Le misure della Comunità europea sul cambiamento climatico prevedono che l’Italia raggiunga 64 GW di potenza fotovoltaica installata entro il 2030. Un obiettivo ambizioso (soprattutto se rapportato ai 25 GW attuali), che permetterebbe di generare una quantità di energia elettrica annua pari a 88 TWh. Trasformare l’energia del sole in energia elettrica mediante la tecnologia fotovoltaica è, infatti, al momento una delle opzioni più concrete per la decarbonizzazione del sistema energetico. Per questo motivo sono diversi i progetti dell’ENEA orientati in tal senso, in modo particolare in ambito urbano. Tra le ricerche più innovative messe a punto dall’ Agenzia nazionale per le nuove tecnologie vanno senz’altro citate quelle riguardanti i moduli solari in perovskite/silicio, il fotovoltaico per la fotosintesi e il catasto dell’energia solare.
Nuove soluzioni fotovoltaiche per ridurre il consumo di suolo
Nuovi pannelli solari ad alta resa da integrare in ambito urbano e nei siti di interesse storico architettonico. L’obiettivo del programma “Ricerca di Sistema elettrico – Progetto integrato Fotovoltaico ad alta efficienza”, condotto da ENEA in collaborazione con Cnr, RSE e varie Università è non solo ridurre il costo dell’energia elettrica, ma anche il consumo di suolo, un problema strettamente connesso all’installazione degli impianti fotovoltaici in zone “paesaggisticamente sensibili”.
Tecnologia “tandem” perovskite/silicio
In occasione della Giornata mondiale del Sole, l’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile, ha presentato i risultati dell’ambizioso progetto dedicato allo sviluppo delle nuove celle solari con tecnologia “tandem” perovskite/silicio, in grado di raggiungere efficienze maggiori del 28% nella conversione dell’irraggiamento solare in energia elettrica.
Fotovoltaico e fotosintesi
Il team di ricerca, in particolare i centri di Portici, in provincia di Napoli, e Casaccia (Roma), sta lavorando allo sviluppo di soluzioni innovative a 360 gradi. Tra le più all’avanguardia vanno sicuramente annoverate anche quelle che, oltre ad essere pensate per l’inserimento in contesti di pregio, integrano l’utilizzo della luce solare sia per il fotovoltaico che per la fotosintesi. Si tratta di un sistema in grado di raggiungere due obiettivi contemporaneamente: trasmettere la radiazione solare necessaria alla crescita delle piante e generare energia elettrica. In questo contesto si stanno sperimentando coperture fotovoltaiche da applicare in serre agricole con approcci su scala di laboratorio e su larga area: strutture semitrasparenti a film sottile spettralmente selettive (aree fino a 100 cm2) e moduli fotovoltaici semitrasparenti.
“Il nostro obiettivo è migliorare le prestazioni delle celle solari e studiare soluzioni applicative che promuovano la penetrazione della tecnologia fotovoltaica nel sistema produttivo e, dunque, nel sistema elettrico. Siamo fiduciosi sulla possibilità di riuscire a superare a breve la barriera “psicologica” del 30% di efficienza per le celle tandem, avvicinandoci allo stato dell’arte mondiale della tecnologia”, evidenzia Paola Delli Veneri, responsabile ENEA del Laboratorio Dispositivi innovativi.
Una mappa catastale per calcolare la potenza fotovoltaica installabile
Sempre merito del Centro ENEA di Portici (Napoli), in collaborazione con l’Università di Napoli Federico II, la mappa catastale tridimensionale ad alta risoluzione per calcolare il potenziale di energia fotovoltaica installabile su tetti e ogni altra superficie urbana idonea. Si tratta di una tecnologia che dovrebbe aiutare amministrazioni locali e regionali a pianificare e gestire i sistemi di generazione elettrica rinnovabile integrati in città.
“Uno strumento GIS che consente di valutare in maniera accurata il potenziale di energia fotovoltaica producibile in città, tenendo conto di geometria degli edifici, aree verdi, inquinamento dell’aria e attività antropiche.” spiega Grazia Fattoruso, ricercatrice ENEA del Laboratorio Sviluppo applicazioni digitali fotovoltaiche e sensoristiche e responsabile del progetto.
Catasto solare per calcolare l’effettiva radiazione solare disponibile
Il “catasto solare”, così denominato perché in grado di censire la reale “area tetto” disponibile per l’installazione di pannelli, è stato realizzato attraverso mappe 3D delle città che mettono in evidenza il verde urbano e la geometria degli edifici. Inoltre, ENEA ha messo a punto un metodo per valutare la riduzione della radiazione solare causata dall’inquinamento da polveri sottili, permettendo di calcolare l’effettiva radiazione solare disponibile, in considerazione anche dell’orientamento dei tetti, dell’ombreggiamento degli edifici e della vegetazione circostante.
