L’energia solare, come è stato ed è ampiamente dibattuto, è un’immensa opportunità energetica, dato che ogni giorno essa colpisce la superficie terrestre esposta in maniera diffusa e gratuita. Tuttavia essa presenta anche notevoli inconvenienti fisici non superabili, che ne limitano fortemente i vantaggi: l’incognita delle condizioni meteorologiche, che ne impedisce temporaneamente lo sfruttamento laddove la radiazione incidente venga schermata; la latitudine terrestre, che discrimina le aree dove si può avere una buona produzione energetica tutto l’anno, da altre dove questa produzione è di buon livello solo per alcuni mesi l’anno; la piccola potenza per unità di superficie, che impone l’uso di grandi superfici anche per produzioni energetiche minori; ed infine il fatto che di notte sia impossibile ricavare alcuna energia dal Sole.
Alcuni di questi problemi potrebbero però essere risolti, almeno in parte, dall’utilizzo di una nuova tecnologia. Finora l’energia solare era sfruttata in due maniere:
- Solare fotovoltaico: basato sull’effetto fotoelettrico, che permette di convertire direttamente l’energia dei fotoni incidenti in energia elettrica in celle appositamente costruite (generalmente in silicio drogato con elementi “esotici”), una tecnologia ormai datata e niente affatto innovativa come comunemente creduto;
- Solare termodinamico: destinato alla generazione di vapore, da convogliare in apposite turbine per la produzione d’energia elettrica, similmente a quanto avviene nelle centrali termoelettriche, ma producendo il calore necessario tramite la concentrazione dell’energia solare incidente su una grande superficie invece che attraverso la combustione.
La prima maniera è stata finora quella di più grande successo, sia per i piccoli impianti domestici che per le prime vere e proprie “centrali solari”; tuttavia non è nemmeno trascurabile il contributo della seconda forma di trasformazione dell’energia solare.
Oggi però è allo stato sperimentale una nuova tecnica, profondamente differente dalle due sopra citate, e non propriamente legata all’energia solare: nel senso che questa fonte diverrebbe una tra le tante utilizzabili da questa tecnologia, anche se ne sarebbe la principale (sia direttamente che indirettamente). I ricercatori dello Idaho National Laboratory, assieme ai partner di Microcontinuum Inc. ed a Patrick Pinhero dell’Università del Missouri, stanno infatti sviluppando una tecnologia in grado di utilizzare le onde nello spettro infrarosso per generare energia elettrica.
Riassumendone il principio di funzionamento, essi hanno fabbricato dei fogli ricoperti di nano-antenne il cui diametro (pari a circa 1/25 del capello umano) permette di ricevere le onde nella banda dell’infrarosso. Esse non funzionano in alcuna maniera diversamente da qualunque altra antenna, in grado di assorbire l’energia elettromagnetica trasmessa nello spazio, come anche quelle comuni per la ricezione delle onde radio: sono solamente (molto) più piccole, grazie ai progressi nelle nanotecnologie, tanto che in un diametro di 6”(1”=25.4mm) sono stampate oltre 10 milioni di nano-antenne. In un giorno non troppo lontano, gli stampati potrebbero essere prodotti industrialmente su comuni sottili fogli pieghevoli di materiale plastico. Essi promettono di essere un’alternativa economicamente vantaggiosa, principalmente per tre ragioni:
- l’efficienza passerebbe da circa il 20% oggi ottenibile con moduli fotovoltaici, all’80%;
- non sarebbero prodotte utilizzando materiali particolarmente rari e costosi;
- permetterebbero l’assorbimento anche dell’energia infrarossa rilasciata dalla superficie terrestre, soprattutto durante la notte, senza però dimenticare che gran parte dello spettro solare viene emesso nell’infrarosso: ad esempio potranno essere costruiti pannelli a doppia faccia, in grado di “guardare” sia il cielo che il terreno.
Appaiono dunque evidenti i potenziali vantaggi della nuova tecnologia, davvero futuribile, che appare fondamentalmente diversa dalle due tecnologie solari finora in uso, sia per come è costruita, sia per la fonte di energia sfruttata.
Un possibile problema è legato al fatto di avere una così alta concentrazione di antenne in una così ristretta superficie, cosa che potrebbe condurre a pericolosi fenomeni di risonanza, oltre al fatto che esse generano un campo elettromagnetico ad elevata energia, con effetti non ancora ben delineati sui materiali interessati.
