Il fotovoltaico 3D è costituito da un nuovo tipo di celle solari, che dovrebbero essere in grado di superare fino a 20 volte il rendimento di quelle tradizionali.
Uno dei limiti della tecnologia fotovoltaica è rappresentato dalla scarsa efficienza energetica, visto che solo una parte della luce che colpisce ciascun pannello, viene poi trasformata in energia elettrica.
La soluzione attualmente praticata è quella di estendere sempre di più la superficie dei pannelli da installare ma, naturalmente, non può essere quella più corretta, perché le superfici a nostra disposizione non sono certamente infinite e si creano problemi di spazio.
Per questo la ricerca scientifica è orientata verso soluzioni che siano le più efficienti possibile.
Il prestigioso istituto statunitense MIT (Massachusetts Institute of Technology di Boston) ha reso noto di recente alcune novità riguardanti le ricerche sul fotovoltaico che sta compiendo che sono state descritte da un articolo pubblicato sulla rivista Energy and Environmental Science.
Si tratta in particolare del cosiddetto fotovoltaico 3D, costituito da un nuovo tipo di celle solari, che dovrebbero essere in grado di superare fino a 20 volte il rendimento di quelle tradizionali.
I pannelli fotovoltaici così come li conosciamo e li vediamo diffusi anche in giro per l'Italia si sviluppano su una struttura bidimensionale e vengono installati con un orientamento verso sud.
L'innovazione proposta dai ricercatori americani appare interessante non solo perché è in grado di aumentare notevolmente l'efficienza degli impianti fotovoltaici rispetto a come sono oggi, ma anche perché riuscirebbe ad integrarsi meglio in molte tipologie di edilizia, rispetto ai tradizionali pannelli piatti.
Ma il solare tridimensionale era balzato agli onori delle cronache già qualche tempo prima grazie alla tecnologia innovativa studiata da un'azienda che si chiama proprio Solar 3D.
Quasi incredibile la storia dell'intuizione che sta alla base di questa nuova tecnologia: un ragazzo di appena 13 anni e la serie di Fibonacci. Pare infatti che il ragazzo abbia osservato che tale sequenza matematica è contenuta nella struttura dei rami degli alberi, ed abbia così pensato a una struttura fotovoltaica ad albero, più efficiente rispetto alle strutture lineari.
Il lavoro di questa azienda è stato quindi quello di creare una tecnologia che si sviluppa su strati 3D e che dovrebbe portare l'efficienza energetica a livelli fino ad ora impensabili.
Dal punto di vista tecnico il risultato raggiunto è innanzitutto che questi pannelli hanno la capacità di trattenere maggiormente i fotoni, non riflettendoli, indipendentemente dall'angolo di inclinazione, proprio grazie alla particolare struttura 3D.
Ovviamente le ricerche sono ancora al livello di produzione di prototipi, ma è interessante sapere che il materiale utilizzato per questa nuova tecnologia è economico e di facile reperibilità: si tratta infatti del silicone.
I ricercatori del MIT, tra cui l'italiano Marco Bernardi, hanno approfondito ulteriormente gli studi su questa tecnologia, usando un algoritmo matematico per esplorare le varie configurazioni possibili, e sviluppato un software in grado di testarle sotto ogni possibile condizione di latitudine, stagione e situazione meteo.
Il MIT ha sviluppato l'originaria intuizione, implementando due differenti tipologie: una, a forma cubica, con un incavo interno ed una con una forma simile ad una fisarmonica, scoprendo che la struttura tridimensionale ha davvero un'efficienza energetica molto più elevata di quella tradizionale.
Mentre la prima soluzione pare di difficile sviluppo sul piano industriale, la seconda sembra essere facilmente riproducibile ed anche a costi abbastanza accessibili.
Infatti questa struttura sarebbe ripiegabile e ridurrebbe i costi di trasporto e di installazione sul posto.
Ma anche un eventuale costo maggiore di questo nuovo fotovoltaico tridimensionale, sarebbe comunque compensato dalla produzione di molta più energia.
Queste nuove soluzioni paiono particolarmente adatte per quelle aree soggette a frequente nuvolosità o situate a longitudini più elevate.
Infatti posizionati su una sorta di torre, i pannelli permettono di catturare meglio i raggi solari, a qualunque ora del giorno e in qualunque condizione del cielo.
In futuro potremmo quindi assistere alla realizzazioni di intere pareti fotovoltaiche o alla creazione di vere e proprie torri energetiche in parcheggi o tratti autostradali.
A breve, quindi, 3D non solo al cinema, ma anche nella scelta dei pannelli fotovoltaici.
Naturalmente è ancora presto per dire se davvero questa sarà la tecnologia del futuro per la produzione di energia da fonti rinnovabili, ma senza dubbio il progredire delle ricerche testimonia l'avvicinamento a livelli di efficienza sempre maggiori.
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