Con Fibonacci il fotovoltaico è più efficiente
Chi ha visitato la Mole Antonelliana ricorderà sicuramente la sequenza di Fibonacci che travalica la cupola del monumento. Ebbene la nota scoperta di Leonardo di Pisa, questo il nome del noto Fibonacci, nel XIII secolo, (la curva a spirale che ritroviamo nella disposizione di molti elementi naturali – foglie, conchiglie, semi di girasole, corna dell’ariete) da oggi può tornare utile anche nel settore delle energie rinnovabili e nella fattispecie, del fotovoltaico.
Siamo nella Grande Mela e il tredicenne Aidan Dwyer, nota un inconsueto schema a spirale sui rami degli alberi della zona in cui vive: tutti gli alberi senza foglie presentano un preciso orientamento e angoli simili tra loro. Pare che Aidan, incuriosito, abbia iniziato a tentare calcoli con le misure degli angoli dei rami da cui viene fuori la nota sequenza di Fibonacci, che condurrebbe a una resa migliore dei moduli fotovoltaici grazie, secondo il ragionamento di Aiden, al loro maggiore orientamento.
Il giovane newyorkese sa che rami e foglie raccolgono la luce solare per conto dell’albero e decide di realizzare due piccoli modelli di pannelli fotovoltaici, l’uno con le celle disposte secondo il modo conosciuto, l’altro con le celle disposte secondo la sequenza di Fibonacci per capire se questa effettivamente migliora l’assorbimento dell’energia solare.
Dopo tre mesi di studi, il risultato. Il secondo modello, quello sperimentale, registra un incremento di efficienza oscillante tra il 20% e il 50% (quest’ultimo raggiunto con le temperature più basse).
Aiden ha ottenuto il brevetto per questa idea brillante. Mica male come iniziativa per un adolescente!
Ozieri: il fotovoltaico contro la crisi
A Ozieri pare che si possa porre un freno agli effetti devastanti della crisi in cui versa il nostro paese grazie a un ricorso intelligente alle energie rinnovabili.
Nella prima metà del mese di agosto, la giunta comunale di Ozieri ha approvato una concessione del diritto di superficie per realizzare ben due serre fotovoltaiche da 6 megawatt nell’agro di Chilivani, a Seunis.
Si tratta di impianti di produzione agricola energeticamente autosufficienti grazie ai quali il Comune beneficierà come compenso di circa quattro mila euro per ogni ettaro di superficie concesso alla ditta vincitrice della gara d’appalto per un totale di oltre 120mila euro, con in aggiunta un impianto fotovoltaico di circa 20 kilowatt da realizzare sul tetto di un stabile pubblico comunale.
Entro fine mese: la firma del contratto, dopo un percorso durato quasi due anni. Dopo un periodo iniziale in cui i lavori di costruzione sono curati dalla società Iterna di Frosinone, subentra un’altra ditta Alba che ha diviso il progetto in due: uno di 15 ettari (realizzato dalla stessa Alba), un altro di 16 ettari (gestito dalla società agricola Agrisun).
In tutto ciò, le serre fotovoltaiche non sono fini a sé stesse ma s’inseriscono in un progetto energetico più vasto che prevede tra le altre cose la realizzazione di un impianto fotovoltaico da 200 kilowatt nel palazzetto dello sport di San Nicola, due nuovi impianti di illuminazione pubblica e coperture fotovoltaiche sulle scuole materne del Carmelo, della Gescal, e sugli impianti sportivi della città. Un esempio concreto di come combattere una crisi devastante!
Più efficienza fotovoltaica: le nanoparticelle d’oro
La rinomata rivista scientifica Acs Nano ha pubblicato di recente un articolo concernente uno studio che renderebbe possibile un incremento di circa il 20% dell’efficienza delle celle fotovoltaiche organiche a film sottile, cioè le celle solari che usano polimeri a base di carbonio al posto dei semiconduttori al silicio con nanoparticelle d’oro.
Più sottili e meno costose di quelle in silicio, le celle fotovoltaiche organiche registrano, però, un utilizzo inferiore: la causa risulta essere la bassa efficienza di conversione della luce solare in corrente elettrica. Problema importante che trova soluzione grazie ai ricercatori dall’Università della California.
