La tecnologia che utilizza l’energia alternativa fotovoltaica possiede tantissimi vantaggi: ne abbiamo parlato spesso anche qui nel nostro blog. L’adozione dei pannelli solari fotovoltaici contribuisce, nello specifico, al miglioramento dell’efficienza energetica e della salute dell’ambiente. Si tratta di una forma di green energy molto popolare, visto che in tutto il mondo sono installati più di 600 Giga Watt di pannelli fotovoltaici. Tuttavia in questo tipo di conversione energetica, dalla luce solare ad energia (luce, acqua, etc.) spesso viene a determinarsi una criticità. Quest’ultima si concretizza in un eccessivo calore emesso proprio dai pannelli, per un quantitativo che può oscillare dal 75 al 96% dell’energia solare assorbita in totale. La conseguenza di tale fenomeno è che la temperatura circostante esterna aumenta di diversi gradi, mentre la durata del pannello stesso diminuisce progressivamente. Come ovviare?

Dalla scienza via ai pannelli che si raffreddano con l’acqua atmosferica

Il problema è stato rilevato da alcuni scienziati dell’Università di Scienza e Tecnologia di Hong Kong, i quali hanno studiato per trovare una soluzione. Detto, fatto: dopo qualche tempo il team asiatico ha pubblicato una ricerca sull’ideazione di un nuovo tipo di pannello solare per il fotovoltaico che aspira l’acqua dall’aria per raffreddarsi automaticamente. In questo modo, i pannelli fotovoltaici resterebbero in piena efficienza per tutta la durata della loro attività, proprio perché hanno evitato il surriscaldamento (e un considerevole spreco di energia e denaro). Lo studio è stato pubblicato su Nature Sustainability lo scorso mese di maggio ed è in corso di brevetto. Vediamo come funzionano questi nuovi pannelli.

Nanotubi di carbonio e sali di cloruro di calcio per la “sudorazione” del pannello

Cosa succede, in pratica? Il pannello si raffredda attraverso l’acqua atmosferica, che riesce ad attirare con un meccanismo abbastanza semplice di aspirazione dall’aria. Una volta attirato, questo vapore viene trasformato in acqua liquida. Tale trasformazione può avvenire grazie a dei materiali innovativi: un gel ai nanotubi di carbonio e dei sali di cloruro di calcio. Questa piccola riserva di vapore catturato viene conservata in forma di gel fin quando le temperature sono più basse. Alla luce del sole, e via via che l’aria circostante si riscalderà, questo gel si trasforma in acqua, come una sorta di “sudorazione” che va finalmente a rinfrescare la superficie del pannello. Il meccanismo si avvia perciò in automatico sui pannelli, e preferibilmente di notte, quando l’umidità atmosferica è maggiore e da essa può essere ricavata molta acqua di raffreddamento. Con questo metodo, gli scienziati sono riusciti ad ottenere un abbassamento della temperatura dei pannelli solari di ben 10 gradi centigradi. Il risultato è dato da grossi benefici valutati anche sotto forma di produzione di elettricità, che con questo metodo aumenta in media del 15% circa.

Le tecnologie utilizzate in precedenza

Prima dello studio dei ricercatori di Hong Kong altre soluzioni sono state proposte per un raffreddamento dei pannelli solari. Tali tecnologie hanno però sempre pensato alla comune acqua, in forma liquida, e quindi spesso non sono praticabili: pensiamo ai luoghi privi di acqua, per siccità o particolare posizione geografica. A tali latitudini complessi sistemi di tubazione, serbatoi ed altre strutture di questo genere sono impensabili, e alla fine, per costi e trasporti, il pannello solare fotovoltaico finisce per non essere più un investimento di risparmio ma una notevole spesa in più. I pannelli che si raffreddano con il vapore acqueo atmosferico, invece, rappresentano una soluzione inedita davvero interessante che, ci auguriamo, sarà molto praticata ed adottata per una maggiore efficienza energetica e sostenibilità ambientale.