Gli impianti fotovoltaici: un viaggio nel passato, informazioni del presente e un tuffo nel futuro

E' risaputo che l'effetto fotovoltaico non è una scoperta dei giorni nostri e che già all'epoca romana, si sfruttavano le radiazioni solari tramite l'effetto serra generato dai vetri delle finestre delle case. Lo stesso Leonardo Da Vinci aveva studiato le parabole per assorbire l'energia solare e sfruttarla nell'industria e, ancora, nel Settecento, Lavoisier riuscì a fondere il platino utilizzando le radiazioni solari. 

Fu proprio in seguito agli studi e alle scoperte di Leonardo da Vinci nel campo dell'energia solare che, nel 1767, Horace-Bénédict de Saussure prese una pentola di legno, la foderò con tre strati di sughero nero, e riuscì a raggiungere la temperatura di 109 gradi esponendo il suo progetto al sole. Fu però, John Herschel a ideare, nel 1830, la tecnica del solar coking, secondo il principio ideato da Saussure, mentre nel 1891 fu Clarence Kemp a brevettò una sorta di pannello solare termico per produrre acqua calda, progetto che si diffuse rapidamente per ovviare la crisi del 1973.

In base a questa breve introduzione dunque, pensare che il sistema fotovoltaico sia relativamente recente, studiato e progettato per sfruttare la fonte rinnovabile del sole per sopperire alla crisi energetica è vero solo in parte: già nel XVIII secolo venne creato l'eliotermometro, padre del pannello solare odierno, indovinate da quale dei personaggi nominati sopra?

Sapevate che il primo pannello solare aveva l'aspetto delle celle solari moderne?

Siamo nella seconda metà del 1700, in pieno Illuminismo, quando il naturalista e alpinista svizzero Horace Benedict De Saussure (Conches, 17 febbraio 1740 - Ginevra, 22 gennaio 1799) creò il primo esempio di sistema fotovoltaico. Soprannominato "l'inventore delle scalate", a soli vent'anni, Saussure offrì un premio di 20 talleri al primo che sarebbe riuscito a scoprire la via per salire in cima al Monte Bianco. L'impresa verrà portata a termine solo 26 anni più tardi, nel 1786, e proprio durante questa conquista, Saussure, alla sommità del Monte Bianco, testò il battito del cuore dei suoi collaboratori e guide, verificò la temperatura della neve e il grado di bollitura dell'acqua.

Saussure era un attento osservatore della natura e sfruttava tutti gli strumenti e le tecnologie dell'epoca, non tralasciando di aggiungerne delle altre. Proprio grazie a questa sua intraprendenza e determinazione riuscì a realizzare una sorta di pannello solare che lui battezzò con il nome di Eliotermometro, costituito da vetri multipli, un fondo nero per assorbire maggiormente le radiazioni solari e un materiale termoisolante.

Ritorniamo al presente: il pannello solare odierno

Alla stregua di Saussure, oggigiorno, l'impianto fotovoltaico è un sistema che sfrutta i raggi solari per generare corrente elettrica continua tramite l'effetto fotovoltaico, che necessita di uno studio di fattibilità per ottimizzare il rendimento energetico tramite l'installazione, il dimensionamento e l'orientamento, permettendo in questo modo di risparmiare sensibilmente sulla bolletta elettrica e ammortizzare il costo iniziale in minor tempo.

Con il V Conto Energia, inoltre, è necessario optare per le soluzioni di impianto fotovoltaico con caratteristiche innovative e completamente integrato per ottenere le tariffe incentivanti e le detrazioni fiscali, mentre d'altro canto è possibile scegliere anche tra le soluzioni di impianto con pannelli solari termici combinato che permette non solo di generare l'energia necessaria per soddisfare il fabbisogno energetico dell'abitazione, ma anche di riscaldare l'acqua per il sistema idrico sanitario e climatizzare gli ambienti.

In questo coacervo di soluzioni per sfruttare in maniera ottimale le energie rinnovabili, non possono certo mancare le tecnologie che non solo riescono ad accumulare l'energia solare e produrre energia elettrica, ma riescono a compiere la loro funzione completamente da sole, necessitando della sola installazione, senza studi di orientamento verso la migliore esposizione solare, essendo in grado di captare l'irraggiamento solare con un movimento manuale o autonomo: ecco gli inseguitori solari.

Il presente del fotovoltaico è ricco di risorse e proposte innovative che vanno oltre la realizzazione o installazione di sistemi fotovoltaici, ma si lanciano verso la ricerca di spazi, nuove collocazioni, nuovi ambienti sui quali installare un impianto solare. Il video mostra come in Italia sia sempre più in voga l'installazione di un sistema solare o fotovoltaico, consegnando la palma a Rovigo per l''installazione del più grande parco fotovoltaico d'Europa " a dispetto della nebbia" (come si dice nel video), oltre alle innovative idee di: "tu mi dai il tuo tetto e io ti regalo energia gratis per vent'anni".

Per chi desiderasse avere maggiori informazioni sulla vendita del proprio tetto per la produzione di energia, legga anche l'articolo: Come e a chi affittare il tetto della propria casa o azienda per garantirsi l'energia gratis.

E' vero che il problema maggiore del fotovoltaico è il prezzo?

La maggior parte degli esperti nel settore della ricerca di sistemi da fonti rinnovabili sono sempre più sul piede di guerra per la grande attenzione che il fotovoltaico riceve rispetto ad altri sistemi che sfruttano le fonti alternative come i pannelli solari termici per la produzione di acqua calda sanitaria, gli impianti geotermici o i sistemi a biomassa, ma questo perché?