Al fine di risolvere tale problema, i ricercatori hanno introdotto uno strato di nanoparticelle d’oro disponendolo tra le due pellicole della cella solare. Ed è proprio grazie allo strato d’oro aggiunto che il dispositivo conosce un aumento del 20% della sua efficienza. Le nanoparticelle d’oro, difatti, creano un notevole campo elettromagnetico e concentrano la luce in modo tale da farla assorbire meglio dalle due pellicole della cella. Ancora un buon risultato raggiunto!
Spagna: la centrale instancabile
A Fuentes de Andalucía, Siviglia, è operativa da oltre due mesi una centrale fotovoltaica capace di accumulare calore e utilizzarlo per generare elettricità anche di notte, favorita sia da specifiche caratteristiche dell’impianto, sia da ottime condizioni d’irraggiamento. Una centrale instancabile, attiva ventiquattrore al giorno.
Dunque, innanzitutto la centrale fotovoltaica copre una superficie di 185 ettari e risulta composta da una torre centrale contornata da 2.659 eliostati (congegni che seguono il percorso solare diurno e orientano la luce in un punto preciso utilizzando specchi) posizionati in maniera tale da non farsi ombra l’un l’altro e da concentrare i raggi solari sul ripetitore presente sulla torre (a circa 140 m di altezza).
Gli specchi utilizzano una soluzione salina per accumulare calore a una temperatura maggiore di 500°C e viene trasformata in vapore che aziona una turbina e produce energia elettrica. Un sistema del genere consente l’assorbimento di circa il 95% dello spettro della luce solare.
Dicevamo che oltre alle caratteristiche proprie dell’impianto, gioca un ruolo importante la posizione, nel senso che l’impianto è stato opportunamente installato nella denominata fascia del sole, zona che gode del maggior irraggiamento solare.
In realtà la potenza complessiva dall’impianto non supera i 19,9 megawatt, ma il valore aggiunto di tale centrale è un altro: la continuità, essenziale per una produzione elettrica di circa 110 gigawattora all’anno. I tecnici hanno stimato che in media la centrale è in grado di fornire energia per 20 ore al giorno e di ridurre di oltre 30 mila tonnellate all’anno le emissioni di carbonio.
Ecco però, in extremis, la nota dolente: il costo non è esattamente sostenibile, percui converrà aspettare che possa essere competitivo anche sul grande mercato.
Fotovoltaico al servizio di gadget elettronici
Cellulare scarico? Solo un brutto ricordo ormai. Grazie a uno schermo a cristalli liquidi può ricaricarsi al sole. È l’ultima tecnologia studiata alla University of California di Los Angeles (Ucla) che potrebbe rendere quasi inesauribile la carica di una batteria, riciclando quella luce dello schermo che fino ad oggi abbiamo sprecato. In che modo?
Grazie al polarizzatore organico fotovoltaico. Dunque, gli schermi Lcd funzionano per mezzo di fogli polarizzati contenenti cristalli liquidi, quantità e colore della luce emessa dallo sfondo sono regolate da un apposito chip: un sistema che consuma molta luce.
Percui gli ingegneri californiani hanno creato un nuovo polarizzatore che raccoglie la luce e la trasforma in elettricità.
Come? Grazie al fotovoltaico. Così si espone il cellulare (in stand-by) alla luce solare o semplicemente ambientale e lo schermo si trasforma in un pannellino fotovoltaico che ricaricherà la batteria.
Altresì, quando il cellulare è in funzione, la luce prodotta dallo sfondo che non serve per illuminare lo schermo verrà riciclata: raccolta dal film fotovoltaico prima, e recuperata poi.
Ecco il commento entusiasta del professor Yang Yang, docente di scienza dei materiali e prima firma dello studio che sarà pubblicato da Advanced Materials che beneficia, per il suo lavoro, del finanziamento dell’Intel «nel prossimo futuro vorremmo aumentare l’efficienza del polarizzatore organico fotovoltaico e magari lavorare già con industrie elettroniche per integrare la nostra tecnologia nei prodotti di consumo. La nostra speranza è che questi Lcd a risparmio di energia diventino di uso comune nei display».
