Solar Print: i nuovi pannelli solari low cost stampabili in casa

Ultimo aggiornamento: 21.11.19

 

Le nuove frontiere della tecnologia solare e le prospettive future per l’impiego massivo.

 

L’elevato costo dei pannelli fotovoltaici basati sul silicio, dovuto principalmente alla complessità del loro processo produttivo, rappresenta ancora oggi il maggiore ostacolo alla diffusione della tecnologia solare.

Nonostante l’efficienza delle celle solari sia aumentata sempre di più negli ultimi anni infatti, la spesa per l’acquisto e l’installazione di un impianto solare fotovoltaico, purtroppo, per molte persone rappresenta ancora un investimento proibitivo con tempi di ammortizzazione estremamente lunghi.

Per far fronte a questa problematica, quindi, più di dieci anni fa la ricerca ha iniziato a concentrare i suoi sforzi sulla messa a punto di un sistema che permetta la produzione di celle solari efficienti ma a basso costo. I primi risultati sono stati ottenuti poco meno di due anni fa dal CSIRO, l’Ente Nazionale di Ricerca australiano, che è riuscito a sintetizzare uno speciale inchiostro “solare” capace di trasformare il vetro, la plastica e il metallo in pannelli fotovoltaici.

 

Inchiostro “fotovoltaico”

Si tratta in realtà di un inchiostro elettronico contenente delle nanoparticelle conduttive, il quale può essere stampato direttamente su dei sottili fogli di plastica, o altro materiale, dallo spessore sub-millimetrico, il tutto a un costo di meno di 10 dollari per metro quadrato. I pannelli fotovoltaici ottenuti con questo metodo, quindi, sono arrotolabili, leggerissimi e possono essere montati praticamente ovunque, con la massima facilità e rapidità, permettendo in tal modo di ridurre anche i costi di installazione.

Attualmente è in corso un test pilota con un’installazione di circa 200 metri quadri di questi nuovi pannelli stampabili, collocati direttamente sul tetto della sede del CSIRO in Australia, e se i risultati saranno positivi, con molta probabilità, questa rivoluzionaria tecnologia solare potrebbe essere disponibile sul mercato già a partire dai prossimi anni.

 

 

La ricerca italiana e il progetto Solar Print

Parallelamente agli studi condotti in Australia, anche la ricerca italiana si è data molto da fare sul fronte della tecnologia solare, infatti l’Istituto di Tecnologie di Genova sta portando avanti già da qualche anno il progetto Solar Print, che ha come obiettivo quello di realizzare dei pannelli solari fotovoltaici stampabili a basso costo, e anche ecologici dal momento che il processo produttivo, a differenza di quello dei pannelli solari realizzati con l’impiego di silicio, ha un impatto ambientale di gran lunga inferiore.

I pannelli stampabili attualmente allo studio in Italia, analogamente a quelli prodotti in Australia, sono dei fogli leggerissimi e arrotolabili, e sono capaci di ricoprire qualsiasi oggetto o superficie. Secondo Marco Carvelli, il ricercatore a capo del progetto Solar Print, in un futuro non molto lontano queste celle solari sottili, pieghevoli e semi-trasparenti, potranno essere facilmente installate sull’intera superficie degli edifici, risolvendo pure il problema dell’impatto architettonico che penalizza le celle fotovoltaiche al silicio.

 

Come funziona la tecnologia del Solar Print

Anche nel caso del progetto italiano, l’aspetto più importante della ricerca è quello relativo alla creazione di uno speciale inchiostro contenente nanoparticelle di argento o di un altro elemento conduttore, come il tellururo di cadmio usato dai ricercatori australiani, le quali hanno la funzione di convertire la luce, sia quella solare sia quella artificiale, in piccole cariche elettriche. Questa scelta è stata dettata soprattutto dal fatto che, soprattutto in ambito lavorativo, sono diverse le attività commerciali che tengono le luci accese dalla mattina fino alla sera, o addirittura 24 ore su 24 come capita in alcuni uffici.

In questo modo le celle fotovoltaiche Solar Print saranno capaci di ricavare energia elettrica non soltanto dalla luce solare, ma anche da quella prodotta dalle lampadine; basterà semplicemente collocare le celle all’interno degli edifici oltre che all’esterno, e si avrà la possibilità di alimentare in maniera diretta i dispositivi elettronici nelle case, negli uffici e nei negozi.

L’aspetto più promettente della nuova tecnologia riguardante le celle fotovoltaiche stampabili, però, sta proprio nel fatto che queste non sono basate sul silicio come i normali pannelli solari attualmente in uso, ma sul carbonio. Questo darà la possibilità di realizzare circuiti elettronici organici che potranno essere stampati su una serie di materiali che spaziano dalla plastica PET fino alla comune carta.

Nel giro di qualche anno, quindi, i ricercatori prevedono che il fotovoltaico organico potrà essere prodotto da una normalissima macchina da stampa per la realizzazione di circuiti stampati a basso costo, e quindi a breve potrebbe essere finalmente disponibile quello che, con tutta probabilità, diventerà il pannello solare più venduto in assoluto, e la rivoluzione tecnologica che al momento è in atto soltanto nei laboratori di ricerca, presto raggiungerà anche il mercato.

 

 

Le possibili applicazioni

I ricercatori che lavorano al Center for Nano Science and Technology, dell’Istituto Italiano di Tecnologia, che stanno attualmente lavorando al fotovoltaico organico, prevedono che un giorno questa tecnologia sarà usata in modo massivo. Molti dei colossi mondiali produttori nel settore dell’elettronica, infatti, hanno già cominciato a presentare i primi prototipi di smartphone e tablet completamente trasparenti e ripiegabili, come fogli di carta, prodotti con tecnologia derivata da quella usata per le celle fotovoltaiche stampabili. 

In un prossimo futuro potrebbe essere addirittura possibile integrare queste celle direttamente in giornali, libri e riviste, in modo da alimentare i loro contenuti interattivi, oppure usarle per la creazione di volantini pubblicitari con immagini animate e video, etichette intelligenti e altro ancora.

Prima di arrivare a quello che sembra un “domani” fantascientifico però, per quanto i ricercatori promettono che l’attesa non sarà molto lunga, bisognerà prima risolvere l’ostacolo dato dall’ingegnerizzazione massiva e diffusa del processo di stampa, dato che le attuali arti grafiche non sono ancora in grado di offrire la precisione richiesta da una cella dello spessore di un milionesimo di metro.

 

 

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