Il fotovoltaico del futuro viene dalle arance siciliane

L'energia elettrica arriverà dalle arance. Anche se questa può sembrare, a primo impatto, l'affermazione di un film di fantascienza, è in realtà un progetto, quello denominato Sagro e preposto alla produzione di celle solari rese fotosensibili dal ricorso a pigmenti naturali.

Il Progetto Sagro è nato un paio di anni fa dalla collaborazione tra il Dipartimento di Ortofloroarboricoltura e Tecnologie agroalimentari della Facoltà di Agraria di Catania e il Dipartimento Energia e Trasporti di Messina del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Collocato all'interno di uno studio sulle rinnovabili, è indirizzato alla realizzazione del fotovoltaico di terza generazione vegetale e riciclabile.

Nello specifico da tale ricerca siciliana, la fotosensibilizzazione delle celle chiamate DSSC, ossia Dye Sensitized Solar Cell, avviene tramite l'uso di coloranti organici ricavati dalle arance.  
Rispetto ai pannelli tradizionali dove a fungere da fotoconduttore è il silicio, in quelli di terza generazione "la produzione di energia elettrica – si legge nel sito del progetto – avviene in virtù di una reazione foto – elettrochimica  (ossido riduzione) innescata dall'assorbimento della radiazione solare da parte del colorante".

Progetto Sagro

(Fonte Progetto Sagro)

Le celle basate su questo principio sono quindi costituite da:

  • un foto- elettrodo formato da uno strato di biossido di Titanio (TiO2). Le particelle del colorante vengono assorbite lentamente sulla sua superficie;
  • un contro-elettrodo formato da un film catalizzatore collocato su un basamento conduttivo.

Le DSSC presentano numerosi vantaggi. Possono, infatti, essere applicate:

  • negli impianti fotovoltaici di grandi e piccole dimensioni, montati sui tetti degli edifici, sulle vetrate e le facciate dei palazzi;
  • nelle ricariche solari di cellulari, tablet e computer, a sostituzione delle normali batterie.

Il loro "cuore sostenibile" deriva anche dai materiali usati come supporti, ovvero vetro o plastica, entrambi completamente riciclabili. A questo aspetto se ne unisce un altro ugualmente importante ed ecologico: l'uso dell'ossido di titanio, ottimo catalizzatore di particelle inquinanti.

Arancio

(Foto di patkisha)

La varietà dei colori disponibili per le DSSC, dalle sfumature più chiare del giallo a quelle più scure del marrone, fa sì che esse si fondino perfettamente al tipo di paesaggio o di edificio dei quali sono entrate a far parte. Un mimetismo che riduce di molto la problematica dell'impatto visivo sull'ambiente di simili dispositivi.

La produzione delle Dye Sensitized Solar Cell richiede bassi costi, per via del ricorso alle sostanze naturali estratte dagli agrumi e alle tecniche di fabbricazione ben conosciute in quanto impiegate in altri ambiti industriali.
Tuttavia, nonostante questo, le celle del Progetto Sagro non sono state ancora messe in commercio a causa dello squilibrio nel rapporto, tutt'ora non risolto, tra il costo e l'efficienza delle stesse.
Infatti, sebbene abbiano oggettivi vantaggi economici e ambientali, la loro durata è di molto inferiore agli standard minimi richiesti ad un impianto fotovoltaico, aggirandosi intorno ai cinque anni.
Un ulteriore fattore discriminante è rappresentato dalla resa. Si calcola, in proposito, che quella di un pannello solare composto da DSSC sia di circa il 3%, una percentuale bassissima rapportata a quella di un pannello solare a silicio, che è del 15%.

Le tecnologie presenti oggi sul mercato rispondono a criteri di elevata efficienza energetica (8-18%) e hanno un ciclo di vita notevole (oltre i 25 anni). Di contro, però, comportano spese elevate e "applicazioni ottimizzate – dicono i ricercatori del Progetto Sagro - quasi esclusivamente per impianti a terra o sulle coperture e non per l'integrazione in edifici".
A fronte di queste osservazioni, le Dye Sensitized Solar Cell rappresentano l'opportunità di un'innovazione futura nel settore delle rinnovabili che potrebbe anche generare una filiera produttiva di stampo siciliano e favorire, in tal modo, l'apertura di nuovi scenari commerciali.

 

Fonti
Progetto Sagro
Wise Society

AutoreDott.ssa Elisabetta Rossi

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