Il rapporto Renewable Energy for Agri-food Systems, presentato durante la COP26 di Glasgow, la Conferenza delle Nazioni Unite sulla lotta ai cambiamenti climatici dei primi di novembre, esplora la relazione tra i sistemi agroalimentari e le energie rinnovabili e sostiene che le soluzioni sono già alla portata. Si tratta di un lavoro combinato tra FAO (l’Organizzazione per l’alimentazione e l’agricoltura) e IRENA (l’Agenzia internazionale per le energie rinnovabili).

Necessità di energia

L’energia gioca un ruolo fondamentale nelle varie filiere alimentari. Viene consumato non solo nella produzione principale, ma anche in attività secondarie come l’essiccazione, il raffreddamento, lo stoccaggio, il trasporto e la distribuzione. Il modello di consumo dell’energia nelle filiere alimentari varia in modo significativo tra paesi in via di sviluppo e paesi sviluppati. In questi ultimi, circa un quarto dell’energia totale viene consumata durante la fase di produzione (coltivazione, allevamento e pesca), il 45% nella trasformazione e distribuzione degli alimenti e il 30% nella vendita al dettaglio, preparazione e cottura. Nei paesi in via di sviluppo, questa proporzione è quasi invertita.

Negli ultimi due decenni, il consumo di energia in Asia è cresciuto man mano che l’agricoltura è diventata più meccanizzata con pompe per l’irrigazione, macchinari agricoli, apparecchiature di lavorazione e come i fertilizzanti chimici. Nelle Americhe e in Europa è rimasta stabile, anche se la produzione è aumentata grazie a maggiori efficienze e a progressi agronomici. In Europa, tra il 2000 e il 2012, la necessità di energia in agricoltura è diminuita del 20%, mentre si sono registrate leggere riduzioni in Nord America e Asia. In tutto il continente africano, che ospita circa il 15% della popolazione mondiale e deve far fronte alla crescente domanda alimentare, il consumo di energia è rimasto costante.

La disparità nell’utilizzo dell’energia tra le regioni indica un ampio divario energetico, in particolare nel continente africano. Questo divario dovrà essere colmato per aumentare la produttività, rafforzare le catene di approvvigionamento, ridurre le perdite di cibo e reddito e migliorare la sicurezza alimentare.

Cresce il fabbisogno di cibo

La domanda di prodotti alimentari e non alimentari continua a crescere a livello globale, riflettendo i cambiamenti alla dieta quotidiana guidati dalla crescita della popolazione, dall’aumento dei redditi e dall’urbanizzazione (FAO, 2018). Entro il 2050 la produzione alimentare dovrà crescere del 70%, principalmente attraverso aumenti della resa, per soddisfare la domanda in espansione. Sebbene l’uso di combustibili fossili nei sistemi agroalimentari abbia facilitato la meccanizzazione agricola, aumentato la produzione di fertilizzanti e migliorato la lavorazione e il trasporto degli alimenti, ha introdotto rischi per la sicurezza alimentare e ha lasciato indietro un’ampia parte della comunità agricola, in particolare nelle economie emergenti (FAO, 2011).

La sfida delle varie filiere alimentari mondiali è quindi quella di fornire sicurezza alimentare e nutrizione per tutti in modo sostenibile, cioè in un modo che non comprometta le basi economiche, sociali e ambientali. Le filiere alimentari devono essere redditizie (sostenibilità economica); devono produrre benefici ampi per la società (sostenibilità sociale); e devono avere un impatto positivo o neutro sull’ambiente naturale (sostenibilità ambientale) (FAO, 2018b). Raggiungere questi obiettivi richiederà una transizione dalla dipendenza dai combustibili fossili.

Il ruolo delle rinnovabili

In questo contesto le fonti di energia rinnovabile possono svolgere un ruolo cruciale nel soddisfare le esigenze energetiche dei sistemi agroalimentari sia nei paesi sviluppati che in quelli in via di sviluppo. È bene tenere sempre a mente che aumentare l’uso delle energie rinnovabili, cercando di rimanere in linea con gli obiettivi internazionali e nazionali sui cambiamenti climatici e lo sviluppo sostenibile, avrà comunque delle implicazioni sull’utilizzo del suolo.

Le strade da percorrere possono essere tre:

• l’ottimizzazione dell’utilizzo del terreno (sfruttando meglio gli spazi a disposizione),
• l’implementazione delle biomasse
• lo sviluppo di impianti fotovoltaici destinati all’agricoltura: il cosiddetto agrivoltaico.

Quest’ultimo sistema consente di combinare agricoltura e impianti di generazione di energia solare. A livello globale sono stati installati oltre 2,8 GW di agri-voltaico, i quali, se posizionati in aree con elevato irraggiamento solare, richiedono lo sfruttamento di meno terreno rispetto a quello necessario per realizzare un impianto che estragga in superficie il carbone necessario per produrre lo stesso quantitativo di energia.

Una delle applicazioni dell’agrivoltaico è l’irrigazione a energia solare, ovvero l’opportunità di soddisfare il fabbisogno energetico per il pompaggio dell’acqua in modo rispettoso dell’ambiente. Secondo le stime di Efficiency for Access (2019), le pompe per l’acqua alimentate a energia solare sono efficienti dal punto di vista energetico e convenienti, e hanno il potenziale per migliorare la vita di molti degli oltre 500 milioni di piccoli agricoltori in tutto il mondo.

Parola d’ordine: ottimizzazione

La trasformazione è un’altra fase importante nella catena dell’agroalimentare, che influenza fortemente la capacità dei sistemi alimentari di aggiungere valore, ridurre le perdite post-raccolta e aumentare i benefici socio-economici per le comunità agricole. Il miglioramento delle lavorazioni richiederà energia.

La lavorazione dei prodotti nella gran parte del mondo ancora oggi si basa su impianti e macchinari alimentati da combustibili fossili, che in genere hanno un costo di acquisto basso. Però i costi operativi possono essere elevati e volatili a causa delle fluttuazioni del prezzo del carburante. L’introduzione di apparecchiature elettriche e termiche alimentate da energia rinnovabile, siano esse sistemi standalone o mini-reti, offrono oggi un’alternativa sempre più conveniente, con l’ulteriore vantaggio di ridurre l’impatto ambientale e promuovere lo sviluppo di infrastrutture di lavorazione decentralizzate.

Il potenziale delle energie rinnovabili è evidente in molte filiere legate all’alimentare, ma deve esserci anche un intervento a monte, sui macchinari stessi, affinché venga migliorata la loro efficienza. Le attrezzature tradizionali per la lavorazione dell’agro, come fresatrici, le trebbiatrici, le macchine per la spremitura, sono relativamente inefficienti e richiedono grandi quantità di energia per essere alimentate. L’intensità energetica di molti impianti di trasformazione può essere superiore di oltre il 50% rispetto al necessario a causa di tecnologie obsolete e bassa efficienza energetica se confrontate con le migliori tecnologie disponibili (FAO, 2015). Migliorare l’efficienza energetica attraverso modifiche alla progettazione e alle apparecchiature e rendere le apparecchiature compatibili con determinate tecnologie rinnovabili (ad esempio l’energia solare) potrebbe portare a significativi risparmi sui costi e migliorarne la redditività.