Fotovoltaico solidale: ecco perché il solare è vincente

Dalle stime IEA al campo della ricerca, lo sviluppo del fotovoltaico non conoscerà pause. Inoltre si candida quale fonte energetica ideale anche per portare elettricità nei Paesi poveri

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Fotovoltaico solidale: ecco perché il solare è vincente

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Il fotovoltaico solidale è la combinazione di una fonte d’energia a zero emissioni alla possibilità di portare energia e luce in aree del mondo sprovviste di una rete elettrica.

Intanto, sulla strada verso la transizione energetica, il fotovoltaico è la fonte rinnovabile pronta a essere la protagonista del prossimo futuro. Lo ha decretato l’Agenzia Internazionale dell’Energia proprio di recente, nel report Renewables 2021: quasi 290 GW di nuova energia rinnovabile commissionati nel 2021: è il 3% in più rispetto alla crescita già eccezionale del 2020. Il fotovoltaico da solo rappresenta più della metà di tutta l’espansione dell’energia rinnovabile nell’anno appena concluso, seguito dall’eolico e dall’idroelettrico.

A partire dalla scoperta dell’effetto fotovoltaico di Alexandre-Edmond Becquerel, nel 1839, all’invenzione della prima cella solare nel 1883 da parte dell’inventore statunitense Charles Fritz, è trascorso poi quasi un secolo dalle prime celle solari prodotte in serie, dalla Sharp (1963). Ma da lì in poi non c’è stato luogo dove non sia stato posto un pannello fotovoltaico. Dallo spazio alle boe in mare, dai poli al deserto non c’è luogo o dimensione in cui non si è sfruttata la possibilità di convertire la luce solare in energia elettrica.

Anche le dimensioni variano dalle grandi installazioni nei parchi solari a soluzioni di piccole dimensioni come l’Energy Station, un piccolo kit sviluppato dall’italiana OffgridSun per portare l’elettricità in baite o campeggi. È una soluzione molto vantaggiosa specie per portare corrente e luce in aree rurali e remote di diversi Paesi in via di Sviluppo grazie all’economicità di acquisto e alla possibilità di produrre elettricità pulita evitando l’impiego di generatori diesel.

La stessa azienda contribuisce a garantire energia solare dallo scorso dicembre per alimentare un impianto di desalinizzazione completamente offgrid realizzato da un’altra realtà italiana, la startup Genius Watter, fornendo così acqua potabile e per uso agricolo alla comunità rurale di Varandinha, a Capo Verde.

Fotovoltaico solidale: portare elettricità a un miliardo di persone

Nicola Baggio, Chief Technical Officer di FuturaSun e fondatore e CEO di OffgridSun«Il fotovoltaico è una risposta concreta al grande problema dell’accesso all’energia che si vive ancora in molte aree del mondo», ricorda Nicola Baggio, Chief Technical Officer di FuturaSun, nonché fondatore e CEO di OffgridSun. Il problema riguarda un miliardo di persone – il 13% della popolazione mondiale – come ricorda The Energy Progress report. Oggi poi i costi sempre più bassi, uniti anche al ribasso delle batterie, insieme alle possibilità offerte dai Led, permettono di fornire energia e luce ovunque, determinando la taglia dell’impianto sulla base delle reali esigenze.

«In questi giorni abbiamo dimensionato impianti per sette cliniche in Burundi e per alcune scuole, così da garantire da una parte la funzionalità ospedaliere e dall’altra il funzionamento dei macchinari altrimenti alimentati grazie a generatori con combustibili fossili».

Fotovoltaico solidale per portare elettricità ai paesi poveri

È un altro esempio di fotovoltaico solidale che, una volta installato, può essere combinato a un pozzo dell’acqua per provvedere alle necessità di approvvigionamento idrico, il tutto senza la necessità di batterie, ma usando il serbatoio dell’acqua come una sorta di impianto di stoccaggio. La stessa Offgridsun, fondata proprio da Baggio, è nata per portare tecnologie solari fotovoltaiche e porre le condizioni per generare elettricità in modo affidabile ed economicamente accessibile in tutte le regioni del mondo con limitato o nessun accesso alle reti elettriche nazionali.

Impianto fotovoltaico Offgridsun in Zimbawe
Impianto fotovoltaico Offgridsun in Zimbawe

«Non dobbiamo dimenticarci che in varie parti del mondo si cucina ancora con la legna, si illuminano le zone abitate bruciando il kerosene e si impiegano altri combustibili fossili per alimentare i generatori. Queste emissioni, benché difficilmente registrabili, sono altamente inquinanti – specifica –. L’investimento sul fotovoltaico e sulle altre fonti rinnovabili, a parità di investimento, in queste zone è ben più profittevole dal punto di vista della sostenibilità ambientale rispetto ai Paesi sviluppati dove l’impiego dei fossili, benché da azzerare, è decisamente più efficiente. Su questo occorre investire: non servirebbe molto, basterebbe una minima parte di quanto si stanzi in Occidente per ottenere un risparmio di emissioni, oltre che ottenere migliori servizi e qualità della vita».

