Dall’inserto nòva 24 del Sole 24 ore del giorno 08 nov.2007:

Oggi alla popolazione mondiale servono 14 terawatt (14 mila miliardi di watt) al giorno, nel 2050 sono stimati fabbisogni minimi per 35 terawatt ( se si adottasse come parametro il consumo medio del cittadino americano ne servirebbero 102)

Da dove si prenderanno secondo voi?

Dal nucleare? No!

Per ottenere appena 8 terawatt dal nucleare, bisognerebbe costruire 8 mila centrali a fissione: praticamente una ogni 2 giorni. Attualmente in tutto il mondo sono poco più di 400.

Dalle biomeasse? No!

Per assurdo, i biocombustibili potrebbero fornire al massimo fino a 7 terawatt. Ma non ci sarebbe più posto per l’agricoltura a fini alimentari.

Dall’eolico? No!

Coprendo di pale eoliche tutte le superfici ventose del pianeta, si otterrebbero al massimo 2,1 terawatt.

Dall’idroelettrico? No!

Per ottenere appena 700 gigawatt ( 0,7 terawatt) bisognerebbe costruire dighe su tutti i restanti fiumi del mondo.

Dalla geotermia? No!

Sempre in teoria ( e per assurdo) l’intero potenziale geotermico dei continenti è stimato in oltre 11,6 terawatt.

Ma da dove allora?

Semplice

Dal Sole!!!

Ogni giorno il sole manda sulla terra l’energia che il genere umano consuma in un anno. Coprendo il mondo CON LE ATTUALI TECNOLOGIE si potrebbero ottenere 60 terawatt.

Come si vede, quindi, la fonte di energia pulita che possiamo sfruttare di più è quella solare.

E il settore che crescerà in maniera esponenziale nei prossimi anni a rispetto delle altre rinnovabili, non potrà essere che questo.

Anche nei grafici sotto allegati si iniziano ad evidenziare notevoli differenze tra questo settore e le altre energie rinnovabili.

Il costo dell’energia

Attualmente produrre energia col sistema solare termodinamico è ancora poco conveniente. A questi prezzi dei carburanti fossili produrre energia coi metodi tradizionali costa 5-7 centesimi di euro per KWh mentre con il solare termodinamico si sale a 15-20. Per questo quasi tutti i governi dei paesi industrializzati, per abbattere le emissioni di CO2 inquinanti dell’utilizzo dei combustibili fossili, sono intervenuti con incentivazioni sulle tariffe, per incentivare la produzione e spostare investimenti sul settore che altrimenti non sarebbe mai decollato. Già abbiamo sistemi innovativi che sostituiscono il costoso silicio dei pannelli tradizionali con un “film sottile”, che consiste in una pellicola trasparente a base di telluro di cadmio, racchiusa fra due lastre di vetro, che cattura i raggi del sole producendo elettricità. Il risparmio è notevole anche se la capacità di assorbimento dell’energia solare pari al 8%, contro il 12% dei pannelli mono o poli cristallini, ma ormai c’è chi arriva al 14 e 17%. Questa tecnologia garantisce buone performances pur in presenza di tempo nuvoloso e per elevate temperature dei moduli. Oppure il silicio, ma questa volta amorfo, depositato sempre in film su un supporto opportuno che rappresenta una scelta concreta per avere il fotovoltaico a costi bassi rispetto a pannelli che usano altre forme del silicio. Questi pannelli al silicio amorfo usano solo materiale fotovoltaico a film sottile, 100 volte più sottile dei materiali usati nei pannelli tradizionali. Quindi con le nuove tecnologie già sviluppate e con le nuove che inesorabilmente saranno messe a punto nei prossimi anni non è utopistico ritenere entro 10 anni, ma io ritengo anche assai meno, che il costo di produzione del singolo KWh col sistema solare termodinamico venga abbattuto ben al di sotto dei 10 centesimi di euro, una soglia che lo farebbe definitivamente diventare competitivo con le fonti fossili. E senza più inquinare, cosa importantissima ed essenziale.