Un altro problema, ma già ben conosciuto, è determinato dal fatto che le onde infrarosse determinano la produzione di corrente alternata, ad una frequenza troppo elevata: 1013Hz, contro i 60Hz americani (50Hz europei) della corrente commerciale, per cui è necessario abbassare questa frequenza già entro le nano-antenne. E’ allo studio anche la possibilità di convertire la corrente da alternata a continua, in modo da poter immagazzinare direttamente l’energia elettrica entro batterie.
In conclusione, la nuova tecnologia in esame appare molto promettente: ma richiede ancora diversi anni per poter essere ottimizzata, risolvere i problemi riscontrati, essere adeguatamente sperimentata, e quindi passare alla fase di industrializzazione e commercializzazione su vasta scala.
per quanto riguarda l’efficienza massima ottenibile da un modulo FV, cito testualmente il prof Battaglia pagina 101 del libro “L’illusione dell’energia dal sole”
” il gap teorico ottimale (degli elettroni di valenza) – si puo’ calcolare – e’ di circa 1.3eV e, con questo gap, l’efficienza teorica massima e’ inferiore al 40%”
H Ehrenreich and J.H.Martin, Solar Phtovoltaic Energy , Physics today 32,25 (1979)
Ogni giorno, per alcune decine di minuti, attraverso una selva di elettrogeneratori eolici (i vari parchi eolici confinanti ne contengono circa 400), incontro almeno una decina di impianti fotovoltaici integrati nelle coperture di alcuni edifici e costeggio una centrale fotovoltaica basata a terra da circa 1 MW in corso di costruzione. Il tutto in ventinove chilometri di percorso in auto. Ogni giorno mi chiedo che cosa stanno facendo al mio territorio e per che cosa. Anch’io ho letto l’articolo di cui parla Maurizio. E’ stato pubblicato dal Corriere della Sera in prima pagina (l’incipit) mentre il corpo si trova a pag. 35. Esso è firmato da Sergio Rizzo. E’ un articolo impietoso che illustra in modo chiaro lo scempio morale ed economico (oltre che ambientale) prodotto dal sistema incentivante oggi in vigore. Ho letto l’articolo in classe, sotto un pannello che illustrava le applicazioni delle energie rinnovabili. Reputo giusto ed istruttivo che le giovani generazioni si rendano conto di quanto accade intorno a loro. Dopo la lettura gli alunni mi hanno chiesto perché accadeva tutto questo (gli era sfuggito il riferimento al protocollo di Kyoto in quanto non ne conoscono i contenuti). Gli ho spiegato che gli incentivi sono necessari per limitare le emissioni di CO2. Ho aggiunto anche che è necessario utilizzare tutte le tecnologie disponibili per produrre energia ma, l’uso di queste tecnologie, è giustificato in un sistema integrato e razionale. Oggi, più che di sistema integrato e razionale, è meglio parlare di giungla. Non ho potuto trattenermi da una considerazione finale: qualora dovessimo renderci conto, tra qualche anno, che la CO2 ha poco a che fare con il GW significa che qualcuno ci ha preso per i fondelli. Potrei anche dilungarmi nel commentare l’articolo ma, credo, che la lettura dello stesso (sfruttando il link fornito da Maurizio) sia molto più efficace di mille commenti. Nell’articolo certamente si troverà la migliore spiegazione di quell’aggettivo utilizzato da Lorenzo e che ha suscitato questa discussione. Per quel che riguarda la nuova tecnologia di cui si parla nel post, mi associo a G. Botteri: se son rose, fioriranno.
Ciao, Donato.
Ho trovato questo: http://www.inl.gov/pdfs/nantenna.pdf
Mi sembra di capire che il funzionamento ottimale sia legato a una banda piuttosto stretta nell’intorno della frequenza imposta dalle dimensioni della nanoantenna. Anche fossero due ottave non sarebbe in grado di raccogliere tutto l’infrarosso con l’efficienza dell’80%… Mah!?!
Saluti.
E ho trovato anche questo…
http://www.corriere.it/economia/11_marzo_03/rizzo-pale-eoliche-pannelli-solari_ea8312ee-456e-11e0-be93-d37b38d5ef64.shtml
Capito la crescita e chi sostiene la Sostenibilità?
1)
1142 MW è la potenza fotovoltaica installata totale a fine 2009. 711 MW la nuova potenza installata nel solo anno 2009.
Ribadisco incremento del 160% nell’anno 2010.
