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Le nuove tecnologie per il fotovoltaico: efficienza, integrazione e accumulo

A cura di: Gianpaolo Forese, architetto

Il fotovoltaico del futuro prossimo: tecnologia ed economie

Tecnologie e mercati passati, presenti e futuri del fotovoltaico

Il fotovoltaico è in veloce espansione in tutto il mondo  perché facile e accessibile. E’ (o è stato) incentivato da molti governi che hanno promosso diverse iniziative ed erogato contributi per favorirne l’utilizzo. Alla sua diffusione hanno sicuramente contribuito le norme riguardanti il contenimento dei consumi degli edifici e in generale le misure adottate per una maggiore sostenibilità ambientale, come le misure che impongono una quota di autonomia energetica ai fabbricati nuovi o ristrutturati, vigente ormai in tutta Europa.

L’energia solare, d’altra parte, è rappresentata come inesauribile, pulita, gratuita; e quasi lo è. Il silicio, sede della trasformazione della radiazione solare in energia elettrica, è utilizzato nelle sue varie forme, mono, policristallino o amorfo in più del 90% dei pannelli prodotti e il silicio adoperato a questo scopo è quello di scarto della più sofisticata tecnologia dei transistor. L’attuale tecnologia consente una resa di trasformazione della radiazione solare in energia elettrica pari a valori intorno all’11%.

Il dato, pur considerevole, rimanda però alla necessità di disporre di ampie superfici per la stesa dei pannelli. Dal punto di vista ambientale, i pannelli hanno un impatto non drammatico, ma certo. Il silicio è tra gli elementi più diffusi sulla terra, ma la forma utile per il fotovoltaico deve essere appositamente preparata. Trascurando l’impatto visivo, va quindi considerato un impatto ambientale sia nella fase di produzione dei pannelli - per  il costo energetico e l’uso di sostanze chimiche, che nella fase di fine vita del prodotto, poiché al termine del ciclo di vita pur lungo (25-30 anni) i pannelli si trasformano in rifiuti speciali da trattare.

Anche per queste ragioni, è auspicabile che in futuro vengano individuate tipi di celle più efficienti, durature e affidabili, dai minori costi di produzione e con un livello di riciclabilità più alto. Già oggi le attività di ricerca si muovono per sostituire il silicio con materiali a basso costo, anche di tipo sintetico come i nuovi materiali plastici, o più efficienti, attraverso l’uso di film sottili e più alte concentrazioni di materiale fotosensibile.

Sono in fase di sviluppo celle solari basate su materiali nano-strutturati (materiali organici ed inorganici sensibili alla luce costituiti da minuscoli cristalli, appunto nanocristalli, di dimensioni dell’ordine di un milionesimo di millimetro) interessanti per costi, semplicità di fabbricazione, leggerezza e flessibilità. Il fotovoltaico organico potrebbe aprire a pannelli flessibili e dunque a nuove frontiere e dare il via a nuove applicazioni, come ad esempio installazioni che seguono le forme dei tetti, senza interruzioni, o che vengono integrate negli abiti o nei tendaggi.

Possiamo quindi dire che sul piano tecnologico la partita di lungo periodo rimane assai aperta e il sostegno alla ricerca ha assolutamente senso, anzi, ha sempre più senso considerato che ora il fotovoltaico si è ritagliato un ruolo importante nel panorama delle rinnovabili.


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