Rinnovabili • Agroforestazione: in montagna enorme potenziale sequestro CO2

Con l’agroforestazione, il sequestro del carbonio può salire di quota

Anche solo ampliando dell’1% l’anno le aree montane con copertura arborea, i benefici in termini di mitigazione del climate change sono significativi. E sono accompagnati da vantaggi per gli ecosistemi montani, l’economia locale e la sicurezza alimentare

Agroforestazione: in montagna enorme potenziale sequestro CO2
Foto di Arne König su Unsplash

Lo studio coordinato dal CMCC stima il potenziale dell’agroforestazione in montagna

(Rinnovabili.it) – Aumentare anche solo dell’1% l’anno la copertura arborea in montagna fa molto bene al clima, alla biodiversità e all’economia delle terre alte. Perché dà risultati tangibili in un decennio nella mitigazione del cambiamento climatico, che ad alta quota corre a ritmo doppio rispetto alla media globale. E rafforza gli ecosistemi, oltre a ripristinare i terreni degradati e migliorare la sicurezza alimentare. Lo rivela uno studio sul potenziale delle pratiche di agroforestazione in montagna condotto da un gruppo internazionale di scienziati coordinato dalla Fondazione CMCC.

Qual è la particolarità dell’agroforestazione in montagna? A quote elevate, a livello globale, si stima che sia concentrato il 29% del cosiddetto “carbonio irrecuperabile”, ovvero quello che una volta disperso non potrà essere recuperato in tempi ragionevoli secondo la letteratura scientifica. Aumentare la biomasse nelle terre alte, quindi, significa innanzitutto potenziarne il ruolo di pozzo di carbonio affidabile.

Il potenziale dell’agroforestazione in montagna

La quantità di carbonio aggiuntiva che potrebbero sequestrare gli ecosistemi montani – senza effetti avversi, anzi migliorando i servizi ecosistemici e dando benefici all’economia locale – è elevata. Lo studio analizza due scenari. Nel primo, potenziando in modo incrementale l’agroforestazione, si riuscirebbe a stoccare 0,5-0,7 miliardi di tonnellate di carbonio (GtC). Nel secondo si ipotizza invece un cambiamento sistemico e si arriva a un potenziale di 1,1-2,7 GtC. Si stima ad esempio che un aumento del 10% della copertura arborea su tutti i terreni agricoli nelle regioni montane possa sequestrare circa 3 GtC. Per fare un paragone, le perdite di carbonio dovute alla conversione dell’uso del suolo nelle regioni tropicali sono state stimate in 0,6-1,2 GtC l’anno.

“Gli alberi nelle aziende agricole sono una strada da percorrere per la transizione verso sistemi agricoli migliori, con un’impronta di carbonio più bassa e pratiche ecocompatibili, e sono particolarmente adatti a fornire benefici ecosistemici nei terreni spesso accidentati e a rischio di erosione delle regioni montane”, commenta Robert Zomer, primo autore dello studio.

“Dare importanza agli approcci agroforestali paesaggistici per la protezione del carbonio irrecuperabile in montagna consiste nel fornire alle comunità montane opzioni di sostentamento alternative, sostenibili e rispettose della biodiversità, che riducono la pressione sulla biodiversità locale e su altre risorse naturali, migliorando al contempo i mezzi di sussistenza di alcuni degli agricoltori più poveri del mondo, ha dichiarato Antonio Trabucco, senior scientist al CMCC, tra gli autori dello studio.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.