I nuovi orizzonti del fotovoltaico
di Giovanni Palmisano
Da quando vennero realizzate le prime celle solari al Silicio nel 1953 è cambiato davvero tanto. Nel dopoguerra le emissioni di gas serra non erano un problema, il petrolio era abbondante ed i consumi energetici mondiali erano circa un decimo di quelli attuali, potevano essere pienamente soddisfatti dalle fonti fossili. Non si assisteva a lunghi “black out” che da alcuni anni, sempre più spesso, mettono in ginocchio intere città, anzi intere nazioni.
Oggi quelle celle hanno un’efficienza che spesso supera il 20%, sono sempre più leggere e, soprattutto, la questione energetica è sui tavoli di tutti i governi delle nazioni più o meno sviluppate. Oggi, il presidente degli Stati Uniti mette al centro del suo programma di governo le energie rinnovabili e, prima tra tutte, l’energia solare, appoggiando un piano al quale stanno lavorando tre tra i più grandi esperti di fotovoltaico al mondo (K. Zweibel, J. Mason, V. Fthenakis), che prevede l’istallazione di 3000 GW, che coprirebbero circa il 70% del fabbisogno energetico degli USA, grazie ad un megaimpianto da realizzare in un’area desertica con superficie pari a quelle della Grecia, che costerà $420 mld. Questo sarà possibile solo grazie al recente sviluppo di nuovi materiali per celle solari (CdTe), che sono in grado di abbattere i prezzi di produzione dei moduli e quindi di ridurre il tempo di ritorno dall’investimento da 7-9 anni a circa 1-3 anni.
Le nuove tecnologie (accanto al CdTe troviamo Silicio amorfo, CIGS, CIS e DSC) consentono una facile integrazione architettonica, grazie alla flessibilità, al peso ridotto, alla semitrasparenza dei moduli e alla vasta gamma di colori. Quindi, è possibile avere tegole fotovoltaiche, tetti curvi di capannoni industriali ricoperti da moduli, facciate fotovoltaiche, e tanto altro ancora. Inoltre i nuovi moduli spesso funzionano bene anche in condizioni di radiazione diffusa, cioè a cielo coperto, in zone d’ombra, ma anche all’interno di abitazioni o uffici e risentono poco della temperatura esterna. Ormai da ogni parte si sostiene che lo sviluppo del fotovoltaico di nuova generazione consentirà in un paio d’anni, il raggiungimento della cosiddetta “grid parity”, ovvero il punto in cui l’elettricità derivante dal fotovoltaico costerà quanto quella ottenuta da fonti fossili. Il costo della prima è infatti in costante diminuzione, al contrario dell’altro.
E quindi investire sul nuovo fotovoltaico si può e si deve. Perché l’energia fotovoltaica è l’unica tra le rinnovabili ad avere una densità energetica (cioè watt su metro quadro occupato) accettabile (10-50 W/m2), perché l’industria fotovoltaica è quella con il maggiore tasso di crescita al mondo negli ultimi 3 anni, e può essere anche una soluzione rapida ed efficace per creare tanti nuovi posti di lavoro nel nostro paese. In Italia, nonostante i più scettici sostengano il mancato decollo del fotovoltaico, nel solo 2007 la potenza fotovoltaica installata (65 MW) è stata circa pari a quella installata complessivamente fino al 2006. E il 2008, nonostante la crisi mondiale senza precedenti, ha fatto registrare ca. 160 MW installati, cioè ben 20 MW in più rispetto alle previsioni estive.
Nel 2009 si prevede un’ulteriore impennata con 250 MW di potenza installata! Tutto ciò è possibile ovviamente grazie agli incentivi statali (“Conto energia”) e alle banche, che concedono finanziamenti per il 100% del valore degli impianti. Bisogna, a questo proposito, tenere presente, che uno volta estinto il mutuo, l’impianto resta al proprietario che gode di tutti i benefici economici da esso derivanti. Un impianto, inoltre, garantito 25 anni per un’efficienza pari almeno all’80% di quella iniziale, continua ad essere funzionante per molti decenni a venire, richiedendo solo piccole manutenzioni ordinarie e la sostituzione o rigenerazione di qualche modulo esausto.
Mike Ahearn, amministratore delegato dell’americana “First Solar” (la principale produttrice di moduli in CdTe), in concomitanza del vertice Onu svoltosi a dicembre a Poznan, ha reso noto che l’azienda ha registrato un aumento di produzione da 20MW a 500MW negli ultimi 3 anni e che nel 2009 è previsto un ulteriore incremento fino ad 1GW, cioè una potenza molto vicina a quella prodotta da una centrale nucleare. Il costo di materie prime e lavorazione è diminuito, sempre nello stesso arco temporale, da circa $3 a poco più di $1 per watt. In definitiva, le tecnologie attuali, a differenza di quanto pensano in molti, sono già più che idonee a contribuire in maniera risolutiva alla fame di energia internazionale e quindi ad una significativa riduzione delle emissioni di gas serra e ad una definitiva emancipazione dal petrolio, come fonte energetica primaria. Basta volerlo!
Didascalia fotografia:
Vetrate fotovoltaiche colorate nell’edificio “Schott Iberica” di Barcellona (fonte: Dr. Ingo B. Hagemann).
* Giovanni Palmisano, laurea e dottorato di ricerca in Ingegneria Chimica, è consulente per lo sviluppo industriale di nuovi prodotti fotovoltaici e assegnista di ricerca presso il Polo Solare Organico della Regione Lazio (Università di Roma “Tor Vergata”). È coautore di “Flexible Solar Cells” (Wiley-VCH, 2008), del “Nuovo Fotovoltaico” (D. Flacccovio, 2008), e di circa 30 pubblicazioni scientifiche.
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