Alcuni cenni sulla tecnologia “ a film sottile” con silicio amorfo.

La rivoluzione del film sottile:

Tecnologia avanzata, espansione delle applicazioni

La tecnologia fotovoltaica con film sottile si sta rapidamente imponendo come la soluzione che renderà l’energia solare molto valida quale maggiore sorgente di energia.

Questa tecnologia implica l’applicazione di uno strato molto sottile di materiale fotovoltaico ai pannelli di vetro, o altro materiale rigido o flessibile, opaco o semitrasparente, che possono essere impiegati in vari modi.

La tecnologia a film sottile ha sostanzialmente molti vantaggi significativi, sia economici che pratici, rispetto ai pannelli tradizionali cristallini o policristallini:

E’ molto meno costosa:

i pannelli a film sottile usano solo materiale fotovoltaico a film sottile, 100 volte più sottile dei materiali usati nei pannelli tradizionali.

La tecnologia a film sottile prevalente, con Silicio amorfo, utilizza solo una piccola parte del Silicio usato nei pannelli solari tradizionali e inoltre il tipo di Silicio usato in questi pannelli di tecnologia avanzata richiede nella produzione un trattamento ridotto e quindi meno costoso di quello necessario per i pannelli tradizionali.

Questo vantaggio nel costo migliora sensibilmente nel tempo poiché il costo del Silicio cristallino e policristallino è in progressivo aumento; inoltre l’efficienza fotovoltaica e produttiva dei pannelli a film sottile è in continuo miglioramento.

Lavora per più ore al giorno …. e in varie condizioni atmosferiche:

A differenza dei pannelli cristallini e policristallini, che funzionano in modo efficace con luce solare diretta per poche ore al giorno, i pannelli fotovoltaici a film sottile non perdono molto della loro efficienza durante le ore di luce non ottimale o ridotta. Possono comunque generare elettricità durante tutte le ore di luce diurna, a vari livelli di efficienza in relazione delle specifiche condizioni di luce (anche durante le giornate nuvolose). Perciò, anche se i pannelli a film sottile sono normalmente meno efficienti nel convertire la luce solare in elettricità rispetto ai pannelli cristallini o policristallini (il 6% per il film sottile di Silicio amorfo rispetto al 15% per il Silicio cristallino e policristallino tradizionale), i pannelli a film sottile funzionano più a lungo ogni giorno e durante tutto l’anno. Inoltre i pannelli a film sottile mantengono la loro efficienza a temperature più alte molto meglio che i pannelli tradizionali al Silicio cristallino e policristallino, le cui prestazioni degradano in modo significativo a temperature ambiente elevate.

Può funzionare in varie posizioni:

poiché i pannelli a film sottile possono funzionare con diverse angolazioni rispetto alla luce solare diretta e con minore perdita di efficienza rispetto ai pannelli tradizionali, sono impiegabili liberamente in diverse posizioni sulle adeguate strutture.

A differenza dei pannelli cristallini e policristallini, che necessitano di un posizionamento specifico di fronte al sole durante le ore di maggiore luce, i pannelli a film sottile possono essere posizionati su tetti, pareti e su altre superfici variamente angolate e ugualmente produrre elettricità, anche se a differenti livelli di efficienza.

Possono essere prodotti semitrasparenti:

un tipo di film sottile, il Silicio amorfo, può essere applicato su vetro di supporto in modo da mantenere un livello di trasparenza che permette di usare anche il normale vetro per le finestre. Questo “vetro fotovoltaico” appare come un vetro colorato, normalmente usato nell’architettura commerciale, e genera elettricità (anche se ad un livello di efficienza minore del vetro fotovoltaico opaco poiché permette il passaggio di una parte della luce solare).

Il risultato è che l’intera superficie di un edificio può essere ricoperta con pannelli fotovoltaici.

