Panelli solari in legno: quali sono i vantaggi?

Pannelli solari in legno: è possibile?

È ormai noto da tempo che la sperimentazione in materia di fotovoltaico e pannelli solari si stia spingendo sempre più verso soluzioni green, ecosostenibili, che diano impulso a un mercato delle energie rinnovabili più ricco di soluzioni e meno proibitivo in termini di costi.

La grande sfida degli ultimi anni è stata dunque quella di trovare materie prime nuove, che differissero dall'alto grado di sofisticazione dei materiali plastici ad oggi maggiormente utilizzati per la costruzione di impianti fotovoltaici. Da questo punto di vista, andare a ricercare spunti in natura è apparsa la soluzione più convincente.

L'ultima proposta in fatto di pannelli solari è stata quella avanzata da un gruppo di ricercatori di tre diverse università, l'Università del Maryland, la Nebraska-Lincoln University e la South China University: l'utilizzo del legno per la costruzione di un impianto fotovoltaico. Gli scienziati si sono soffermati per adesso su un'analisi accurata delle possibili applicazioni di un tale materiale e dei vantaggi che questo porterebbe nel campo dell'energia rinnovabile, pur dichiarandosi aperti a una sperimentazione concreta in collaborazione con aziende produttrici di pannelli solari. La proposta è stata pubblicata sulla rivista scientifica "Nano Letters" della American Chemical Society.

La tecnica

Bisogna innanzitutto specificare che per utilizzare il legno in questo contesto, è stata messa a punto una speciale fibra, le cui caratteristiche dipendono in larga parte dalla modificazione del grado di porosità. Questa fibra è alla base di un particolare tipo di carta che potrebbe costituire il punto di partenza per la costruzione di innovativi pannelli fotovoltaici.

La fibra di legno sperimentata dai ricercatori è ottenuta tramite un procedimento chimico chiamato "TEMPO": i legami di idrogeno tra le microfibre che costituiscono la fibra di legno si indeboliscono, così che questa si gonfia per poi collassare in una struttura densa, molto compatta, in cui i micropori sono sostituiti da nanopori, ossia pori piccolissimi, della dimensione di uno o più nanometri.

La nanoporosià infatti costituisce la chiave di volta di questo particolare tipo di fibra, perché riduce il grado di dispersione della luce e aumenta in percentuale positiva il tasso di trasparenza ottica; la carta comune, ottenuta dal legno, al contrario possiede una struttura microporosa in cui i pori sono separati da minuscole cavità, che vanno ad affievolire la trasmissione della luce.

I vantaggi

In sintesi si potrebbero riassumere così i principali vantaggi derivanti dall'utilizzo di questo speciale tipo di fibra in legno:

• ottimo rapporto percentuale tra trasparenza ottica ed opacità ottica

• praticità nel montaggio dei pannelli

• abbattimento dei costi

• soluzione environmentally friendly

Per una buona riuscita di un pannello solare occorre che le percentuali di trasparenza ottica (per la trasmissione della luce) e opacità ottica (per l'assorbimento della luce trasmessa all'interno del materiale), siano elevate, ma fino ad ora i materiali utilizzati negli impianti fotovoltaici non sono stati in grado di sopperire al dislivello tra l'una e l'altra; di solito, a fronte di un 90% di trasparenza ottica, l'opacità si attesta intorno a un 20%. La fibra di legno messa a punto dai ricercatori sarebbe invece caratterizzata da un 96% di trasparenza e un 60% di opacità, la proporzione più alta mai realizzata finora.

Un ulteriore vantaggio deriva dalla praticità nell'utilizzo di questo tipo di carta con fibre di legno nanoporose: i ricercatori infatti hanno già sperimentato che basterebbe applicare lo strato di fibre sopra uno strato in silicone già esistente per ottenere un pannello fotovoltaico  che sappia sfruttare le proprietà di questo nuovo materiale. Se ne deduce che la facilità di montaggio contribuirebbe in larga parte poi ad abbattere i costi, uno dei principali ostacoli a una diffusione capillare del fotovoltaico.

Utilizzare fibre in legno infine, per quanto modificate tramite processo chimico, costituirebbe una delle soluzioni più efficaci in termini di ecosostenibilità e riutilizzo di materie prime naturali, andando a contrastare quei materiali plastici diffusi oggi nelle aziende operanti nel settore della produzione energetica.

Rimane da testare comunque la resistenza di questa tipologia di soluzione alle avverse condizioni atmosferiche, nonché l'impatto paesaggistico della stessa, di cui i ricercatori non si sono occupati per adesso.