2)
Come già specificato i pannelli degli anni 70 servivano solo per i satelliti ed erano costruiti esclusivamente per quello scopo senza badare a spese e senza alcun intento commerciale.
Ribadisco i primi pannelli commerciali per usi civili a partire dagli anni 78-79.
3)Inutile paragonare la scoperta dell’effetto fotoelettrico a quella della fissione nucleare. Non mi pare che nessuno abbia istituito un progetto manhattan che, seppur incidentalmente, potesse esplorare il fenomeno e le sue potenzialità, nè che nel secondo dopoguerra qualcuno abbia seppur minimamente pensato al fotovoltaico come ad una fonte di energia plausibile, dato l’abbondanza a prezzi stracciati di petrolio e carbone e data la fonte nucleare.
Ribadisco, la ricerca vera e lo sviluppo per le soluzioni commerciali del fotovoltaico è iniziato non prima degli anni 80, ma in realtà si è iniziato a puntarci seriamente dal punto di vista industriale da non più di 10 anni.
4)Per capire l’effetto dello straordinario sviluppo tecnologico, nonostante come detto per decenni sia stata una tecnologia dimenticata su cui solo qualche laboratorio di ricerca faceva svogliati progressi, basta dare un’occhiata a questo rudimentale ma veritiero grafico http://www.1366tech.com/cost-curve/ (lasciando perdere il tratteggiato che guarda al futuro che nessuno conosce): il prezzo dal Kwh del fv è calato da 5 dollari del 78 agli 0.20 attuali, ovvero un crollo del 96% (alla faccia del miglioramento debole e lento).
Ribadisco i risultati incredibili nello sviluppo di questa tecnologia che stanno subendo un accelerata negli ultimi anni, quando finalmente si è deciso di investirci.
5) da parte mia nessuna vis polemica nei confronti della tecnologia proposta, che anzi, come ho detto, riterrei utilissima per certe applicazioni di recupero energetico. solo l’osservazione che riguardo lo sfruttamento dell’energia solare, utilizzando solo l’infrarosso, non mi pare niente di rivoluzionario; sembra ci siano all’orizzonte tecnologie ben più promettenti per i futuri pannelli…non passa settimana quasi che non se ne senta una nuova…
Scusate se mi intrometto ma volevo solo aggiungere che nel solo 2010 nell’ipotesi più conservativa sono stati installati in Italia 3500 MW di fotovoltaico (secondo il GSE circa 5000 MW).
Questo boom drogato di fotovoltaico installato nel 2010 peserà sulle tasche di cittadini ed imprese all’incirca per 20 miliardi di € che pagheremo in comode rate in bolletta elettrica nell’arco di 20 anni.
E bisogna notare che più dell’80% dei pannelli sono stati importati dall’estero. Finchè non si deciderà di far nascere una filiera seria delle rinnovabili in Italia (ricerca, innovazione, produzione) queste faranno più male che bene all’economia del Paese.
Con l’aumento del 160% di cui parlavo intendevo gli impianti già operativi a fine 2010, non quelli che entreranno in funzione nei mesi successivi e che grazie allo sciagurato decreto “salva alcoa” riscuoteranno gli incentivi 2010.
in ogni caso ti correggo sul dato dichiarato dal GSE, si parla di 2100 MW, non 5000 http://qualenergia.it/articoli/20110225-il-mercato-fotovoltaico-turbato-dal-decreto-%E2%80%9Csalva-alcoa%E2%80%9D , una bella differenza.
Ti correggo anche sulla cifra che hai sparato di 20 miliardi, quando invece se non vado errato, mi riservo di controllare, ma mi pare che anche arrivando alla soglia degli 8 GW, il fotovoltaico costerà sui 3,7 miliardi…
e le tasse pagate dalle imprese operatrici del settore? e le tasse sulla produzione dell’energia? e i soldi risparmiati della cassa integrazione necessaria per i 120 000 che andrebbero a casa se non ci fosse l’economia del fv?
i 20 miliardi di cui parli probabilmente derivano dalle incentivazioni alle rinnovabili nel suo complesso. Peccato che buona parte di questi 20 miliardi vadano al cosidetto CIP6, fonti assimilate che di rinnovabile non hanno proprio niente….
mi stupisco della tua approssimazione, bettanini, di solito sei molto più preciso e corretto 🙂
in ogni caso, per inciso, sono il primo a volere una forte riduzione delle tariffe incentivanti, che al momento stanno drogando eccessivamente il mercato e danneggiando lo stesso comparto…il decreto approvato proprio oggi ci metterà una pezza, per il momento….ma sbaglieranno di nuovo se non seguiranno il modello tedesco riformato proprio recentissimamente…
Caro Lorenzo,
Vediamo se sono stato davvero approssimativo nei miei conti.
