Gli scienziati raccolgono la luce del sole per coltivare cibo ed energia pulita

SAN DIEGO – Gli scienziati della UC Davis stanno lavorando per perfezionare un modo per raccogliere la luce del sole – e il suo spettro luminoso ottimale – per coltivare più cibo con meno acqua e creare energia pulita.

Misurare la potenza del sole è in parte scienza con un pizzico di magia per Majdi Abou Najm.

"Si tratta fondamentalmente di una luce piegata, ispirata alla serie 'Avatar'", ha detto. "Questi sono fondamentalmente i piegatori di luce al lavoro."

Abou Najm è professore associato presso il Dipartimento delle risorse terrestri, aeree e idriche della UC Davis. Sta studiando l'agrovoltaico, coltivando colture all'ombra di pannelli solari, idealmente con meno acqua.

Abou Najm ha affermato che i tipici pannelli solari assorbono tutta la luce, ma utilizzando l’agrivoltaico, una nuova generazione di pannelli solari potrebbe sfruttare la luce blu per produrre energia pulita e poi trasmettere la luce rossa ai raccolti.

"Fondamentalmente stiamo cercando di ottimizzare il sole in modo da considerare esattamente la quantità di raccolti necessaria e perché non raccogliere il resto?", ha affermato. “Perché se lo lasciamo, spenderemo solo più acqua”.

Il suo team ha finora scoperto che la parte rossa dello spettro luminoso è più efficiente per la crescita delle piante, mentre la parte blu dello spettro è meglio utilizzata per la produzione solare. Hanno testato tecniche di coltivazione su piante come fragole, basilico e pomodori.

"Possiamo creare lo stesso pomodoro con il 15-20% in meno di acqua", ha affermato Abou Najm.

Andre Daccache è un professore assistente presso il Dipartimento di ingegneria biologica e agraria della UC Davis ed è uno dei partner del progetto. Utilizza i droni per catturare immagini dei loro raccolti, utilizzando telecamere e sensori per catturare la crescita delle piante, l'umidità nel terreno e il tipo di luce che colpisce i raccolti.

"Stiamo cercando di mappare lo sviluppo della pianta stessa", ha detto Daccache. “Quindi è abbastanza importante dare uno sguardo dall’alto.”

Tra le sfide del cambiamento climatico, della siccità e della crescita della popolazione globale, gli scienziati ritengono che la progettazione di sistemi in grado di bilanciare la gestione sostenibile del territorio con l’uso dell’acqua e la produzione alimentare sarà determinante nella cura della razza umana e del pianeta.

"Stiamo lavorando. Ci sono persone che stanno lavorando davvero duramente per esplorare soluzioni diverse”, ha detto Daccache.

Abou Najm ritiene che, trattando il sole come una risorsa, si possa lavorare con l’ombra e generare elettricità producendo al tempo stesso i raccolti sottostanti.

"Se riusciamo a riportare quegli acri alla produzione e a generare pomodori con meno acqua, ciò rappresenterà davvero una svolta", ha affermato. “Lavorare con la luce, ottimizzarla e persino ottimizzare ogni singolo spettro di luce è il futuro dell’agricoltura. La tecnologia è il nostro salvatore, in questo caso”.

Abou Najm ha detto che una volta perfezionati i loro metodi e adattati all'agricoltura su larga scala, sperano di creare una versione economica in modo che sia accessibile agli agricoltori di tutto il mondo per aiutarli a produrre più raccolti e creare più energia. Sperano di rendere i sistemi agrivoltaici più efficienti nelle regioni agricole aride come la California.