Svizzera
Nasce una nuova tecnologia fotovoltaica che promette di rivoluzionare il settore delle rinnovabili garantendo maggiori capacità di conversione dell’energia solare in corrente elettrica, acqua potabile e aria fredda in maniera assolutamente sostenibile e pulita. Presentata in occasione della Giornata della Terra a Zurigo, il nuovo sistema fotovoltaico-termico ad alta concentrazione (HCPVT), sviluppato dai ricercatori IBM, in collaborazione con Airlilght Energy, ETH, NTB, European Solar Thermal Electricity Association (ESTEA) e di Greenpeace International, dovrebbe essere in grado di concentrare in media la potenza di 2.000 soli. Efficiente ed economico, l’HCPVT mostra un’efficienza di raccolta dell’80% della radiazione in arrivo convertendole in energia utile.
Un’energia che consentirà ai tecnici di ottenere elettricità, acqua potabile ed energia termica di raffreddamento direttamente dall’energia del sole, quindi in maniera assolutamente sostenibile e pulita. Grazie ad una sovvenzione triennale da 2,4 milioni di dollari, fornita dalla Commissione per la tecnologia e l’innovazione svizzera, il team di ricercatori avrà la possibilità di implementare il prototipo in via di realizzazione e di ragionare su tutti i possibili utilizzi, sia in ambienti estremi, sia nelle città.
Entro pochi decenni oltre il 70% della popolazione mondiale abiterà in centri urbani. Da qui la necessità di costruire Smart city e di trasformare tutte le metropoli del mondo in centri d’innovazione sostenibili, puliti, in grado di alimentarsi energeticamente in maniera il più possibile autonoma e green oriented. L’HCPVT si propone a tale scopo, mostrandosi come una grande parabola costituta da numerosi specchi che, allineandosi con il sole e sfruttando l’angolo migliore in base all’allineamento stella-Terra, sono in grado di convertire in media 250 watt al giorno di corrente. Ogni specchio è a sua volta costituito di chip fotovoltaici a tripla giunzione con un’efficacia, assicurano da Zurigo, di 10 volte superiore a quelli tradizionali, grazie a nuovi sistemi di raffreddamento ad aria.
Le celle fotovoltaiche a tripla giunzione possono convertire più del 30% della radiazione solare raccolta in energia elettrica e consentono un recupero efficiente del calore residuo superiore al 50%. I piccoli componenti high-tech, in particolare i dispositivi di raffreddamento a microcanali e gli stampi, saranno prodotti in Svizzera, mentre il resto della costruzione e l’assemblaggio possono essere eseguiti nella regione di installazione. Un modello di business vantaggioso per tutte le parti e che può sviluppare innovazione e posti di lavoro in ogni parte del mondo: dalle megalopoli ai piccoli centri rurali, fino alle regioni più desertiche del pianeta.
Gli elementi ottici per la concentrazione solare saranno sviluppati dall’ETH di Zurigo. “Saranno applicate tecniche numeriche di tracciamento dei raggi avanzate per ottimizzare la progettazione della configurazione ottica e raggiungere flussi solari uniformi superiori a 2.000 soli in corrispondenza della superficie della cella fotovoltaica“, spiega Aldo Steinfeld, Professore presso l’ETH di Zurigo.
La parabola, elegante e semplice nel design, adattabile ad ogni ambiente e facile da istallare, sarà anche usata per convertire l’energia alla dissalazione termica dell’acqua e al raffreddamento dell’aria. Tale sistema potrebbe fornire 30-40 litri di acqua potabile per metro quadro di superficie del ricevitore al giorno, si legge in un documento dell’ETH, continuando a generare elettricità con una resa di oltre il 25% o due chilowattora al giorno. Riguardo all’aria fredda, infine, l’HCPVT è abilitato al condizionamento dell’aria tramite macchina frigorifera ad assorbimento,che meglio si presta rispetto alle tradizionali macchine a compressione che contengono liquidi nocivi e inquinanti.
Il nuovo sistema, dichiarano i ricercatori, sarà presto una grande risorsa per la produzione di energia elettrica, acqua potabile e aria fredda in molte aree del mondo, tra cui l’Europa meridionale, l’Africa, il Medio Oriente, alcune zone del Nord America, del Sud America e dell’Australia, tutte quelle aree in cui le condizioni climatiche sono più estreme, calde, secche e inospitali per l’uomo. Un prototipo dell’HCPVT è attualmente in fase di test presso il laboratorio di IBM Research di Zurigo, mentre altri saranno presto costruiti in diversi centri di ricerca in Svizzera.
(f.f.)