Marchi come Apple e Samsung già valutano la possibilità di investire in tecnologie solari per l’alimentazione dei prodotti futuri, nella fattispecie Apple per ora ha solo depositato brevetti, Samsung ha già sviluppato diversi prodotti che funzionano a energia solare.
È vero anche che per questo tipo di nuove tecnologie bisogna aspettare ancora soprattutto per un discorso economico e per ottenere un prezzo tale per renderle competitive sul mercato, dato che al momento i costi sono, al momento, ancora proibitivi.
La crisi economica non blocca il fotovoltaico
Sono tempi difficili, serviranno molti sacrifici, e la difficile situazione seguita al riacutizzarsi della crisi finanziaria internazionale potrà avere risvolti imprevedibili.
Con la riduzione degli incentivi pubblici molte aziende potrebbero riconsiderare gli investimenti nel settore fotovoltaico, ma da una prima analisi pare che il mercato terrà. L’interesse per le energie rinnovabili è forte e le possibilità di risparmio legate a queste tecnologie davvero concrete.
Oggi la situazione è sicuramente più complessa rispetto al passato, ma le ragioni che spingono verso l’investimento nel solare restano immutate e questo, nel lungo periodo, garantirà la crescita del settore, nonostante la grave crisi.
Anzi, per certi versi, la crisi potrebbe anche portare a dei risvolti positivi, come un già stimato calo dei prezzi degli impianti, quantificabile approssimativamente tra il 4 e il 7% annuo da qui fino al 2020.
Intanto a dimostrazione che le discussioni, e di conseguenza l’interesse, per il fotovoltaico non si ferma, arriva un nuovo progetto di legge regionale che vuole regolamentare, in determinate zone di rilevanza ambientale, la realizzazione di impianti per la produzione di energia fotovoltaica con impianti a terra non integrati.
L’obiettivo dei promotori, dell’Idv, è quello di “evitare un consumo sconsiderato di suolo agricolo e di pregio paesaggistico”, non certo quello di ridurre l’utilizzo del fotovoltaico, visto che il partito si dice convinto sostenitore di tutte le fonti rinnovabili.
Fotovoltaico in Sicilia: vince il Made in Europe
«E’ infatti inconcepibile che l’Italia, secondo paese per lo sviluppo del fotovoltaico, importi quasi l’80% dei componenti dai paesi asiatici» sostiene convinto Giorgio Cappello, general manager della Cappello Alluminio (azienda ragusana) e aggiunge «creare una completa filiera produttiva in Sicilia in questo settore aumenterà i posti di lavoro e farà sviluppare la ricerca scientifica in questo campo».
La già nominata Cappello Alluminio, che realizza da un paio d’anni serie Micron di pannelli fotovoltaici, prima nel Mezzoggiorno d’Italia, si aggiudica il marchio Made in Europe grazie alla certificazione di Factory Inspection rilasciata dal TUV Intercet che ha verificato la provenienza europea di tutti gli elementi utilizzati nell’intero ciclo produttivo dei pannelli solari della serie Micron. Cappello sottolinea l’importanza, ai fini dell’avvenuto riconoscimento, dell’intenso lavoro dei giovani tecnici e ricercatori siciliani, costantemente impegnati a migliorare la qualità del prodotto e il rendimento degli impianti fotovoltaici.
Doppio Il vantaggio per gli italiani, dal momento che gli impianti fotovoltaici realizzati in Europa prevedono (secondo il IV Conto Energia) un premio pari al 10% sugli incentivi erogati per le rinnovabili. Pare che investire in innovazione tecnologica e ricerca premia, anche in Sicilia.
Sunfree: il fotovoltaico senza luce solare
D’estate, la ricerca non si ferma nel settore fotovoltaico: dal Mit di Boston (Massachusetts Institute of Technology) giungono novità significative: trattasi di un nuovo sistema di conversione dell’energia fotovoltaica, chiamato Sunfree, che sfrutta le nanostrutture e produce energia elettrica. La particolarità del nuovo sistema, intuibile già dal nome, sta nel fatto che la produzione di energia elettrica non deriva direttamente dalla presenza di luce solare giacché si può utilizzare il calore proveniente da qualsiasi fonte.
