SIT – Consumi energetici e pannelli solari di nuova generazione

Qual è il pannello solare che meglio si adatta alle nostre esigenze domestiche?
Il posizionamento della casa e tipo di condotta nei consumi sono forse gli elementi più rilevanti tra quelli da prendere in considerazione per decidere di investire nell'energia solare. Ma è importante quantificare con precisione il livello del fabbisogno domestico di energia, per capire fino a che punto questo può essere soddisfatto grazie all'uso di tecnologie che sfruttamento l'energia solare.

Allargando lo sguardo e andando oltre le esigenze del singolo nucleo famigliare, a livello europeo l'uso delle energie rinnovabili è fortemente promosso così da diventare un comportamento diffuso e rendere possibile il conseguimento dell'obiettivo 20-20-20. Ma una forte diminuzione delle emissioni nocive e un aumento nell'uso delle rinnovabili vanno prese con le pinze, perché potrebbero risultare imprese troppo ambiziose. Sono infatti molti i fattori che condizionano la diffusione dell'uso di energie alternative, al di là della reale penetrazione del tema delle energie rinnovabili nella sensibilità delle persone.

Alcune considerazioni di carattere quantitativo portano ad un certo fondato scetticismo, come scritto in un breve paper dal Professor Rosa-Clot, del centro di ricerca SIT (Scienza Industria Tecnologia) del Polo Tecnologico di Navacchio, vicino a Pisa. Il punto di partenza sono le quote di consumo energetico attribuibili alle famiglie italiane, si stima che siano richiesti mediamente circa 5000 kWh/anno per uso energetico e 20000kWh/anno per uso termico, di cui circa il 70% destinato al riscaldamento. Per fare un esempio, l'energia solare per scopi termici che attualmente si riesce a produrre è sufficiente per la produzione della sola acqua calda, ma non per il riscaldamento di tutto l'appartamento, escludendo di fatto un capitolo oneroso dei consumi domestici.

Per produrre energia secondo il fabbisogno teorico di una famiglia sarebbe necessaria una copertura con pannelli di circa 25mq per il fotovoltaico e 10mq per il termico, ma la reale disponibilità di superfici private risulta oggi molto minore. Un caso estremo è quello offerto dalla Germania, che avendo sviluppato molto l'uso dei sistemi solari, sembra quasi avere raggiunto la saturazione delle superfici su cui fare installazioni di pannelli, a differenza della media europea che comunque rimane bassa (5% delle superfici sfruttabili).

Il quadro che si presenta in Italia è quindi composto da un grande uso domestico di energia e viceversa una presenza scarsa di pannelli. A questo va aggiunto un aspetto tecnico, lo scarso rendimento delle tecnologie attualmente disponibili: le celle fotovoltaiche attualmente in commercio catturano circa il 15% delle emissioni che ricevono, perdendo tutto la parte non visibile dello spettro delle radiazioni luminose. Una ottimizzazione dei sistemi di ricezione del calore solare, aumenterebbe di molto la resa e l'impatto dei pannelli solari.
Queste considerazioni fanno prevedere che l'ammontare di energia prodotta in autonomia rispetto al reale fabbisogno per ora non possa raggiungere il 50%.

Una tecnologia che potrebbe ribaltare le cifre finora descritte si chiama TESPI, sistema ibrido che prende il nome dall'acronimo di Thermal Electric Solar Panels Integration, ma è allo stesso tempo un riferimento alla storia del teatro, quando tra i poemi omerici e la tragedia greca, emerge la figura del drammaturgo Tespi,  che proponeva la divisione del coro dall'attore principale, creando due voci distinte ma unite nell'insieme dell'opera, come due tecnologie che cooperano nello stesso sistema. 

L'unione di questi due aspetti complementari sotto il nome di Tespi è stata ottenuta dal precedentemente citato SIT di Pisa, permettendo allo stesso tempo una produzione termica e fotovoltaica, incrementando le caratteristiche di entrambe le tecnologie, così come erano precedentemente conosciute. Vedremo domani nel dettaglio il suo funzionamento.

Marco Lanza

Scienza Industria Tecnologia


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