SETTEMBRE OTTOBRE 2011 N.8 - Case Piacentine
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<strong>SETTEMBRE</strong><br />
<strong>OTTOBRE</strong><br />
<strong>2011</strong><br />
approfondimenti<br />
Pannelli solari…<br />
anche di notte!<br />
34<br />
Il limite dei pannelli solari risiede<br />
già nel nome, senza il sole non<br />
funzionano. Presto però le cose<br />
cambieranno. Steven Novack,<br />
dell’Idaho National Laboratory<br />
del dipartimento americano<br />
dell’Energia, ha sviluppato<br />
uno strumento per recuperare<br />
l’energia solare che viene<br />
rilasciata anche dopo il tramonto.<br />
Novack parte da una constatazione<br />
di fatto: circa la metà dell’energia<br />
trasportata dai raggi solari sulla<br />
Terra è di tipo infrarosso. Una<br />
radiazione che ha lo stesso effetto<br />
della luce solare. Parte di questa<br />
viene riemessa sottoforma di calore<br />
dal terreno durante la notte. Al<br />
contrario, le tradizionali celle solari<br />
possono utilizzare solo la luce visibile,<br />
rendendoli inattivi dopo il tramonto.<br />
La radiazione infrarossa è una fonte<br />
energetica particolarmente ricca<br />
anche perché è generato da processi<br />
industriali come le centrali a carbone.<br />
“Ogni processo nel nostro mondo<br />
industriale crea calore di scarto“, dice<br />
INL fisico Steven Novack. “E’ energia<br />
quella che abbiamo appena buttato via“<br />
I pannelli attualmente in uso hanno<br />
bisogno dei raggi del sole diretto per<br />
far in modo che i fotoni provenienti<br />
dalla luce del sole colpiscano i cristalli<br />
di silicio, liberando così elettroni in<br />
grado di produrre energia.<br />
Realizzando un sistema di<br />
microantenne della lunghezza d’onda<br />
degli infrarossi, test di laboratorio<br />
hanno verificato la possibilità di<br />
raccogliere l’84% dei fotoni riemessi<br />
dal terreno. Un sistema operativo reale<br />
utilizzabile su larga scala potrebbe<br />
arrivare al 46%. Un’efficienza di gran<br />
lunga maggiore di quella dei migliori<br />
pannelli fotovoltaici attuali, le cui celle<br />
al silicio non oltrepassano il 20% nelle<br />
migliori condizioni. In realtà i pannelli<br />
tradizionali hanno efficienza ancora<br />
minore, perché se le celle non sono<br />
posizionate con un’angolatura precisa<br />
rispetto all’angolo di incidenza dei raggi<br />
solari oppure se si riscaldano troppo<br />
oltrepassando la temperatura ottimale<br />
di esercizio, la produzione di corrente<br />
elettrica crolla a frazioni di quella<br />
nominale. Le microantenne, invece,<br />
sono in grado di assorbire infrarossi in<br />
un ampio ventaglio angolare.<br />
Ma come funzionano le<br />
“microantenne”? I raggi infrarossi<br />
creano correnti alternate che oscillano<br />
migliaia di miliardi di volte al secondo<br />
ma a una frequenza troppo alta per<br />
essere utilizzata. La corrente alternata<br />
(Ac) deve quindi essere trasformata in<br />
corrente continua (Dc), ma qui sorge<br />
un problema. I diodi semiconduttori<br />
al silicio che convertono la Ac in Dc<br />
non funzionano alle alte frequenze<br />
generate. “Abbiamo bisogno di<br />
progettare microraddrizzatori che si<br />
adattino alle nostre microantenne“,<br />
dice Kotter ingegnere dell’INL. Un’altra<br />
possibilità è quella di sviluppare circuiti<br />
elettrici che potrebbero rallentare le<br />
frequenze attuali.<br />
Se questi ostacoli tecnici verranno<br />
superati, le macroantenne hanno il<br />
potenziale per essere più economiche<br />
ed efficienti delle celle solari. Le<br />
microantenne, d’altro canto, possono<br />
essere ottimizzate per raccogliere<br />
specifiche lunghezze d’onda a seconda<br />
della loro forma e dimensione.<br />
“Questa flessibilità” dice Novack<br />
“renderebbe così possibile la creazione<br />
di fogli microantenna fronte-retro<br />
raccogliendo energia da diverse parti<br />
dello spettro solare”. I fogli potrebbero<br />
potenzialmente coprire i tetti degli<br />
edifici o di formare la “pelle” di gadget<br />
consumer come telefoni cellulari e<br />
iPod, fornendo una fonte continua ed<br />
economica delle energie rinnovabili.<br />
di Marco Civardi