Il building integrated photovoltaics, un nuovo modo di concepire il fotovoltaico che diventa architettonicamente integrato e utile in agricoltura, consiste nella progettazione di soluzioni innovative per integrare dispositivi di conversione dell'energia solare in energia elettrica direttamente all'interno degli edifici, ma non solo.
Lastra trasparente
Va in questa direzione lo studio di un team italiano che comprende ricercatori dell'Istituto di struttura della materia (Ism) del Consiglio nazionale delle ricerche di Roma, dell'Università di Milano Bicocca e dell'azienda Glass to Power: hanno messo a punto un materiale innovativo caratterizzato da basso impatto ambientale e alto rendimento per la realizzazione di concentratori solari a luminescenza (Lsc).
Lo studio è pubblicato sulla rivista Joule - Cell Press: l'impianto unisce alla semplicità di progettazione un basso costo di realizzazione, utilizzando un materiale che richiede processi di sintesi a ridotto impatto ambientale, pur permettendo di raggiungere rendimenti di conversione dell'energia solare allo stato dell'arte per questo tipo di applicazione.
Giuseppe Mattioli
"Il funzionamento si basa su una proprietà intrinseca di molte classi di molecole organiche, cioè la capacità di assorbire la radiazione solare su un ampio spettro di lunghezze d'onda e di riemetterla con rendimento elevato a una lunghezza d'onda differente e ben separata - spiega Giuseppe Mattioli (Cnr-Ism), che abbiamo raggiunto telefonicamente - Molecole che possiedono queste caratteristiche e che risultano altamente stabili al calore e alla luce vengono disperse all'interno di lastre di Plexiglas per finestre: la radiazione solare viene così assorbita e poi riemessa dalle molecole, e la lastra fornisce la più economica "guida d'onda" per intrappolare la radiazione e convogliarla ai bordi".
Vediamo in che misura è anche un'applicazione pratica e valida per le serre in cui si coltivano ortaggi, che non possono perdere in alcun modo il fattore luce.
"Le lastre di plexiglas contenenti il nuovo materiale sviluppato - risponde Mattioli - assorbono la luce ultravioletta e non quella visibile. Le lastre sono quindi trasparenti e la luce visibile viene trasmessa all'interno della serra, dove promuove senza alterazioni i processi fotosintetici delle piante che vi vengono coltivate".
Al momento, ovviamente, non sono disponibili specifici studi sui costi/benefici di questa tecnologia in serricoltura, ma è chiaro che si aprono nuove possibilità.
"Il vantaggio principale di questa innovazione - aggiunge Luca Beverina dell'Università di Milano Bicocca - consiste nell'utilizzo di molecole che richiedono una sintesi semplice e rapida, priva di solventi di processo e, pertanto, green".
Ma i vantaggi non finiscono qui
"A differenza dei pannelli fotovoltaici utilizzati finora che, sono opachi e scuri, o semi trasparenti - conclude Mattioli - questo sistema permette di realizzare lastre trasparenti, con benefici dal punto di vista sia estetico sia funzionale. Il principio di funzionamento del dispositivo, infine, permette di superare gli attuali vincoli di posizionamento, a oggi particolarmente stringenti in termini di inclinazione e orientamento rispetto al sole. I dispositivi fotovoltaici basati sui concentratori solari a luminescenza rappresentano, in questo quadro, un complemento insostituibile per gli impianti convenzionali".
Contatti:
Giuseppe Mattioli, Cnr-Ism
Email: giuseppe.mattioli@cnr.it