Fotovoltaico e ricerca: il valore del silicio nel futuro

A beneficio del fotovoltaico solidale e non solo, c’è poi il ruolo della ricerca che migliorerà ancor più le prestazioni, riducendo costi e impatto ambientale. A questo proposito, si guarda anche alle potenzialità di nuovi materiali alternativi a quelli tradizionali per ridurre ancor più il loro costo. Uno dei più recenti esempi riguarda la startup australiana SunDrive, che sta sperimentando l’impiego del rame al posto del prezioso argento per condurre l’elettricità. La tecnologia messa a punto ha conseguito lo scorso settembre il record mondiale del 25,54% di efficienza delle celle solari in silicio di dimensioni commerciali, superando il precedente record detenuto dal gigante solare cinese Longi.

Ma come potremo immaginarci il fotovoltaico tra 5-10 anni e oltre? «Prevedo tre temi centrali: il primo riguarda l’aumento dell’efficienza dei moduli. Potremo così contare su più watt generati per metro quadrato, ovvero si potrà contare su una potenza maggiore a fronte di superfici minori. In questo caso c’è chi – come FuturaSun – punta alla tecnologia back-contact, altri puntano sull’eterogiunzione, ma il fine è identico. C’è poi il tema del riciclo dei materiali e la crescente attenzione alla carbon footprint del prodotto sarà essenziale nei prossimi 10 anni, e tutti gli aspetti legati alla sempre maggiore sostenibilità dei pannelli, dall’aumentata durata del pannello, al peso più contenuto (in questo lo studio sui materiali darà i suoi frutti) per ridurre le emissioni durante il trasporto fino alla circolarità».

Fotovoltaico in edilizia e in agricoltura: le potenzialità

Il tema dei Building integrated Photovoltaics può certamente essere trainante: «quello dell’integrazione architettonica sarà fondamentale, pensando anche alle nuove soluzioni offerte dal fotovoltaico in edilizia. Facciate, controfacciate, addirittura gli scuri dei balconi saranno parti interessate, oltre alle finestre (anche se più complesso)», specifica il CTO FuturaSun.

Ma il maggiore sviluppo del fotovoltaico potrebbe provenire dalla sua integrazione nelle infrastrutture: «pensiamo alle barriere anti rumore su strade, autostrade, tratti ferroviari: dovrebbero essere queste a ospitare moduli, magari bifacciali, ideali in tali contesti». L’altro filone è quello dell’agrivoltaico. Un tema che da una parte potrà giovare anche dello stimolo offerto dal PNRR, dall’altro oggetto di dispute e polemiche. «In questo caso, sarà bene trovare la possibilità di integrazione in nuovi ambienti, conciliando la necessità energetica con quella agricola a beneficio di entrambe. A partire da luoghi tradizionali come il capannone agricolo o la stalla, si può e si deve puntare sugli elementi di opportunità creati dalla presenza dei moduli solari, capaci di generare ombreggiamento, utile per determinati tipi di terreno e di coltivazione», prosegue Baggio.

Lui stesso evidenzia le potenzialità installative dei pannelli solari in aree marginali o poco profittevoli: «ci sono numerosissimi terreni abbandonati: su questi terreni può essere interessante e sostenibile conciliare fotovoltaico e agricoltura, sfruttando i vantaggi che può fornire il solare. Pensiamo alle arnie: la presenza dei moduli solari garantisce che i terreni non vengano trattati con pesticidi o altre sostanze sfavorevoli alla vita delle api. Ed è solo un esempio della riconversione di terreni marginali. È bene anche pensare che anche la tecnologia fotovoltaica è profondamente evoluta. Il fotovoltaico a terra oggi conta su inseguitori monoassiali, la cui altezza dal suolo permette la coltivazione e le operazioni colturali».

Fotovoltaico vs perovskite: le prospettive

Nel futuro, l’energia solare conoscerà nuovi sviluppi tecnologici. L’avvento delle perovskiti che impatto avrà sul silicio? «Ci sono ricerche su moltissimi materiali, noti e meno noti che porteranno grandi cambiamenti nel solare del futuro. Tuttavia, fintanto che non si riesce a dimostrare una reale competitività con la produzione di massa offerta dal silicio, suscettibile anche lui come detto di un’evoluzione che lo renderanno sempre più performante e sostenibile, è difficile immaginare radicali cambi di scenario. Se pensiamo che fino a non pochi anni fa l’efficienza di conversione era del 15% e oggi si tocca il 22% si comprende quanto sia arduo per le altre tecnologie emergere. In ogni caso, arriverà anche il momento delle perovskiti e di altre tecnologie a multigiunzione anche se vivono momenti ancora di sperimentazione che credo porteranno a esiti commerciali non prima dei prossimi 10 anni».

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