Entriamo nello specifico: la nuova tecnologia in questione sfrutta una piastrina di tungsteno (conosciuto perché tipicamente usato nella produzione dei filamenti delle lampadine), sulla cui superficie sono stati effettuati dei fori microscopici in scala nanometrica così che, nel momento in cui il materiale andrà ad assorbire il calore (di nuovo: non necessariamente solare), i microforellini lo convertiranno in luce ri-emessa a lunghezze d’onda, intercettata poi dalle celle fotovoltaiche e in grado di produrre energia elettrica.
Ivan Celanovic, ingegnere del Mit, commenta «essere in grado di convertire il calore da varie fonti in energia elettrica senza parti meccaniche in movimento potrebbe portare a enormi benefici, soprattutto se fossimo in grado di farlo in modo efficace, relativamente a buon mercato e su piccola scala». Ce lo auguriamo!
Boom del fotovoltaico a Udine
Nella città di Udine, in cinque anni, si è passati da 9 a 552 impianti fotovoltaici, un vero boom. Nel 2006 la città friulana poteva contare su una potenza installata di 29 kWp, attualmente sta invece raggiungendo i 5 mW. Gli impianti attualmente attivi in città generano energia elettrica pari a 5 milioni 700 mila kWh, un dato paragonabile al consumo di energia necessaria alla pubblica illuminazione, e che consentirà di evitare emissioni di CO2 per circa 3 mila tonnellate l’anno.
Questa escalation di interesse nei confronti delle rinnovabili, e in particolare del fotovoltaico, ha portato al boom di nuove installazioni registrato in particolare nel 2010, quando in 12 mesi si è assistito al passaggio da 172 a 372 impianti fotovoltaici.
Altro dato interessante è che a scegliere il fotovoltaico a Udine oggi sono soprattutto le famiglie: il 74% degli impianti infatti è residenziale e si attesta su potenze inferiori ai 6 kWp.
Ma naturalmente anche la pubblica amministrazione non resta a guardare. Il Comune di Udine si sta muovendo infatti su più fronti, a partire dall’adesione nel 2009, al cosiddetto ”Patto dei Sindaci”, un’iniziativa sottoscritta dai primi cittadini di circa 2 mila città europee che si prefiggono di ridurre del 20%, entro il 2020, le proprie emissioni di CO2, aumentando in contemporanea del 20% il livello di efficienza energetica e sempre del 20% la quota di utilizzo delle fonti di energia rinnovabile.
Il fotovoltaico Made in Cina
La Cina continua a crescere e comincia a guardare con interesse alle energie rinnovabili. Il governo cinese ha infatti recentemente reso noto le nuove tariffe incentivate che la Commissione per le riforme e lo sviluppo nazionale ha stabilito per l’elettricità prodotta dai nuovi impianti fotovoltaici.
Queste tariffe saranno le stesse in tutto il Paese, semplificando così in modo assai rilevante l’attuale situazione, in cui il calcolo sulla competitività degli investimenti effettuati variava nelle diverse zone del vastissimo territorio del Paese asiatico. Questa iniziativa è atta a stimolare un maggiore dinamismo industriale, visto che le nuove tariffe sono destinate proprio agli impianti di grandi dimensione. Come si legge in una nota infatti, il programma di incentivazione cinese non può permettersi di sovvenzionare tutte le famiglie e le imprese, come invece avviene in Europa. Questo, almeno per il momento, ma in futuro chissà.
In dettaglio le nuove tariffe prevedono che i gestori delle reti di distribuzione paghino 1,15 yuan (circa 0,13 centesimi di euro) per ogni kWh prodotto. Questo sempre a condizione che i nuovi progetti abbiano ricevuto l’approvazione entro il 1 luglio 2011 e siano completati entro la fine dell’anno. Per i progetti approvati dopo il 1 luglio sarà invece applicata una tariffa di 1 yuan/kWh prodotto ad eccezione di quelli situati in Tibet per i quali sarà mantenuta la tariffa più favorevole.
Per quanto riguarda invece il mercato domestico, recenti stime indicano una richiesta di installazione complessiva intorno a 1.000 MW, di cui circa 800 nella sola regione del Qinghai.
Un notevole fermento insomma, che avvenendo in un Paese come la Cina non può non interessare tutti noi.