Il motivo è intrinseco alla natura del fotovoltaico, il quale permette continuamente di studiare, progettare e realizzare sempre nuove soluzioni che sfruttano l'irraggiamento solare grazie all'effetto fotovoltaico, o semplicemente migliorare le tecnologie già esistenti, aumentandone le applicazioni e trovando sempre più spazio nella risoluzione, nella semplificazione o nella sostituzione di altri strumenti o apparecchi tradizionali con i nuovi sistemi che sfruttano delle risorse rinnovabili e non dei combustibili fossili.

L'aumento della domanda ha portato a una rapida riduzione dei costi di acquisto e installazione dei pannelli fotovoltaici, tanto che già nel primo mese del 2013 si è arrivati ad avere dei prezzi realmente competitivi, permettendo di aumentare anche gli investimenti sulla ricerca: attualmente i ricercatori del settore delle risorse rinnovabili stanno studiando dei materiali innovativi inorganici che presentano delle potenzialità maggiori di assorbimento dell'energia solare come fibre, materie prime plastiche speciali o inchiostri, che risultano più facili da smaltire e meno inquinanti. A tal proposito, riveste particolare importanza, lo studio e la realizzazione degli speciali pannelli solari al mirtillo, quasi una golosità.

In base alle ricerche odierne sui pannelli solari, molti ricercatori sono concordi nell'affermare che, in ogni caso il silicio sarà ancora la materia prima maggiormente utilizzata nella realizzazione dei pannelli solari, e sarà proprio questo fattore a rendere i prezzi del fotovoltaico ancora stabili e di difficile discesa: si potrà sperare solo nel miglioramento delle tecnologie per il taglio del film, il quale permette di ridurre lo spessore del pannello solare da 180 micron a 50 micron, conservandone l'efficienza energetica.

In ogni caso, il prezzo iniziale di acquisto non è il solo problema nel mondo del fotovoltaico, ma fanno da padrone i meccanismi di richiesta delle autorizzazioni, le normative vigenti in materia e sopratutto il sistema di incentivazione. Nonostante ciò, il fotovoltaico resiste e freme per la creazione di sempre nuove tecnologie, un corsa verso il progresso, un percorso difficile, ma sempre percorribile, perché è inutile dirlo, ma il fotovoltaico è nel nostro futuro.

(München, Germania, straordinario esempio di città ecosostenibile con l'installazione di 3660 moduli fotovoltaici con caratteristiche integrate per una potenza di 824 kWp)

Un tuffo nel futuro: il pannello solare in corsa verso il progresso?

Il fotovoltaico, nel corso degli anni, si inserisce sempre più come un settore in veloce espansione, per i suoi studi, le sue ricerche e le sue proposte innovative che si innestano nei più vasti campi della nostra vita quotidiana, sociale e lavorativa: basti ricordare l'installazione dei pannelli fotovoltaici nelle aziende agricole o nelle serre, diventando delle vere e proprie serre fotovoltaiche, permettendo di sfruttare l'energia del sole nella coltivazione agricola e nella floricoltura con un tornaconto ambientale non indifferente.

Gli stessi progressi nel fotovoltaico e nello sfruttamento dell'irraggiamento solare sono stati fatti in casa e in giardino, nelle applicazioni di lampioni solari o piccole luci contapasso da installare nel viale della vostra abitazione, nel giardino, nella vostra azienda, con autonomia per le otto ore della notte, trovando vasto impiego anche nelle aree pubbliche.

Come possiamo notare, le applicazioni del fotovoltaico moderne e quelle che si andranno a realizzare nel futuro sono numerose, talune anche curiose e particolarmente utili, come le pensiline fotovoltaiche o le pergole fotovoltaiche ideali per il parcheggio o come aree di alimentazione di apparecchi elettronici o di pannelli pubblicitari o ancora l'innovativa tenda fotovoltaica per proteggere la casa dal sole producendo energia, quasi un controsenso.

Le applicazioni moderne del fotovoltaico si presentano come delle proposte innovative e che spesso risultano completamente integrate alla nostra vita quotidiana, come il caso dei pannelli fotovoltaici nelle autostrade, nelle automobili e nelle piazze delle città, ma diventano anche momento di riflessione critica, velata da un senso di curiosità per il progresso eco-sostenibile che giornalmente compie il fotovoltaico nella nostra vita per migliorarla e renderla sempre più al passo con la natura anche se non sempre questo accade.

Molte sono le aziende che investono continuamente nella ricerca di sempre nuove soluzioni per lo sfruttamento delle risorse rinnovabili e sopratutto per la realizzazione e installazione di impianti solari, ma non sempre le normative, gli obblighi di legge e il piano sul fotovoltaico sono alla pari con le aspettative del settore delle energie alternative.

A titolo di esempio, visionate il video-inchiesta di Presa Diretta Rai 3 sul post Fukushima italiano e il fotovoltaico, in cui si mette in evidenza come sarebbe sufficiente installare un numero di moduli fotovoltaici pari alla superficie della provincia di Piacenza, per rendere l'Italia indipendente energeticamente e soppiantare la concorrenza dei moduli fotovoltaici cinesi che non si preoccupano affatto del passato o del futuro del fotovoltaico, ma sfruttano il presente per essere sempre più competitivi: ciò dovrebbe costituire la spinta, l'esempio e il maggior incoraggiamento nell'industria fotovoltaica italiana.