Come ben sai gli impianti ‘installati’ sono una cosa mentre gli impianti ‘entrati in esercizio’ un’altra. Io appunto parlo degli impianti installati nel 2010 e che grazie al ‘Salva Alcoa’ godranno degli incentivi 2010 anche se entreranno in esercizio entro la metà del 2011 ed i 3500 MW sono proprio la potenza installata che è indicata dalle associazioni di categoria ovvero 4700 MW totali contro i 7000 MW totali indicati dal GSE.
I 20 miliardi di cui parlo si riferiscono SOLO al fotovoltaico installato nel 2010, capisco che il giochetto di indicare solo il peso annuale del FV in bolletta piaccia molto in quanto sminuisce il ‘bunga bunga’ di cui sono oggetto gli ignari cittadini…. ma per il SOLO installato nel 2010 i cittadini e le imprese dovranno pagare circa 1,5 miliardi di € all’anno in bolletta elettrica per 20 anni. [Ogni anno i 3,5 GWp produrranno 4,2 TWh di energia che isaranno incentivati con almeno 0,35€/kWh]. Il totale sarebbe di circa 30 miliardi di €, ma appunto perché sono piuttosto accurato nei conti ho valutato che questi vanno depurati dell’inflazione e che quindi saranno all’incirca 20 miliardi di € a valori attuali.
Se hai conti migliori dei miei scrivi che li discutiamo assieme.
Ciao
P.S. I tedeschi stanno riformando in gran fretta perchè si trovano a pagare per le rinnovabili una maggiorazione di 3,53 centesimi di € per ogni kWh che consumano.
Per chiarire sui pannelli fotovoltaici, ecco alcune date importanti:
1839 Becquerel scopre l’effetto fotovoltaico
1883 Fritts sviluppa una cella solare al selenio ed oro, efficienza <1%
1887 Hertz scopre l'effetto fotoelettrico
1888 Primi brevetti americani, di Weston, per celle solari
1954 Prima cella solare al silicio, della Bell Labs, efficienza ca. 6%
1958 Il satellite Vanguard I è alimentato ad energia solare
1960 La Hoffman Electronics ariva ad un'efficienza del 14%
1967 La Soyuz 1 è la prima navicella spaziale umana alimentata ad energia solare
1971 Salyut 1 con energia solare
1973 Skylab con energia solare
1977 Carter promuove i primi incentivi per l'energia solare ed installa i primi pannelli sulla Casa Bianca (rimossi da Reagan nel 1986)
1983 Al mondo ci sono oltre 21.3MW di potenza fotovoltaica installata (effettiva o totale?)
1985 All'università del Nuovo Galles del Sud si raggiunge un'efficienza del 20% con una cella al silicio
ecc.
Non mi è chiaro come si passa raccogliere l’80% dell’energia dalla radiazione solare sfruttando solo l’infrarosso, quando gran parte dello spettro della nostra stella è nel visibile. A meno che non si sfrutti la radiazione infrarossa emessa da un corpo (può essere semplicemente la parte frontale del pannello) illuminato dal sole che riemette a lunghezze d’onda maggiori; naturalmente però questo passaggio in più comporta una perdita di energia. Suppongo che gli autori intendessero appunto l’80% della sola radiazione infrarossa, il che significa che anche progettando il dispositivo come ho ipotizzato poco sopra, l’efficienza finale, anche considerando la cosa fattibile e a livello ideale, sarebbe molto minore.
