Ridurre i costi di produzione e le emissioni atmosferiche in base al Protocollo di Kyoto: pannelli olografici, nanotecnologie, celle solari spray

In base a uno studio del Dossier Kyoto 2013 il nostro territorio ha raggiunto l'obiettivo, e anche superato, di riduzione delle emissioni inquinanti nell'atmosfera per un periodo di cinque anni che va dal 2008 al 2012, facendo valere i dettami del Protocollo di Kyoto che aveva previsto per l'Italia un limite di emissioni pari a 483 di anidride carbonica.

Lo studio è stato realizzato dalla Fondazione per lo sviluppo sostenibile e ha messo in luce come nel 2012 le emissioni di anidride carbonica nel territorio italiano sono state pari a 465-470 milioni di tonnellate in confronto alle quasi 500 dell'anno 2011, grazie all'aumentare di una politica ecosostenibile sempre più consapevole e rivolta al rispetto dell'ambiente in ogni campo dello sfruttamento delle risorse rinnovabili e alternative.

L'ottenimento della riduzione delle emissioni inquinanti atmosferiche è stato raggiunto con successo grazie ad una politica ecosostenibile mirata all'erogazione di agevolazioni, detrazioni fiscali e meccanismi di incentivazioni che hanno portato ogni tipologia di utente a comprendere l'importanza e la convenienza energetica ed economica di sfruttare le risorse gratuite e pulite del nostro pianeta. Inoltre, il raggiungimento degli obiettivi proposti dal Protocollo di Kyoto sono legati alla continua ricerca di sempre nuove soluzioni nel campo di sistemi fotovoltaici o che sfruttano il solare termico che ottimizzano le potenzialità delle risorse combustibili e riducono maggiormente i consumi energetici, non solo durante il loro funzionamento, ma sopratutto durante il loro processo di produzione: i pannelli fotovoltaici olografici, le nanotecnologie e la realizzazione di innovative celle solari spray ne sono un chiaro esempio.

L'obiettivo maggiormente seguito e realizzato in queste nuove proposte è l'efficienza energetica e la modifica dei nostri stili di vita nel consumare e utilizzare l'energia: il prossimo obiettivo sono le 440 milioni di tonnellate di anidride carbonica nel periodo compreso tra il 2020, fino ad arrivare alle 370 nel 2030, parametri dettati dalla Road Map europea.

Assorbimento della luce in un pannello olografico

(Straordinaria immagine dell'assorbimento della luce solare e visione del prisma da parte di una cella solare olografica)

I pannelli fotovoltaici olografici: cosa sono?

I pannelli fotovoltaici olografici, si basano sulla tecnologia dell'olografia, in grado di utilizzare la luce e creare delle immagini in 3D tramite un dispositivo ottico come specchi o lenti. Per ora sono solo due le società specializzate in questa tipologia di tecnologia solare, la Apollon GmbH e la Solar Bankers, le quali aziende hanno realizzato un sistema fotovoltaico dotato di una speciale lamina olografica applicata al materiale primario, il silicio, del pannello solate stesso.

Come funzionano i pannelli fotovoltaici olografici?

Il pannello fotovoltaico olografico, come detto precedentemente, è realizzato in silicio, ma è dotato di una lamina olografa. Questa tipologia di pannello viene realizzata grazie a due raggi laser monocromatici ed una resina fotosensibile che creano un sottile strato di reticoli multipli ed un angolo molto elevato di inclinazione che riesce a far aumentare l'assorbimento dell'irraggimento solare.

Ciò significa che i reticoli, avendo una curvatura e un'inclinazione molto accentuate, favoriscono la resa energetica dello stesso pannello fotovoltaico che accumula l'energia solare per il 28% circa per trasformarla in energia elettrica, riducendo anche i costi di produzione dello stesso.

Le celle solari spray: cosa sono?

Le celle solari spray? Esatto: una nuova tecnologia che, se verrà accertata la sua efficienza energetica, permetterà a una nuova tipologia di pannello solare, non solo di aumentare la produzione di energia elettrica grazie a un migliore assorbimento dell'irraggiamento solare, ma sopratutto di ridurre sensibilmente i costi di produzione del pannello solare stesso. Le celle solari spray sono una sorta di vernice da applicare sulle superfici che si vogliono rendere in grado di sviluppare le potenzialità di accumulo dell'energia solare per la successiva produzione di energia elettrica.

Le celle solari a spray sono state inventate e studiate nel Dipartimento di Fisica ed Astronomia dell'Università di Sheffield, in collaborazione con l'Università di Cambridge: lo speciale spray crea uno strato fotovoltaico che permette alle celle solari di essere impiegate in numerose applicazioni/funzioni della nostra vita quotidiana come l'utilizzo e l'integrazione nelle vetrate delle abitazioni o edifici pubblici o applicate sui tettucci delle auto.

L'intuizione arriva da un gesto quotidiano nella verniciatura delle automobili stesse, sulle quali viene posta una vernice per conservare la bellezza della carrozzeria: lo stesso meccanismo dello spray in vernice, capace di creare l'effetto fotovoltaico, potrebbe essere utilizzato per le nuove celle solari, permettendo una sensibile riduzione dei costi di produzione: applicato su materiali plastici, lo spray infatti, funge da semiconduttore.

Pare che questa tipologia di celle solari in spray sarà pronta per il 2016, grazie alla realizzazione da parte di un'azienda norvegese, la EnSol, la quale ha creato la speciale pellicola solare spray per ogni tipo di superficie, partendo dai muri degli edifici della vostra abitazione, alle automobili, alle finestre, sfruttando il meccanismo della parete fredda che crea la condensazione del vapore acqueo sui vetri.

Pannelli olografi su un'autovettura: tecnologia e riduzione dei costi di produzione

(Esempio di realizzazione di pannelli olografici su un'autovettura: tecnologia e riduzione dei costi di produzione)

Le celle solari spray ridurrebbero davvero i costi di produzione?

Nella realizzazione delle celle solari spray la riduzione dei costi di produzione è dovuta all'utilizzo di materiali plastici, aumentando la resa energetica della cella solare stessa, anche se in questo primo studio, questo particolare spray può essere sfruttato solo su superfici lisce.

Le nanotecnologie: una soluzione alla bassa efficienza energetica del fotovoltaico?

Si mormora che l'utilizzo delle nanotecnologie risolveranno il problema maggiore nella ricerca del fotovoltaico: l'elevata efficienza o ottimale efficienza energetica nell'accumulare l'irraggiamento solare, ma è davvero così?

Gli studi scientifici sulle nanotecnologie sono riuscite a dimostrare che con una rectenna ( una sorta di antenna di rettifica che assorbe i raggi solari e li trasforma in energia continua) di dimensioni nanometriche si può arrivare ad una resa energetica pari al 70%, tramite il processo di deposizione selettiva di strati atomici, progetto sviluppato nel 2011 da Brian Willis, un professore associato di ingegneria chimica, dei materiali, e biomolecolare dell'Università del Connecticut (Usa).

Le nanotecnologie: come funzionano?

Le nanorectenne devono poter funzionare alla velocità della luce visibile, essere costruite con coppie di elettrodi con distanza da uno a due nanometri, - 1/1.000.000 di millemetro, - distanza che devono SEMPRE MANTENERE - di cui uno ha una punta affilata.

Pannello olografico con meno silicone

(Esempio di costruzione di un pannello solare olografico con una percentuale minore di materia plastica: silicone)

Autore Maria Francesca Massa

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