I pannelli fotovoltaici, conosciuti più comunemente come pannelli solari, sono un buon motivo per dire “no” al nucleare! Perchè? Semplice, grazie all’effetto fotovoltaico, essi sono in grado di convertire l’energia solare in energia elettrica ed alimentare qualsiasi tipo di struttura: meccanica, elettronica ed edile (evitando dunque catastrofi o costi inutili). In questi giorni e direttamente dal Texas, ci è arrivata la conferma che un gruppo di ricercatori afferenti alla “Rice University” ha progettato un sistema in grado di sfruttare, oltre alla luce visibile, anche la luce ultravioletta! In questo articolo spiegheremo come e approfondiremo questa “validissima” energia alternativa e rinnovabile!

L’effetto fotovoltaico

Se ti stai chiedendo il perchè questo modulo costituito da silicio (materiale semiconduttore) sia in grado di acquisire i raggi solari e convertirli in energia elettrica, la risposta è dovuta all’ effetto fotovoltaico. Tale effetto è infatti capace di far assorbire agli elettroni presenti sul materiale semiconduttore un certo numero di fotoni, che a loro volta portano gli stessi elettroni ad un livello energetico superiore, producendo energia elettrica. La luce solare si distingue in due diversi tipi: visibile (con una lunghezza d’onda che oscilla tra 400 e 700 nanometri) e ultravioletta, detta anche infrarossa (con una lunghezza d’onda che oscilla tra 320 e 400 nanometri). Nonostante sulla terra ne arrivi in grandissime quantità (più di un terzo dell’energia solare totale), la luce ultravioletta è per adesso inafferrabile da parte del silicio poichè non vi sono interazioni intermolecolari tra il semiconduttore e la radiazione.

Le antenne fotodiode

Ieri sono state rese note da un gruppo di ricercatori le possibilità di poter sfruttare la radiazione ultravioletta attraverso delle antenne nanometriche, cioè di una lunghezza compresa tra i 110 e 158 nanometri, posizionate sulla superficie del materiale semiconduttore (non è ancora stato confermato se si tratti di silicio o di un altro materiale plastico appositamente costruito).  Queste antenne si comportano come dei normali fotodiodi: componenti elettronici capaci di riconoscere una lunghezza d’onda e successivamente trasformarla in una corrente di elettroni che a loro volta generano energia elettrica. Acquisendo così entrambe le radiazioni provenienti dal sole, questo nuovo sistema fotovoltaico ci garantirà una maggiore quantità di energia elettrica. Infatti un normale impianto fotovoltaico costituito da 8 metri quadri di pannelli produce 1,181 kW/h annuali di corrente elettrica. Ciò significa che grazie a questa nuova tecnologia il risultato finale raddoppierà (come minimo).

Costi ed efficienza

Il costo per la realizzazione di un impianto di medie dimensioni è di 6.500 euro circa; per quanto riguarda la manutenzione, dipende dall’azienda che si è occupata dell’installazione, si parla però di cifre medio basse. L’ efficienza è dipendente da moltissimi fattori a cominciare dalla tua posizione geografica; i valori della radiazione solare registrata a Milano (1372,4 kWh/m2 all’anno) è inferiore a quella registrata a Catania (1936,7 kWh/m2 all’anno). Chiaramente le condizioni atmosferiche sono determinanti per l’acquisizione di energia solare. In condizioni standard, insolazione pari a 1000 W/m2 e temperatura di 25° C,  l’efficienza dei pannelli fotovoltaici oscilla tra 10-12,5%. Inoltre occorre che i pannelli siano posizionati a sud per ricevere un’irraggiamento solare maggiore e l’inclinazione rispetto al suolo di 30° circa. Gli impianti hanno una durata di circa 25-30 anni.

Prospettive per il futuro

Nel perido compreso tra il 31 Maggio 2011 e Dicembre 2016, attraverso un decreto ministeriale firmato lo scorso 5 Maggio dal ministro Prestigiacomo, sono previsti incentivi per gli impianti fotovoltaici per un totale di 580 milioni al fine di produrre complessivamente una potenza di 2690 MW. Riguardo ai piccoli impianti, non vi sono limiti di incentivi di costo annuo; tuttavia è prevista una riduzione della tariffa da Giugno 2011 e per tutto il 2012. Il costo totale degli incentivi tra il 2013 ed il 2016 ammonta a circa 1,361 milardi di euro con l’obiettivo di potenza di 9770 MW. Inoltre, per gli impianti fotovoltaici abbinati ad un uso efficiente dell’energia, sono previsti alcuni premi: in questo caso dovrai disporre di un attestato di certificazione energetica dell’edificio su cui è stato installato l’impianto.

Ci sono inoltre altri tipi di vantaggi:

• 5% per i pannelli fotovoltaici installati in zone industriali;
• 5% per i piccoli impianti installati da comuni con popolazione inferiore ai 5000 abitanti;
• 5% per impianti utilizzanti il 60% di prodotti Europei;
• 5 centesimi di euro/kWh per gli impianti installati in sostituzione di coperture in eternit o di amianto.

L’incentivo sarà usufruibile dal momento in cui l’impianto sarà in fuzione. Se il gestore di rete ritarda l’allacciamento dell’impianto alla rete, sforando i tempi previsti dalla delibera dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas Arg/elt 99/08 e facendo perdere il diritto a una determinata tariffa incentivante, il proprietario dell’impianto riceverà un indennizzo ai sensi della delibera Arg/elt 181/10.

Conclusioni

Nonostante la poca distanza al referendum del 12 e 13 Giugno 2011, non sappiamo se sarà presente anche il quesito sul nucleare;  tuttavia è importante riflettere su quanto sia fondamentale investire sulla scienza e la tecnologia al fine di ottenere l’energia meno dannosa per il nostro pianeta. Spessso, parlando con le altre persone, ho l’impressione che si badi di più al lato estetico e non a quello pratico, che riguarda la tutela dell’ambiente e del territorio. In realtà, i tetti degli edifici coperti di pannelli fotovoltaici sembrano più moderni degli altri!