Come ha ben argomentato Bettanini poi, sfruttare la radiazione infrarossa notturna la vedo una soluzione ancora più ardua…
forse però dispositivi simili, efficienti ed a basso costo, potrebbero essere ottimizzati per trasformare direttamente il calore in elettricità, si potrebbe recuperare energia in un sacco di applicazioni…
@turturici
la tecnologia fotovoltaica ha circa 30 anni…i primi pannelli risalgono al 78-79…inutile tirare fuori la storia che l’effetto fotovoltaico è stato osservato molte decine di anni fa….una cosa è la scoperta scientifica, altra cosa è la tecnologia che sfrutta la scoperta per farne un prodotto di uso quotidiano (non di rado certe novità scientifiche rimangono nel cassetto finchè qualcuno non ne capisce il potenziale). Non solo, fino a non più di una decina di anni fa, nessuno investiva in ricerca nel fv e solo qualche laboratorio parauniversitario portava avanti il lavoro per costruire pannelli per i satelliti…da quando, agli inizi degli anni 2000, si è iniziato a puntare su questa nuova fonte i risultati sono stati strabilianti ed ogni anno superano le più rosee previsioni effettuate nell’immediato passato…
Quali sarebbero questi strabilianti risultati?
A Consuntivo 2009 abbiamo ( vedi terna spa):
Potenza Fotovoltaica installata e collegata in rete = 1142,2 MW
Energia prodotta ( immessa in rete, presumo) = 676,40 GWh.
Fatti due calcoli abbiamo che tutta quella potenza ha fornito energia solo per 592,20 ore. Certamente abbiamo risparmiato molta CO2…..
1850 MW installati nel 2010 rispetto ai 711 MW del 2009 (dati GSE)
l’aumento di nuova potenza fotovoltaica installata è stata solo del 160% in un anno 🙂
trovami una qualsiasi altra fonte energetica, rinnovabile o non che abbia avuto un aumento non dico uguale ma pari ad almeno un terzo di questo 160% e definirò la crescita del fv con un aggettivo diverso da strabiliante 😉
comunque, per inciso, l’aggettivo strabiliante era riferimento non solo ai risultati clamorosi dell’incremento di nuova potenza installata ma in generale ai miglioramenti della tecnologia fotovoltaica…
Come già detto, i progressi tecnologici nel campo fotovoltaico sono stati tutt’altro che strabilianti, ma bensì un lento debole e costante miglioramento negli ultimi 50 anni.
Quanto all’energia installata: rispetto ai dati 2009, il fotovoltaico era circa l’1% della potenza nominale, ma solo lo 0.2% per la potenza prodotta: un dato che si commenta da solo, e che al massimo è strabiliante in un altro senso…
Il dato GSE 2009 mi risulta che sia 1142.2MW, come dice Borrielli, e non 711MW: l’incremento è dunque solo del 61-62%. Strabiliante? A parte che, come sottolineato, è comunque una frazione molto piccola della produzione elettrica nazionale (nonché nettamente inferiore alle altre fonti “rinnovabili”), ma Lei confonde il progresso tecnologico con gli incentivi finanziarii: l’incremento della potenza solare installata è dovuto esclusivamente agli incentivi statali, che hanno fortemente drogato il mercato; e non al miglioramento tecnico che ha reso più competitivi tali moduli fotovoltaici (infatti, nonostante i miglioramenti, essi non sarebbero ancora competitivi sul mercato, senza incentivi).
L’efficienza prevista è dell’80%: lavorando nel campo infrarosso, evidentemente è inteso che tale efficienza sia riferita all’energia in questa banda, e non allo spettro solare totale.
In ogni caso l’emissione infrarossa dello spettro solare è molto elevata, se non ricordo male (vado a memoria dal mio corso di laurea in aerospaziale) è circa il 45% dell’energia in arrivo sulla Terra, dunque praticamente paragonabile al visibile.
Quanto ai dati tecnici sui pannelli solari, ed alla loro storia, mi spiace ma sono completamente diversi da quelli da lei citati.
Ho studiato i pannelli solari per uso spaziale, appunto, che sicuramente non hanno prestazioni inferiori a quelli commerciali “civili”, e non v’è stato alcun progresso strabiliante, né tantomeno oltre ogni più rosea previsione; ma solo un debole pur se continuo incremento dell’efficienza, su valori tuttavia ancora ben poco competitivi con le altre fonti d’energia. Nel campo spaziale la ricerca sul fotovoltaico era già molto avanzata: e non s’è verificato alcun reale progresso finora, dato che i principi cotruttivi delle celle fotovoltaiche sono sempre gli stessi, e l’utilizzo di materiali “esotici” per drogare i moduli fotovoltaici e renderne l’efficienza accettabile era già ben conosciuta appunto in questo campo. Come la scarsa sostenibilità dell’uso di tali materiali, altamente tossici.
