Rinnovabili: il futuro nei pannelli solari fatti di carbonio

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I pannelli solari fatti di silicio sembrano volgere al tramonto e appaiono all’orizzonte quelli costruiti con il carbonio: la Cyanine Technologies (start up dell’Università di Torino) e la società Pianeta avevano già presentato all’inizio di quest’anno un innovativo progetto che punta alla diffusione di pannelli basati su una serie di materiali organici (polimeri o piccole molecole), composti dunque di carbonio, e oggi la ricerca sembra veramente credere in questo futuro.

I pannelli fotovoltaici sono una tecnologia già nota mediante la quale è possibile trasformare in elettrica l’energia della luce che proviene dal Sole. Alcuni materiali infatti sono chimicamente strutturati in modo tale che i fotoni di cui è composta la luce, colpendo gli atomi della loro superficie, ne eccitano gli elettroni, che abbandonano il materiale andando a costituire una corrente elettrica sfruttabile come fonte di alimentazione.

Utilizzando come sorgente primaria il Sole, fonte di energia rinnovabile, questa metodica è anche decisamente più ecologica dei carburanti fossili (petrolio) che attualmente vengono impiegati su larga scala. Il problema delle celle solari tuttavia risulta essere ancora quello economico, che limita fortemente la resa finale. I materiali infatti sono spesso costosi e la costruzione e l’installazione di grandi distese di questi pannelli aggiungono spese ingenti, con ricavi che compensano ancora poco l’investimento iniziale.

In aggiunta a queste problematiche vi è quella dovuta alla dipendenza di tutto il sistema dalla situazione climatica, anche se alcune ricerche recenti hanno portato a limitare questo inconveniente, costruendo marchingegni in grado di immagazzinare energia in modo da compensare un eventuale “black out di Sole”, tanto che, per esempio, la Germania, che certo non può vantare un clima solare, punta ad avere entro il 2050 una copertura energetica, tra solare ed eolico, pari all’80 per cento del fabbisogno totale (risultato che si raggiungerà grazie ad un’intelligente e lungimirante politica economica basata su tariffe differenziali mirate ad incentivare gli investimenti in questo settore).

Tuttavia i costi vanno assolutamente abbattuti e una strada sembra proprio cambiare i materiali di partenza. I polimeri organici possono infatti essere “stampati” su larghe aree a costi molto ridotti, perché molti di loro hanno la proprietà di poter essere prodotti sotto forma di film sottili depositabili su distese molto ampie, come fossero vernici. In particolare è possibile costruire celle solari organiche fino a 1000 volte più sottili di quelle fatte di silicio, cosa che ridurrebbe sensibilmente la quantità di materiale iniziale usato, con notevole risparmio economico. Questo significa che sarebbe possibile usarle anche nei vestiti e sulle tende, e la compagnia Konarka, fondata nel 2001 da un team internazionale di scienziati, sta attualmente investendo in questa direzione.

Il limite di questi materiali risulta però l’efficienza, che attualmente è pari a circa un terzo di quella assicurata dal silicio. Pertanto ad oggi la ricerca mira ad aumentare la resa e i tempi di vita delle celle, oltre a sviluppare metodi sempre più funzionali di produzione trasferibili su pannelli di larga area.

In questo momento è in corso un progetto di industrializzazione sul quale ha investito il gruppo Kinexia, che prevede preliminarmente un test mediante l’installazione di pannelli fotovoltaici organici sulle vetrate di un edificio pubblico del comune di Settimo Torinese (Torino).

Roberta De Carolis

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