EON_631

EON EWS n . 631 - GIUGNO 2019 22 N egli anni da qui al 2035, la domanda di elettricità per utenze domestiche residen- ziali e industriali continuerà a crescere, soprattutto se il riscaldamento con gas e petrolio verrà gradualmente eliminato e sostituito dall’e- lettricità. Inoltre, in Paesi come il Belgio, gli impianti per la produzione di ener- gia nucleare non faranno più parte del mix energetico. Buona parte del buco che si verrà a creare dovrà essere coperto da energia eolica e solare. Secondo studi recen- ti, esiste il potenziale per far- lo. Ma perché questa ipotesi si trasformi in realtà è neces- sario che la capacità di ge- nerazione di energia eolica e solare cresca enormemente, accelerando il passo rispetto al ritmo attuale. In contem- poranea dovrà migliorare l’efficienza d’uso dell’elettri- cità, con edifici coibentati a emissioni zero, riscaldamen- to a pompe di calore e reti termiche, impianti fotovoltaici integrati nei fabbricati, reti micro e nano più intelligenti alimentate a corrente conti- nua e stoccaggio di energia. Più conveniente delle alternative Il costo dell’elettricità da pannelli solari è già sceso sensibilmente nel corso de- gli anni passati e si preve- de scenderà ulteriormente da qui al 2035. Alla fine e nella maggior parte dei casi ciò renderà l’energia solare economicamente più vantag- giosa rispetto ad altre forme di generazione dell’elettrici- tà, persino in Paesi in cui le giornate di sole costituisco- no una rarità. Il confronto in termini di costi risulta ancora più positivo se si tiene conto del fatto che la generazione di elettricità derivante dal carbone diventerà progressi- vamente sempre più costosa in conseguenza dei progetti di tassazione del combustibi- le fossile. Se oggi guardiamo il costo di una tipica installazione solare, meno della metà del prezzo riguarda la voce pannelli. Il resto è costitui- to da elettronica, cornici di supporto, cavi e manodo- pera – i cosiddetti costi del balance-of-system (BOS). Il potenziale per ottimizzare ulteriormente i costi del BOS è limitato. Così il modo più ovvio per rendere economi- camente conveniente un’in- stallazione fotovoltaica è di farle generare più elettricità di quanto non faccia oggi, principalmente migliorando l’efficienza di conversione e la resa energetica delle cel- lule e dei moduli fotovoltaici. Oggi l’efficienza di conver- sione per le cellule fotovoltai- che di silicio in commercio è intorno al 22%, e il risultato migliore ottenuto in labora- torio è 25,3%. Il limite fisico raggiungibile è situato intor- no al 30%, dunque esiste ancora qualche spazio di manovra per migliorare le cellule. Ma avvicinandosi al limite, le tecniche e i materia- li utilizzati diventeranno più costosi, pesando seriamen- te sui risparmi realizzati. Di conseguenza, imec , partner in EnergyVille , lavora su di- versi percorsi alternativi per incrementare l’efficienza dei pannelli solari. Uno di questi consiste nel ricoprire le celle solari al silicio con un ulterio- re strato di materiale diverso sensibile alla luce: una se- conda cella solare. Un ovvio requisito necessario all’utiliz- B ART O NSIA B USINESS D EVELOPMENT M ANAGER , IMEC E E NERGY V ILLE Nel 2035 il mondo avrà imboccato un percorso accelerato sulla strada per la riduzione delle emissioni di gas serra e il raggiungimento dell’impatto zero entro il 2050. A quel punto, l’elettricità proveniente da fonti rinnovabili sarà avviata a diventare la principale fonte di energia per la generazione di elettricità e il trasporto in numerose parti del mondo Una nuova era dell’energia: è il punto di non ritorno Centro José Villareal di Madrid, edificio municipale con pannelli “PV- enhanced” sulla facciata (Fonte: Hanjin, creative commons licence) zo di queste cosiddette “celle tandem” è che il materiale di copertura sia trasparente alla luce che non è in grado di convertire. E un impulso ag- giuntivo viene dato nel caso in cui i materiali impiegati siano sensibili a una parte differente dello spettro della luce, così da non modificare il potenziale di conversione degli altri. Il materiale che cattura le lunghezze d’onda più corte (per esempio, il blu e il verde) sarà il primo, men- tre quelli sottostanti converti- ranno quelle più lunghe (per esempio, il rosso e il vicino infrarosso). In questo modo e utilizzando uno strato superiore realizza- to con cristalli di perovskite, imec ha già fabbricato pic- cole celle fotovoltaiche su- perando il 27% di efficienza. Per il 2035 prevediamo celle grandi e durevoli con un’effi- cienza fino al 35%. Oltre alle celle tandem, gli scienziati di imec hanno stu- diato diverse altre tecniche per migliorare ulteriormente l’efficienza di conversione del fotovoltaico. Le celle so- lari bifacciali, per esempio, catturano la luce su entram- be le superficie. Possono es- sere utilizzate in installazioni su larga scala dove la parte frontale dei pannelli è direzio- nata verso il sole, ma anche la parte posteriore cattura parte della luce che è riflessa dal terreno. Un’altra tecnica comporta riconfigurazioni al- ternative, persino dinamiche, delle celle solari all’interno dei pannelli. In questo modo, possono essere meno vulne- A TTUALITÀ