Tecnologia fotovoltaica e solare termico
Fino a pochi decenni fa la possibilità di produrre energia dal sole era considerata alla stregua di fantascienza.
Con il passar del tempo, anche per la necessità di produrre energia da fonte rinnovabile, e quindi pulita, le tecnologie di questo tipo si sono evolute e non solo la presenza di pannelli fotovoltaici e collettori solari per la produzione di acqua calda sui tetti delle case è ormai cosa diffusa, ma i costi per la loro costruzione ed installazione si stanno progressivamente riducendo.
Quando si pensa all'aspetto dei pannelli solari, in genere, si immagina una struttura rettangolare costituita da moduli di silicio, nel caso dei pannelli fotovoltaici, o di vetro, nel caso di quelli solari.
L'ultima evoluzione del settore è rappresentata invece da captatori solari di forma sferica, che promettono una maggiore efficienza nella cattura dei raggi del sole.
Sfera solare fotovoltaica
Il primo sistema che vi illustriamo si chiama Rawlemon ed è stato progettato dall'architetto tedesco André Broessel.
Un prototipo, sottoposto a 3 anni di test e sperimentazioni, è stato poi installato sul tetto di un edificio di Barcellona, città in cui vive l'architetto.
L'idea, come quella all'origine di molte invenzioni, è nata osservando un fenomeno comune: Broessel guardava sua figlia che giocava con un sacchetto di biglie di vetro e notò come i raggi solari si concentrassero sulla superficie di queste. Da lì l'idea di utilizzare questa nuova forma per catturare l'energia del sole.
In questo sistema al posto dei pannelli ci sono dunque delle sfere di vetro rotanti, rette da un supporto in acciaio, che dovrebbero essere più efficienti, con una superficie inferiore rispetto a quella dei moduli finora usati di circa il 75%.
Il dispositivo è stato progettato per ottimizzare la cattura dell'energia solare nell'arco di tutta la giornata e con qualsiasi condizione meteo.
Infatti il generatore sferico concentra i raggi del sole (ma anche quelli della luna) 10 mila volte di più rispetto a un modulo piano, su un piccolo pannello, e grazie ad un piccolo sensore segue lo spostamento degli astri. L'efficienza complessiva, quindi, rispetto ai sistemi finora utilizzati, dovrebbe essere superiore del 35%.
La palla di vetro, riempita di acqua, è in grado di produrre anche energia termica, oltre che elettrica.
Naturalmente, il percorso per poter giungere ad una diffusione su vasta scala è ancora lungo e tortuoso, ma per il momento il progetto iniziale è stato già insignito del World Technology Network Award 2013.
Per incominciare, l'inventore di Rawlemon ed il suo team sono intenzionati a produrne una versione in formato da scrivania o portatile, Beta.ey, che potrebbe essere utile, ad esempio, per la ricarica dei cellulari e di altri piccoli dispositivi domestici. Per far ciò hanno lanciato una campagna di crowfunding sul sito indiegogo.com.
La cifra complessiva da raggiungere per commercializzare i brevetti già depositati è di 120 mila dollari.
Sfera solare termica
Intanto una giovane azienda italiana con sede a Candiolo (TO), ha già messo in commercio una sfera per il solare termico, in grado di produrre acqua calda sanitaria e per il riscaldamento domestico.
Questo dispositivo, il cui progetto originario risale all'inizio degli anni duemila, si chiama Sferasol ed è stato sviluppato dall'azienda, che ne detiene il brevetto e il know how, in collaborazione con il Politecnico di Torino.
Anche in questo caso il principio di funzionamento è stato sviluppato a partire dall'osservazione della forma geometrica.
Si è notato, infatti, che un tradizionale collettore piano è in grado di catturare i raggi del sole, in base al loro angolo d'incidenza. Ma il sole sorge basso sull'orizzonte, si muove verso sud e tramonta ad ovest ancora basso. Inoltre in estate è più alto sull'orizzonte, in inverno più basso.
Per questo non è possibile catturare sempre allo stesso modo i raggi e nella stessa quantità.
La forma sferica, invece, mostra sempre lo stesso profilo da qualunque lato la si guardi.
Il captatore, che ha superficie complessiva di 4,5 metri quadri, permette all'impianto di essere esposto alla luce solare in qualsiasi condizione di orario ed atmosferica, e cattura non solo i raggi solari diretti, ma anche quelli diffusi.
Sferasol è dotato di un sistema di installazione Plug&Play che ne rende molto semplice la messa in opera, come se si trattasse di un comune scaldabagno.
Anche i tempi per il montaggio sono ridotti visto che è necessario un semplice allaccio idraulico con il circuito dell'acqua calda sanitaria ed uno elettrico per la pompa.
Questi sono i componenti, tutti contenuti nella sfera:
- serbatoio di accumulo con serpentina;
- gruppo di pompaggio del fluido termoconvettore;
- centralina elettronica di controllo;
- vaso di espansione;
- sensori di temperatura;
- valvola di sicurezza.
La sfera ha 120 cm di diametro ed è sorretta da un basamento di 40 cm di altezza. Viste le sue dimensioni compatte, il dispositivo può essere collocato in varie posizioni all'interno dell'ambito domestico e quindi può essere usato, anche a seconda di questa, per riscaldare l'acqua ad uso sanitario, per alimentare un impianto di riscaldamento a pavimento o a battiscopa, o per riscaldare una piscina, tanto per fare qualche esempio.
Esistono tre versioni del prodotto, quella con serbatoio della capacità di 150 litri, quella senza serbatoio da integrare con accumulo separato o scambiatore termico, ideale per le piscine, e una versione ibrida.
