Collettori solari fatti di polimeri

L’obbiettivo del progetto SCOOP (Solar Collectors made of Polymers) era quello di fornire materiali e progettazione tecnica e concetti del sistema per rendere possibile l’utilizzo dei polimeri nei sistemi solari termici. Questo ha comportato lo sviluppo di nuove materie prime e di sistemi con termosifoni polimerici. Esso ha inoltre richiesto la compatibilità con tecniche di lavorazione della plastica ben affermate, efficienti in termini di costi e ad alto volume come ad esempio lo stampaggio a iniezione e l’estrusione.

L’analisi del mercato ha mostrato un utilizzo in crescita dell’energia solare termica in Australia, Europa meridionale e Stati Uniti, oltre che in mercati emergenti quali Africa, Brasile, India, Indonesia e Messico. Di conseguenza, gli scienziati hanno sviluppato molti differenti concetti per i sistemi effettuando un’esauriente analisi teorica che include creazione del modello, simulazione e ottimizzazione. Sono state effettuate delle prove sperimentali dei componenti e dei sistemi per confrontare e identificare i candidati migliori ed è stata svolta un’analisi del ciclo vitale (LCA) per garantire un impatto ecologico positivo dei collettori.

L’attenzione principale del consorzio si è concentrata sull’aumento della durata dei materiali polimerici a temperature più elevate e in seguito all’esposizione alla degradazione meteorica. Le metodologie di previsione della vita utile per i materiali solari sono state adattate ai nuovi materiali e componenti per quanto riguarda le condizioni di funzionamento nei sistemi progettati dai partner del progetto. Sono stati condotti dei test accelerati al chiuso convalidati da prove di esposizione all’aperto, e sono stati sviluppati dei controlli non distruttivi molto sensibili per un’analisi affidabile della degradazione.

I partner del progetto hanno valutato i requisiti di base per l’integrazione negli edifici dei sistemi solari termici polimerici. Essi hanno inoltre costruito prototipi del collettore per sistemi integrati negli edifici, pompati e a termosifone, usando i componenti sviluppati da SCOOP. Inoltre, sono stati identificati i possibili ostacoli riguardanti l’applicazione degli attuali standard prestazionali a collettori o sistemi polimerici.

Sfruttando le tecnologie di lavorazione della plastica a basso costo e ad alto volume, SCOOP fornirà dei nuovi sistemi solari termici basati su polimeri con costi sensibilmente più bassi rispetto a quelli che utilizzano i metalli. Ad esempio, il peso ridotto dei polimeri rispetto ai metalli porterà a minori costi di trasporto e movimentazione, mentre la flessibilità di forma e dimensioni accrescerà la loro attrattiva architettonica. Inoltre, una diffusa commercializzazione dei sistemi solari termici per il crescente mercato delle costruzioni porterà benefici sia all’economia che all’ambiente dell’UE.