I ricercatori dell'EPFL hanno sviluppato un simulatore in grado di calcolare le prestazioni dei parchi eolici in 30 anni, tenendo conto anche della necessità di preservare la biodiversità locale. Testato in un sito nei Carpazi in Romania, il simulatore potrebbe essere applicato alla regione del Giura svizzero, che ha un paesaggio simile.

Tre laboratori EPFL sono stati coinvolti nello sviluppo del modello in collaborazione con l'Università di Bucarest in Romania. Ricercatori del Laboratorio di Ingegneria Eolica ed Energie Rinnovabili (WIRE), l'Ecological Systems Laboratory (ECOS) e il Laboratory of Geographic Information Systems (LASIG) hanno messo in comune i loro dati e modelli con quelli di esperti del Centro dei sistemi informativi del territorio e del paesaggio (CeLTIS) dell'Università di Bucarest nell'ambito di un'iniziativa innovativa nell'energia eolica.

Il loro scopo è fornire alle autorità locali un modello che possano utilizzare per simulare in un dato paesaggio il potenziale dell'energia eolica a lungo termine, tenendo conto dell'evoluzione del paesaggio e della sua biodiversità:il modello consente di integrare ad esempio il ruolo dell'uso del suolo agricolo. Questo è importante per trovare il giusto equilibrio tra seminativi e pascoli, che può aiutare a generare forti venti, e bosco naturale, dove gli alberi tendono a ridurre le prestazioni dei parchi eolici.

Questo studio faceva parte del progetto WindLand finanziato dal Fondo nazionale svizzero per la scienza, attraverso una partnership scientifica che coinvolge SCCER-FURIES, InnoSuisse e Romania. Il caso di studio ha simulato l'impatto della politica di utilizzo del suolo sul potenziale dell'energia eolica e sulla biodiversità nei Carpazi meridionali, anche se per il momento nessun progetto del genere è in cantiere.

Non sparare per la massima produzione

Per le autorità interessate alla costruzione di un parco eolico, il modello fornisce dati su quanta energia eolica può essere prodotta e quanto deve essere eterogeneo il paesaggio per preservare la biodiversità locale. Secondo lo studio, se l'area circostante è prevalentemente boschiva, il parco eolico produrrà solo il 60% della sua capacità massima e la biodiversità sarà moderata. D'altra parte, se l'area è totalmente bonificata per il pascolo e l'agricoltura intensiva, il parco eolico sarà a piena produzione ma la biodiversità sarà notevolmente ridotta a causa del paesaggio mondano.

Quando viene raggiunto il giusto equilibrio tra terreno agricolo e bosco, il parco eolico può mantenere il 70-80% della sua capacità produttiva, e la biodiversità rimane elevata a causa del paesaggio eterogeneo e dei diversi habitat. Un altro vantaggio di questo modello accoppiato multidisciplinare è che quantifica la produzione di energia del parco eolico durante la sua vita utile.

La topografia e il paesaggio dei Carpazi sono simili a quelli della regione svizzera del Giura, con montagne – che vanno da 930 a 1, 400 metri – punteggiato di boschi, campi e pascoli, così come alberi isolati. Il modello potrebbe quindi essere applicato anche in Svizzera.

Trovare un compromesso

"I nostri risultati mostrano che è possibile raggiungere un compromesso tra biodiversità e produzione di energia eolica e che cercare di ottenere subito il massimo rendimento energetico è un errore, " spiega Jiannong Fang, ricercatore presso il WIRE Lab e autore principale dello studio, che è stato pubblicato nel numero di giugno di Scienza dell'ambiente totale , in collaborazione con l'Istituto Federale Svizzero delle Foreste, Ricerca sulla neve e sul paesaggio (WSL).

Un fisico di formazione, Fang ha imparato a parlare la lingua dei suoi colleghi di ecologia e geografia nei laboratori ECOS e LASIG per integrare aspetti economici, agronomico, sociale, dati ambientali e topografici nel suo modello. "Grazie ai modelli di quei laboratori, Sono stato in grado di migliorare le mie previsioni sull'energia eolica ed estenderle a lungo termine, " dice Fang. "Ho anche potuto osservare come il paesaggio e la foresta circostante potrebbero essere sviluppati e come questo avrebbe avuto un impatto sul potenziale dell'energia eolica".

Dalla caduta del comunismo, vasti appezzamenti di pascoli alberati, che copriva metà della regione dei Carpazi, sono stati abbandonati. Queste aree erano molto ricche di biodiversità, ei forti venti li avrebbero resi un luogo ideale per un parco eolico. Ma oggi la foresta si sta riprendendo il suo territorio. Il simulatore sviluppato dall'EPFL mira a determinare come il paesaggio può essere utilizzato efficacemente per la produzione eolica preservando al tempo stesso l'attuale biodiversità della regione.

Jiannong Fang sta cercando di affinare ulteriormente il suo modello:"Il cambiamento climatico potrebbe avere un leggero impatto sui nostri risultati. Aggiungendo vari scenari climatici relativi, ad esempio, ai cambiamenti di umidità e vegetazione renderebbe le previsioni del nostro modello ancora più affidabili e potrebbe essere l'argomento di un lavoro futuro".