L’origine del fotovoltaico orgogliosamente possiamo definirla italiana grazie all’inventore della pila (il primo generatore elettrico) Alessandro Volta (1745-1827).
Nel 1839 Alexandre-Edmond Becquerel capì che i raggi solari causano lievi flussi ed effetti elettrici su determinati liquidi; con successivi esperimenti su materiali solidi nel 1876 venne scoperto l’effetto fotovoltaico, ovvero il fenomeno fisico che permette di trasformare l’energia termica generata dai raggi del sole in energia elettrica; 3 anni dopo Charles Fritts realizza il 1° pannello solare in selenio ricoperto da una sottile pellicola d’oro.
Tuttavia a causa dei rendimenti insignificanti iniziali, e dei costi troppo elevati successivi, bisogna attendere il 1958 per le prime applicazioni: Vanguard I, un satellite artificiale alimentato da celle fotovoltaiche, viene lanciato nello spazio; è l’unico ancora in orbita, quindi classificabile come il più antico oggetto nello spazio creato dall’uomo.
Il commercio dei pannelli fotovoltaici inizia dagli anni ’60, verrà poi favorito dalla crisi petrolifera e negli ultimi decenni dalla crisi climatica.
Al giorno d’oggi sono ancora in parte considerati beni di lusso, dato il loro costo non ancora alla portata di tutti, ma di anno in anno li si vede sempre più frequentemente. E non solo sui tetti: l’innovazione edilizia colloca pannelli solari nelle finestre, ottenendo sia vetri trasparenti che semitrasparenti. Senz’altro il loro rendimento è minore in quanto perpendicolari al terreno e non inclinati: si necessita di 4 m2 di finestre solari per ottenere la stessa energia che produce 1 m2 di pannelli fotovoltaici.
La loro evoluzione non si arresta: variano i luoghi di applicazione, la disposizione degli specchi, il loro orientamento e la loro composizione.
Un primo esempio è lo SmartFlower. Come si può intuire dal nome ha la forma di un fiore (dalle grandi dimensioni) il cui comportamento può essere comparato a quello di un girasole: i petali, ovvero i pannelli solari, grazie a un sistema GPs integrato, si aprono al mattino e seguono lo spostamento del sole durante il giorno. Questo sistema innovativo è in grado di generare fino al 40% in più di energia rispetto ad un sistema fotovoltaico tradizionale.
Altro esempio? Uno straordinario evento mondiale: la World Solar Challenge. Dal 1987 i team delle principali università e degli istituti tecnici internazionali, affiancati da imprenditori privati, si riuniscono in Australia per testare i limiti estremi dell’efficienza energetica: promuovono veicoli a energia solare in una competizione che copre 3,022 km da Darwin ad Adelaide ogni 2 anni.
Nel 2005 il team della Nuna ha raggiunto una velocità di 100 km/h; nel 2017 la Stella Vie con cinque posti ha vinto correndo a 69 km/h.
Vincitori 2019:
L’Istituto di Tecnologia (IIT) Roorkee,invece, sta studiando il fotovoltaico organico: vorrebbe sostituire il silicio degli attuali pannelli solari con Syzygium cumini, bacche violacee commestibili ricche di antocianine, pigmenti in grado di assorbire la luce solare. Tuttavia i primi esperimenti hanno una resa che non supera lo 0,5 %, pertanto la ricerca è solo agli inizi.
Come ultima perla vi è l’impianto fotovoltaico spaziale.
L’azienda giapponese Jaxa assieme al colosso Mitsubishi, da anni ormai lavorano insieme per mandare in orbita un gigantesco impianto fotovoltaico che produrrà energia elettrica e la trasmetterà sulla Terra con un sistema di trasmissione senza fili (wireless). Hanno raggiunto grandi traguardi: Jaxa è riuscita per la prima volta a inviare una radiazione da 1,8 kW a una rectenna (un’antenna in grado di convertire le microonde in corrente continua) posta a 55 metri dalla sorgente del segnale; mentre la Mitsubishi ha fatto viaggiare nell’aria un fascio da 10 kW per oltre 500 metri.
I loro progetti dovrebbero prendere forma nello spazio nel 2031… ma la Cina non resta dietro le quinte ed infatti potrebbe anticiparli. Arriva la notizia da un articolo pubblicato su Science and Technology Daily (quotidiano scientifico ufficiale del ministero cinese): si vuole realizzare una stazione solare da diversi gigaWatt di potenza, posta a 36.000 km di distanza dalla Terra. L’energia elettrica verrebbe convertita in un fascio di microonde, che una volta arrivato a una stazione ricevente sulla superficie terrestre, verrebbe riconvertito in elettricità da immettere nella rete.
I progetti prevedono di realizzare entro il 2025 un impianto di prova dalle dimensioni moderate, dopo il 2030 svilupparne uno più grande, intorno al 2050 costruire una stazione da almeno 1 GW. Il montaggio e il trasporto dei vari componenti spettarebbe a robot e stampanti 3D.
A parole è semplice, nei fatti rasenta la fantascienza.
Il futuro è dunque solare? Il fotovoltaico entrerà a 360° nella nostra quotidianità? Ciò che è certo è che ci riserva molte sorprese.
