Saranno di plastica i pannelli fotovoltaici? di Angelo Aquilino

Da alcuni anni vengono prodotti e studiati polimeri sintetici utilizzabili per la costruzione di apparecchiature sia fotovoltaiche che, più genericamente, opto-elettroniche. In modo assai sbrigativo possiamo dire che quando la luce impatta su superfici costruite con questi materiali fotovoltaici si mettono in moto le cariche elettriche elementari, gli elettroni, con il risultato che si ottiene corrente elettrica. In realtà finora i progressi nel campo del fotovoltaico, dell'elettronica, dell'optoelettronica e della riproduzione delle immagini li dobbiamo all'utilizzo di materiali inorganici come il silicio. Esiste, ora, la concreta possibilità che esso possa essere sostituito da materiali organici oppure ibridi organico-silicio. L'utilizzo di questi materiali organici polimerici spazia in molti campi compreso quello della costruzione di pannelli foto-voltaici per la produzione di energia elettrica. Il centro nazionale delle ricerche Cnr finanzia una struttura di nome Istituto per la Sintesi Organica e Fotoreattività (ISOF ) 
L'utilizzo di questi materiali è assai attraente per diversi motivi....

• Il numero di tali materiali è virtualmente illimitato :

• Sono flessibili e leggeri.

• Si possono ottenere da soluzioni

• E' possibile depositarli in film ultra-sottili su molti tipi di superficie.

• Possono essere ottenuti da un numero assai elevato di materie prime e di sistemi produttivi. Di conseguenza è elevata la possibilità di ridurre i costi.

Giova ricordare che Alan Heeger ha avuto il premio Nobel per la chimica nel 2000, per le innovative ricerche su celle solari realizzate in materiale plastico: economiche, versatili e pulite.

Più recentemente una squadra di ricercatori dell'università californiana Ucla composta dal professor Yang Yang e dai suoi collaboratori Gang Li e Vishal Shrotriya ha annunciato la scoperta di polimeri plastici che si comportano come il silicio e possono essere usati per costruire pannelli fotovoltaici.

E' accertato che il rendimento attuale di questi manufatti raggiunge il 4,4% contro quello del silicio che è 15-20%. Il prof. Yang si dice sicuro che, nel giro di due anni, verrà messo in commercio un prodotto di questa natura con un rendimento confrontabile con quello del silicio, una vita media di 15 - 20 anni ed un costo circa 20% dei pannelli al silicio.

Pertanto forte è l'attesa per la loro commercializzazione. La situazione della ricerca è abbastanza caotica anche perchè sono molti i filoni promettenti, sono molti i materiali interessanti ed è grande la paura di imboccare costosi vicoli ciechi. Ci sono molti annunci di gruppi di ricerca....

• Taluni assicurano che sarà possibile stendere strati sottili di questi materiali con tecniche affini alla verniciatura sulle pareti degli edifici ed ottenere energia elettrica.

• Altri hanno sperimentato, e con successo, anche materiali fotovoltaici di provenienza vegetale. Su internet sono comparsi articoli che riferiscono dell'utilizzo di derivati del mirtillo, altri parlano di pigmenti vegetali e di altri materiali simili alla clorofilla. Il campo è aperto a tante fantasiose possibilità.

• Tutti si dicono sicuri che il 2008 sarà l'anno in cui alcuni di questi materiali verranno messi in commercio.

• Anche la Stmicroelectronics ha annunciato il proprio coinvolgimento nella ricerca e nella sperimentazione di questi materiali

La stampa riporta anche di truffe rifilate ad utenti troppo entusiasti e troppo impazienti da parte di operatori di pochi scrupoli che millantano il possesso di questa tecnologia non ancora in commercio.

La prospettiva più interessante sembra essere il costo. Con una spesa tra i 1.000 ed i 2.000 euro, infatti, sarebbe possibile installare un potenza di 3 chilovatt ossia la normale utenza domestica.

Se così fosse molte delle cose dette e scritte in questi ultimi anni ed alcune delle iniziative prese dai vari governi andrebbero riviste.

Concentramoci sui seguenti aspetti:

1. Incentivo del conto energia

2. La marginalità della tecnologia fotovoltaica di cui ha parlato il professor Rubbia.

Incentivo del conto energia

Sia il precedente governo che l'attuale hanno emesso apposite disposizioni di legge e regolamenti per concedere agli utenti che installano pannelli fotovoltaici la possibilità di vendere all'azienda elettrica di distribuzione tutta o parte dell'energia prodotta dal proprio impianto. L'azienda pagherà questa fornitura con una tariffa superiore a quella della sua fornitura verso l'utente. L'incentivo sarebbe assai conveniente se ognuno avesse il denaro per l'acquisto dell'impianto. Anche se alcune regioni offrono facilitazioni ai proprio cittadini ed alcune banche concedono mutui agevolati, rimane il fatto che gli attuali impianti al silicio hanno un costo di 7.000-8.000 euro al chilowatt. Per una normale utenza domestica (3 chilowatt) la somma da spendere sarebbe intorno ai 20.000 euro. Nel momento in cui sarebbe possibile installare 3 chilowatt con 1.000-2000 euro l'incentivo sarebbe da spostare sull'acquisto dell'impianto.

Tutti, infatti, avrebbero interesse a prodursi in casa la corrente per diminuire di molto l'importo della bolletta e magari non avrebbero i contanti.

La Marginalità del fotovoltaico

Secondo il prof. Rubbia le tecnologie fotovoltaiche sono destinate a rimanere marginali. I motivi addotti riguardano la discontinuità della materia prima (la luce) e la difficoltà di accumulare l'energia elettrica. Bisogna riconoscere che di notte la luce solare manca ed in certe giornate è scarsa rendendo poco efficienti le tecnologie fotovoltaiche. Questo ragionamento, solo a prima vista, sembra inoppugnabile.

Se e quando i costi dei pannelli fotovoltaici saranno assai più bassi tutti potranno installarne assai più del necessario in modo da usare l'energia elettrica in eccesso in vario modo......ad esempio:

• per produrre idrogeno dall'acqua ed alimentare motori a scoppio puliti quando la luce manca.

• Per fondere sali, nitrati di sodio e di potassio, ed accumulare calore da usare per produrre vapore e quindi corrente elettrica. Per realizzare, insomma, la tecnologia del solare termodinamico dello stesso Rubbia senza gli specchi parabolici per concentrare il calore solare.

• pompare acqua a monte di una diga per alimentare la cascata e produrre energia idro-elettrica quando serve.

• Alimentare compressori per avere aria compressa con la quale alimentare motori.

Sono solo alcuni esempi.....

Conclusione