Può migliorare l’isolamento: quando la luce solare colpisce il tetto o altre superfici di un edificio, la temperatura sulle diverse superfici aumenta. Nella stagione calda, la luce solare diretta, specialmente sul tetto, può conseguentemente far aumentare notevolmente il lavoro dei condizionatori d’aria che devono eliminare non solo il calore interno ma anche quello irradiato dalla luce solare che colpisce l’edificio.

I pannelli a film sottile possono essere montati orizzontali in modo da coprire il tetto e possono essere usati come superficie esterna al posto del vetro o di altri materiali. Con tale copertura che assorbe i raggi solari e ne converte una parte dell’energia in elettricità invece che in calore, i pannelli a film sottile possono ridurre il carico dei condizionatori d’aria e dei relativi costi energetici. Inoltre, a causa di tale copertura multistrato (vetri rivestiti per creare pannelli) possono anche migliorare l’isolamento degli edifici dal freddo come pure dal caldo.

Possono durare di più:

poiché sono facilmente inseriti fra i pannelli di vetro e quindi protetti dalle condizioni atmosferiche, i pannelli a film sottile possono funzionare in modo affidabile per più anni rispetto ai pannelli tradizionali con Silicio cristallino, il cui spessore li rende meno facili da incapsulare.

Mentre si possono garantire da 20 a 30 anni di produzione per i pannelli con Silicio cristallino, la qualità delle prestazioni a lungo termine e l’aspettativa di vita dei pannelli fotovoltaici a film sottile può essere più lunga poiché sono meno vulnerabili alla degradazione indotta dalle condizioni atmosferiche.

Collegamenti elettrici più affidabili:

un altro vantaggio della tecnologia con film sottile rispetto a quella tradizionale è relativo ai collegamenti fra le cellule. Le lamine che costituiscono i pannelli con Silicio cristallino e policristallino sono collegate fra loro per mezzo di nastri metallici saldati sulle cellule in punti specifici. Invece la tecnologia con film sottile utilizza un’integrazione monolitica che si traduce in una continua e distribuita linea di contatto tra i conduttori frontali e retrostanti del film sottile. Mentre la rottura dei collegamenti non è rara nei pannelli con Silicio cristallino e policristallino, è praticamente impossibile per i pannelli con film sottile di avere interruzioni dei collegamenti a causa di rotture dei contatti fra le cellule. I film sottili hanno una ridondanza di contatti che evita il collasso dei collegamenti, che costituisce un importante fattore nel determinare la longevità dei pannelli.

Più utili e versatili:

per il loro minori costi di fabbricazione e installazione, la loro capacità di funzionare in diverse posizioni e in molteplici condizioni di luce, la loro possibilità di essere trasparenti e le loro proprietà isolanti, i pannelli con film sottile possono essere usati in modo conveniente per una vasta gamma di applicazioni.

In particolare possono essere

Integrati in edifici commerciali, industriali e residenziali:

Trasformano la “finestra” di un edificio e altre pareti esterne in produttori di energia

Per circa lo stesso prezzo di un vetro di alto valore architettonico, gli edifici possono essere coperti con vetro fotovoltaico che migliora l’architettura e riduce i costi energetici.

Di seguito alcuni grafici che raffrontano l’unica società quotata a Milano nel settore fotovoltaico (Kerself) con altre società attive nelle energie rinnovabili e indici vari. Come si vede, mentre è improponibile un confronto con altre società quotate a piazza affari attive per es. nell’eolico, risulta molto attardata rispetto a diverse società quotate al Nasdaq operanti nel suo stesso settore.

Kerself, Indice Solex, Solarworld e L’etf sulla cina:

Kerself e altre rinnovabili italiane (Alerion, Enertad, Eems)

Kerself e altre rinnovabili americane, stesso settore ( First Solar, Aschent Solar Technologies, Yngl Grn)

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