La finestra produce energia per la casa? Non è fantascienza, è il futuro

I consumi energetici a livello globale aumentano, le fonti fossili non sono inesauribili, e le rinnovabili sono l’unica via percorribile per un futuro sostenibile sia sul piano ambientale che economico e sociale. Un assunto, quest’ultimo, ormai chiaro per tutti, dalle istituzioni globali ai colossi dell’energia.

Nei laboratori del Centro Ricerche per le Energie e l’Ambiente Eni di Novara, Eni studia i temi del fotovoltaico, dello stoccaggio energetico e della valorizzazione energetica delle biomasse. Attualmente la struttura impiega più di 100 persone tra ricercatori, tecnici e staff. Negli ultimi 10 anni ha sviluppato oltre 170 invenzioni protette da più di 500 brevetti in Italia e nel mondo e prodotto più di 700 pubblicazioni scientifiche. L’alto profilo scientifico del Laboratorio è testimoniato inoltre dalle collaborazioni con i più prestigiosi istituti di ricerca internazionali, tra cui il MIT, il CNRS francese e i Politecnici di Milano e Torino.

L’attenzione al solare risiede nei sensibili vantaggi che presenta rispetto alle altre fonti rinnovabili in termini di disponibilità, intesa sia in termini quantitativi che di uniformità di distribuzione nel mondo. Le attività di ricerca e sviluppo sul solare attualmente in corso riguardano le frontiere più avanzate dei filoni che portano allo sfruttamento di questa fonte per la produzione sia di energia termica che di energia elettrica. Nel primo caso, la tecnologia su cui si è focalizzata l’attenzione è il solare termico ad alta temperatura, un ambito che ha visto un fiorire di nuove iniziative industriali, rivolte in particolare allo sfruttamento del calore ad alta temperatura di fonte solare nella produzione di energia elettrica in centrali termoelettriche di potenza. Nel secondo caso, la ricerca è concentrata su nuove tipologie di dispositivi per la produzione diretta di elettricità basata sui meccanismi del fotovoltaico, ma con approcci tali da ampliarne l’ambito applicativo rispetto ai convenzionali pannelli di silicio e ridurne il costo di produzione.

Una sintesi dei due filoni di ricerca appena descritti è il progetto che riguarda lo sviluppo dei concentratori solari luminescenti (Luminescent Solar Concentrator – LSC). Il meccanismo è semplice. Queste lastre trasparenti e colorate assorbono una parte della luce solare e la riemettono a lunghezza d’onda maggiore. La radiazione è indirizzata come in una fibra ottica verso i bordi, rendendoli luminescenti. Qui piccole celle fotovoltaiche trasformano la radiazione ricevuta in energia elettrica.

Si tratta delle cosiddette Finestre Intelligenti. Possono essere usate in molte applicazioni, quelle in cui la leggerezza, la trasparenza, il colore del dispositivo fotovoltaico rappresentano caratteristiche imprescindibili, come pensiline, barriere antirumore, involucri edilizi, serre.

La tecnologia degli LSC offre infatti vantaggi potenziali significativi rispetto ai tradizionali pannelli al silicio e ai concentratori solari basati su specchi o lenti. Le lastre riescono a catturare sia la radiazione solare diretta che quella diffusa, risultando efficienti anche in condizioni di cielo nuvoloso e la loro installazione non pone problemi di orientamento. Costituite da materiale a basso costo, le lastre inoltre consentono di ridurre la superficie di silicio utilizzata a parità di potenza e infine possono essere utilizzate per realizzare pannelli fotovoltaici trasparenti e finestre fotovoltaiche, rendendo la nuova tecnologia ideale per il suo impiego negli edifici o altri contesti idonei. Una tecnologia disponibile da tempo, ma il problema della scarsa efficienza ne ha impedito la diffusione. L’obiettivo oggi? Colmare il gap e sviluppare processi innovativi e coloranti ancora più efficienti.

Provate a immaginarvi se le finestre delle vostre case o delle vostre auto producessero energia. Ogni finestra potrebbe diventare un generatore di elettricità, capace di contribuire all’alimentazione di pc, condizionatori, illuminazione. Provate a immaginare se i modernissimi grattacieli delle metropoli facessero altrettanto. Ci troveremmo di fronte ad una vera rivoluzione.