Energia pulita

Le limitate forniture di combustibili fossili e le associate emissioni di carbonio che causano il cambiamento climatico hanno creato una urgente necessità di fonti energetiche alternative e rinnovabili. La tecnologia fotovoltaica (FV) fornisce energia solare mediante pannelli composti da un certo numero di celle solari che convertono la luce solare in elettricità.

Anche se la luce solare è un’abbondante fonte pulita di energia, gli attuali sistemi FV sono piuttosto inefficienti. Un sistema avanzato alternativo conosciuto come fotovoltaico a concentrazione (CFV) incrementa l’efficienza con l’utilizzo di lenti e specchi ricurvi per concentrare la luce del sole sulle celle solari.

La tecnologia CFV si trova ancora nella sua fase iniziale e il suo impiego su ampia scala è ostacolato da problemi scientifici e tecnici. Pertanto, l’iniziativa SUN ON CLEAN (Study of soiling effect and glass surface modification of concentrating photovoltaic (CPV) modules: Climate influence and comparative testing), finanziata dall’UE, ha superato una delle sfide più grandi: l’accumulo di polvere sui moduli CFV.

La sedimentazione della polvere sulle lenti in vetro dei CFV attenua la luce che le attraversa e riduce la loro efficienza. SUN ON CLEAN, un partenariato tra Brasile, Italia, Russia e Spagna, ha studiato dei modi per rivestire il vetro in modo da prevenire lo sporco e da renderlo autopulente.

I ricercatori hanno sviluppato due rivestimenti che prevengono lo sporco in maniere differenti. Il primo metodo consiste nel depositare un film sottile di biossido di silicio idrofobico sulla superficie di vetro che respinge l’acqua e tutta la polvere o le impurità in essa contenute. L’altro rivestimento, un composto di biossido di silicio e biossido di titanio, fa il contrario. Esso attira l’acqua, essenzialmente lavando via le impurità e lo sporco mediante la creazione di uno strato sottile di acqua sulla superficie in vetro.

I ricercatori hanno testato i loro rivestimenti in differenti condizioni climatiche in Brasile, Italia e Spagna e hanno creato dei nuovi metodi di caratterizzazione allo scopo di isolare le conseguenze dello sporco per quanto riguarda l’effetto spettro sui moduli CFV basati su celle solari multigiunzione. Essi hanno scoperto che entrambi i rivestimenti erano più efficienti rispetto ai rivestimenti antisporco usati attualmente.

Gli innovativi rivestimenti antisporco autopulenti di SUN ON CLEAN verranno migliorati per l’utilizzo industriale e verranno testati per il funzionamento a lungo termine.

Questo progresso nella tecnologia CFV la porterà più vicina a un impiego diffuso.