Inoltre i primi pannelli in commercio risalgono agli anni ’60, certamente non a fine anni ’70 quando nel campo spaziale erano già usati da oltre un decennio; non è nemmeno vero che furono usati solo in ambiti spaziali o simili, dato che avevano già una loro piccola diffusione commerciale presso il grande pubblico almeno dagli anni ’80; infine i primi pannelli sperimentali sono di fine ‘800, e non mi dica che è un dato di scarso valore, perché ad esempio tra la scoperta della fissione nucleare ed il primo reattore collegato alla rete elettrica passarono meno di 20 anni – ma ci vollero oltre 30 anni per vedere centrali di medio-grande potenza.
Non capisco comunque questa vis polemica verso questa tecnologia sperimentale, che al massimo potrebbe rappresentare un pericolo per i produttori di celle fotovoltaiche, non certo per l’ambiente o per la produzione d’energia.
Pur assumendo che sia possibile superare i problemi tecnologici dovuti all’altissima frequenza da convertire mi sembra che la densità di energia che si può raccogliere sia molto bassa. E’ già piuttosto bassa quella in luce visibile che richiede grandissime superfici di raccolta. Riducendo la banda all’infrarosso (lontano) suppongo rimarranno pochi watt/mq da raccogliere, mi sembra questo il grande limite fisico della tecnica in oggetto. Poi restano i problemi della variabilità, perchè mi sembra improbabile pensare di raccogliere molta energia dall’emissione secondaria infrarossa dell’aria e della terra…
La banda infrarossa emessa dal Sole è in realtà abbastanza grande:
http://www.azsolarcenter.com/design/documents/passive.DOC
valutabile al 49%, contro il 46% emesso nel visibile.
Perché dovremmo limitarci all’infrarosso lontano?
Sull’infrarosso emesso nottetempo dalla Terra non sono un esperto e mi riservo altre ricerche; ma non mi pare che si sia parlato di catturare anche quello dell’aria, cosa che “ad occhio” direi anche piuttosto difficile oltre che poco efficiente.
Grazie per la risposta Filippo.
Dico IR lontano perchè alla frequenza citata – intorno ai 10^13Hz (10 TeraHz)- corrisponde una lunghezza d’onda di 30000 nanometri che è ben 12 volte maggiore dei 2500 nanometri all’estrema destra del grafico di cui riporto il link, dove già l’energia scarseggia parecchio.
Di seguito uno spettro dell’energia solare dall’UV all’ IR a 2500 nanometri
http://www.cleanenergysrl.com/img_testi/energia_solare_7.png
Si vede inoltre che rispetto al corpo nero esistono, a livello del mare, dei buchi in IR, dovuti, oltre ai vari gas “climalteranti”, principalmente al vapore acqueo.
Saluti.
Bisognerebbe chiedere se tale frequenza è solo un esempio, magari la massima frequenza, oppure è realmente l’unica alla quale operino le antenne: non è ben chiaro.
Comunque i 30mila nm della lunghezza d’onda sarebbero nell’IR “medio” per ISO 20473 e per le classificazioni astronomiche: poco cambia, dato che la maggior parte dell’energia in IR “entra” a frequenze superiori. Per cui si rimanda alla domanda di cui sopra: è la frequenza massima alla quale le nano-antenne “assorbono” energia? Secondo me avrebbe più senso così, altrimenti come dice Lei avremmo ben poca energia a disposizione.
P.S. le famose “bande d’assorbimento” (i “buchi”) mi si permetta l’excursus, a livello troposferico sono in massima parte “saturate” dal vapor d’acqua; invece a livello stratosferico vi è un’importante banda dovuta alla fascia di anidride carbonica ivi presente, che però non ha alcuna relazione con le attività umane ed è invece importante a livello astronomico.
P.P.S. ovviamente intendevo “minima” e non “massima” frequenza, dato che dobbiamo ricercare la maggiore potenza possibile.
La mia ignoranza, lo ammetto, è abissale, chiamo “buchi” delle bande d’assorbimento, però, riguardo alle antenne, è vero che ne esistono a banda larga ma non penso tanto larga da risuonare con tutto l’infrarosso da 0.3 a 300 terahertz con un efficienza dell’80%. Generalmente, cioè, più la banda s’allarga minore è il guadagno, o no? La tecnologia in oggetto pare punti a realizzare l’antenna più piccola compatibilmente con la tecnologia attuale per avvicinarsi alla parte dello spettro più ricca… per adesso mi pare che siamo ancora parecchio distanti.
