L’incontro tra l’energia solare e la tecnologia ha permesso di dare vita a sistemi capaci di tutelare l’ambiente e di garantire un risparmio energetico, e conseguentemente economico, senza precedenti, sia per le abitazioni private che per le aziende. Stiamo parlando degli impianti fotovoltaici: si tratta di strutture in grado di fornire energia elettrica pulita mettendo in atto una conversione a livello fisico, che non coinvolge in alcun modo processi di combustione o reazioni chimiche, rispettando in questo modo l’ecosistema ed eliminando la diffusione di anidride carbonica.
La ricerca ha puntato su un materiale facilmente reperibile in natura come il silicio per costruire i pannelli solari, in particolare per le celle fotovoltaiche. Derivante dall’estrazione del quarzo, è un ottimo semiconduttore ed è privo di caratteristiche tossiche e nocive. Anche per le restanti componenti ci si serve di materiali ecosostenibili, come il vetro e l’alluminio. Inoltre, soprattutto negli ultimi anni, si è puntato molto sullo smaltimento delle strutture arrivate al termine del loro ciclo di vita, cercando così di recuperare la maggior parte dei costituenti.
Il fotovoltaico e l’economia circolare
A proposito di recupero di alcune componenti, si sta cercando di creare una value-chain per implementare gli impianti fotovoltaici nella maniera più ecologica possibile, non solo riconvertendo gli elementi che nel tempo hanno perso la loro funzionalità, ma anche monitorandoli per identificare alcuni difetti in modo tale da risolverli. C’è quindi una vera e propria revisione del modello produttivo che sta alla base del fotovoltaico, mediante l’introduzione di tecniche di recupero di alcune sostanze come il gas argon, sfruttato per cristallizzare il silicio, o di migliorare alcune fasi di produzione come il taglio dei wafer di silicio. Inoltre si punta a sperimentare nuove architetture di celle solari, cercando di renderle il più sostenibili possibile.
Fotovoltaico e nuove tecnologie
L’evoluzione tecnologica non ha potuto fare a meno di influenzare il settore fotovoltaico. Dando per scontato che per avere un impianto efficiente è necessario svolgere una manutenzione periodica per prevenire i danni e i malfunzionamenti, sono stati innovati alcune componenti delle strutture, come l’inverter che si occupa di trasformare l’energia delle celle in corrente alternata, in modo tale che gli abitanti di una casa o l’azienda possano usufruirne. Tale elemento è stato dotato di display diagnostici per capire quando è necessario intervenire, rendendo così i sistemi a basso costo e altamente performanti. Alcuni studi sulla fotosintesi clorofilliana che avviene nelle foglie, hanno portato alla nascita di prototipi che puntano a riprodurre una simile reazione. Quest’innovazione viene chiamata bio-fotovoltaico, e si serve di materiali come cianobatteri e microalghe per convertire l’energia proveniente dai raggi solari in elettricità, che rappresentano inoltre in termini di impatto ambientale una soluzione sostenibile in fase di smaltimento.
Alcuni pannelli solari all’avanguardia
Sul mercato stanno prendendo piede nuove tecnologie fotovoltaiche, alcune piuttosto bizzarre, come i pannelli solari portatili, che si srotolano come tappeti e favoriscono l’installazione di nuovi impianti in territorio remoti, e ampliano il loro raggio di applicazione, contribuendo a far affermare sempre più il fotovoltaico come fonte di energia rinnovabile. Si tratta di un’innovazione funzionale qualora si renda necessario realizzare un impianto fotovoltaico su grandi superfici in poco tempo. Alcuni scienziati hanno messo a punto pannelli solari in grado di pulirsi da soli, grazie all’applicazione di un materiale trasparente sensibile all’elettricità che, dopo che l’accumulo della polvere comincia a intensificarsi, attiva un passaggio di corrente capace di spazzare la sporcizia ai lati. In Italia sono molti diffusi i pannelli fotovoltaici SunPower, prodotti negli Stati Uniti: grazie ai moduli sunpower, è possibile sfruttare al meglio ogni istante di luce, anche se ce n’è poca. In che modo? Attivandosi prima, e restando attivi più a lungo rispetto agli altri pannelli sul mercato. Ogni pannello funziona in modo indipendente, garantendo prestazioni ottimali in maniera costante, a differenza di altre tipologie che vedono compromettere la loro efficienza se anche solo un pannello smette di funzionare o resta in ombra, arrivando a produrre fino al 50% di energia pulita in 25 anni. Inoltre, attraverso uno specifico sistema di monitoraggio, è possibile controllare i dati di ciascun pannello, sia energetici che ambientali.
L’azienda americana ha realizzato anche modelli capaci di resistere a condizioni atmosferiche avverse, senza perdere potenza a causa di rotture o corrosioni, fornendo una garanzia nel tempo anche a livello economico, tutto questo grazie alla base in rame di ogni singola cella, che migliora la resistenza fino a una forza di circa 400 newton e la durabilità del pannello. Neanche le oscillazioni di temperatura dovranno più intimorire, complici i collettori integrati, che eviteranno espansioni e contrazioni della struttura.
Insomma, serve investire su tecnologie e materiali all’avanguardia per creare impianti sostenibili, puntando sul riutilizzo di quest’ultimi in ottica green, e tenendo sotto controllo i dati relativi ai consumi per attuare delle migliori agli impianti fotovoltaici.
Solo così sarà possibile garantire cambiamenti a lungo termine e preservare il pianeta in cui viviamo, incentivando la ricerca per portare avanti le innovazioni.
