Rispetto ad alcuni decenni fa, ormai i pannelli solari si vedono installati su tantissimi edifici, sia privati che pubblici, consentendo non soltanto un considerevole risparmio sulle spese connesse all’elettricità, ma anche l’uso di energia pulita e rispettosa dell’ambiente circostante. Anche in questo caso la tecnologia ha fatto consistenti passi in avanti, arrivando alla realizzazione di pannelli solari particolarmente efficienti, in grado di ottenere quindi consistenti quantità di energia elettrica.

In altri casi, addirittura, si è giunti anche alla possibilità di poter realizzare dei pannelli solari in maniera autonoma e quindi “fai da te”, che permettono di ottenere dell’acqua calda sanitaria per la propria abitazione. Tuttavia, l’ultima frontiera a cui si è giunti con questo genere di impianti ecologici riguarda i cosiddetti pannelli solari autoriparanti. Andiamo a conoscere meglio di cosa si tratti ed in quali situazioni sono stati realizzati e testati.

I pannelli in perovskite, pregi e difetti

Questo genere di materiale, appunto la perovskite, rappresenta tra quelli maggiormente promettenti sotto diversi punti di vista per la futura realizzazione di impianti ad energia rinnovabile e su cui le ricerche di aziende e di enti scientifici si stanno concentrando maggiormente. Ciò è dovuto al fatto che tale materiale presenta un considerevole potenziale di efficienza, dei bassi costi di produzione ed una certa facilità di trattamento.

Tuttavia, si evidenziano anche dei limiti e non di poco conto, che ne hanno rallentato la messa in produzione su larga scala. Tra queste problematiche vi sono un certo livello di degrado, la difficoltà di realizzarne strati estesi e la presenza di piombo, un elemento dannoso per l’ambiente. Tuttavia, come vedremo, proprio su quest’ultimo aspetto vi sono appunto importanti novità.

Il problema del piombo per la loro commercializzazione

Come abbiamo detto, nonostante evidenzino numerose qualità, i pannelli solari in perovskite risultano ancora agli inizi della loro fase di produzione e questo a causa delle problematiche sopra descritte ed in particolare per la presenza di piombo che si ritrova nelle formule cristalline maggiormente efficienti per gli effetti fotovoltaici. Questo risulta essere, secondo il professore Yabing Qi, dell’Istituto di Scienza e Tecnologia dell’università di Okinawa (Giappone), un fattore particolarmente preoccupante dal punto di vista ambientale.

Naturalmente è possibile utilizzare elementi alternativi a tale metallo e realizzare cristalli differenti, tuttavia la resa e la stabilità di questi ultimi risultano peggiori. Per lo scienziato giapponese quindi risulta importante, in vista di una futura e massiccia commercializzazione, riuscire ad utilizzare il piombo, tuttavia limitando il problema della sua dispersione nell’ambiente circostante.

Un impianto maggiormente ecologico

Una possibile soluzione ecologica che possa garantire l’uso di questa tecnologia viene proprio dal gruppo di lavoro guidato da Qi, il quale ha realizzato un nuovo polimero di rivestimento che permette di bloccare l’eventuale dispersione di sostanze pericolose dai diversi moduli, nel caso di rotture o danni di vario genere.

Il team giapponese ha cercato di verificare molteplici metodi di incapsulamento in modo da aggiungere diversi strati di protezione alle celle dei pannelli, anche sottoponendole a stress di natura fisica oppure a condizioni estreme. Il tutto con lo scopo di testare gli elementi nelle situazioni metereologiche peggiori possibili e valutare in questo caso, ad esempio, gli effetti di fenomeni particolari quali piogge acide e grandine.

Tali test hanno contribuito a far individuare il migliore composto protettivo, alla fine risultato essere una resina epossidica che riesce non solo ad autoripararsi ma anche a ritornare, sia pure a livello parziale, alla sua forma originaria quando viene esposta ai raggi solari. Questa sostanza ha evidenziato migliori risultati rispetto ad altre, tuttavia come lo stesso Qi afferma, esistono anche ulteriori materiali e polimeri che potrebbero essere ancora più efficaci.

Al momento, non solo continueranno le ricerche su tali sostanze, anche al fine di migliorarle, ma la problematica da risolvere prossimamente (una volta risolta la questione del piombo) è quella relativa all’incremento delle celle negli impianti solari in perovskite. Obiettivo finale quindi sarà trovare materiali sempre più performanti, sostenibili, sicuri ma, al tempo stesso, dalla facile produzione industriale.

Come funziona un impianto fotovoltaico

Pannelli solari autoriparanti
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