La notizia era uscita un mesetto fa su giornali italiani, ed è stata interpretata, come spesso accade per argomenti tecnico/scientifici, male.
http://www.corriere.it/scienze_e_tecnologie/energia_e_ambiente/11_gennaio_25/solare-pannelli-notte-virtuani_9048e16c-289c-11e0-8de5-00144f02aabc.shtml
Perchè una cosa è lo spettro di emissione del sole che ha una buona componete di infrarosso a bassa lunghezza d’onda. Una cosa è la radiazione emessa da un corpo alla temperatura di 20°C (293 K). Basti vedere la differenza degli spettri di emissione del corpo nero alla temperatura del sole ed alla temperatura terrestre. Poi, per produrre energia di notte la radiazione infrarossa emessa dalla superficie terrestre dovrebbe essere convertita in energia da un pannello più o meno alla stessa temperatura…. dal punto di vista termodinamico la cosa mi pare abbastanza ardua.
In ultimo a mio avviso se fosse davvero possibile creare dei sistemi simili (speriamo) l’applicazione più interessante non sarebbe certo farne pannelli solari double-face da mettere in un campo, tapezzandoci le pareti di casa potrei avere un raffrescatore gratuito senza dover consumare montagne di energia in condizionatori.
E infatti è una bufala, i principi della termodinamica non si violano.
Al massimo potranno essere pannelli solari più efficienti di giorno, ma di sicuro non funzioneranno di notte.
Beh, se saran rose fioriranno, si dice. Tra le tante fonti rinnovabili questa, potenzialmente, mi sembra particolarmente interessante proprio perché agisce in quella gamma incriminata di frequenze su cui sono basato gli allarmi dei sostenitori dell’ipotesi AGW. Cosa ci dicono ? Che la CO2 catturerebbe l’energia uscente nella gamma dell’infrarosso, e la riemetterebbe [ parte verso lo spazio e parte ] verso terra…. proprio sui fogli ricoperti di nano-antenne, pronti a convertirli in bellissime batterie.
Questa soluzione mi sembra davvero cattivella, perché toglie il giocattolo ai profeti di catastrofi 🙂
Non so che evoluzione avrà questa nuova tecnologia (non sarebbe la prima volta che tecnologie promettenti non si realizzino), ma mi auguro che abbia successo, però quello che mi interessa comunicare è un senso di fiducia, non necessariamente in questa particolare teconologia, ma alla capacità in generale dell’uomo di inventare nuove tecnologie che sostituiscano quelle precedenti.
Così è stato per la selce con cui erano fatte le punte di freccia (non si è aspettato il picco della selce…), e così pure per il rame degli eserciti, e poi per il bronzo, per i quali non si son aspettati i picchi di rame e bronzo. Così sarà, credo, per il petrolio, perchè, se è pur vero che San Remo e San Remo (concedetemi questa battuta) è anche vero che l’energia è energia “comunque sia prodotta”, e se una fonte si esaurisse, o divenisse non economicamente praticabile, l’umanità sarà ben capace di sviluppare nuove, migliori tecnologie.
Così è stato nel passato, e non comprendiamo come si possa guardare al futuro con gli occhi incollati alla tecnologia del presente, e ai suoi limiti.
Secondo me.
c’è qualcosa di nuovo, pare, anche qui:
http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/Molecole_organiche_per_triplicare_l_efficienza_delle_celle_fotovoltaiche/1346776
chissà….
Interessante:
http://news.stanford.edu/news/2011/february/bent-cheaper-solar-022011.html
tuttavia, con simili efficienze, bisognerà anche valutare il progressivo degrado dei pannelli (che si “consumerebbero” decisamente più in fretta).
Sembra sfuggire in maniera costante un particolare determinante: un’efficienza del 5% o 20% o 40% dei pannelli FV agli effetti pratici fa’ BEN POCA differenza perche’ puo’ far variare SOLO l’area dei moduli FV sul tetto ma NON la produzione in KWh annua del KW di picco FV installato che dipende SEMPRE dall’incidenza dei raggi solari nelle 24 ore sui moduli. E’ impossibile estrarre energia dall’ambiente con POTENZA al metro quadro superiore a quella presente nell’ambiente stesso in QUEL momento della giornata.
Ecco perche’ l’FV e’ e sara’ sempre inutile.