

Gli alberi solari sono una promettente doppia soluzione per allineare le priorità energetiche e ambientali agli impegni globali entro il 2030, mantenendo al contempo la tutela e conservazione delle foreste.