lunedì 28 maggio 2007

POZZI FOTOVOLTAICI



La mia indole mi porta sempre ad interessarmi di molte cose, anche quando non ho le competenze necessarie, probabilmente è la mia formazione di architetto che mi porta a non farmi mai gli affari miei.

Seguendo una discussione sul fotovoltaico, al quale mi sono avvicinato mio malgrado per via delle nuove normative, ho iniziato a farmi domande.

La mia impressione è che l'energia solare, insieme ad un più oculato uso dell'energia, potrebbe dare un grosso contributo ai problemi energetici del pianeta, il problema è che attualmente il fotovoltaico ha grossi problemi legati ai costi ed ai rendimenti energetici. Io mi sono fatto l'idea che la ricerca in questo campo ha molto latitato, abbagliata dal costo abbastanza limitato degli idrocarburi (fino a non molti anni fa insomma) e da una miopia tipica del funzionamento del mercato, secondo il quale il business non è l'efficienza ma il consumo.

Curioso e ficcanaso come sempre mi sono informato sul funzionamento del fotovoltaico e sui limiti, i concetti in fondo sono abbastanza banali, cercherò di elencare qui i concetti principali:

  • la radiazione solare può essere trasformata in energia elettrica attravero appositi moduli fotovoltaici comunemente costruiti in silicio (con alti costi) ma che possono essere costruiti anche con altri metodi più o meno evoluti, più o meno costosi
  • il rendimento di questi moduli rispetto alla energia della radiazione solare è molto bassa, comunemente intorno al 10-20%
  • la radiazione solare si può dividere in radiazione diretta (quella che deriva direttamente dal sole) e radiazione diffusa (che arriva da altre direzioni per effetto di riflessioni e rifrazioni da oggetti o dalla volta celeste) di diverso apporto a seconda della zona o a seconda del tipo di tecnologia
  • per cercare di ottimizzare il rendimento (energia diffusa-diretta, ore del giorno, altezza del sole durante l'anno) si può scegliere di usare pannelli servo-assistiti che seguono il sole o pannelli fissi che hanno un'inclinazione particolare tipica del luogo rispetto all'orizzontale
  • il rendimento del modulo soffre molto le ombre localizzate e le alte temperature, per un rendimento decente sarebbero auspicabili temperature intorno ai 20-30 gradi
Allo stato attuale ci sono tecnologie che cercano di ovviare ai problemi di costo dei moduli ed ai problemi di resa, concentrando tramite specchi o lenti una quantità maggiore di radiazione luminosa, questo a fronte di una maggior resa teorica porta una serie di problemi di maggior costo relativo ai servomeccanismi necessari e ad un sistema di raffreddamento del modulo.

A questo punto la mia mente bacata, influenzata da un'alta considerazione di me stesso ;-) , si è messa a rimuginare.

Sapendo che ci sono in commercio dei sistemi per il trasporto della luce solari negli interni, formati da un sistema captante in copertura e da un tubo con la superficie interna riflettente capace di portare i raggi luminosi (luce diretta e diffusa) all'interno tramite un funzionamento simile a quello delle fibre ottiche.

Ecco quindi la mia "idea" (se così la vogliamo chiamare) perché non utilizzare questo sistema per captare la luce solare diretta e diffusa e condurla ad un singolo modulo fotovoltaico? in questo modo non sarebbe necessario un sistema di inseguimento solare e il collettore potrebbe raccogliere la luce diffusa dalla totalità della volta celeste invece della parte visibile quando il pannello è inclinato rispetto all'orizzontale.

Senza tener conto che un ottico con qualche conoscenza più della mia potrebbe essere in grado di fare un sistema di lenti in grado di direzionare la luce in modo che i raggi risultino più "ortogonali" rispetto al modulo e quindi avere una maggiore efficienza.

L'uso ottimale di questi sistemi potrebbe essere in acque stagnanti come quelle dei laghi, delle lagune o magari all'interno degli alvei di grandi fiumi, il che permetterebbe lo sfruttamento di superfici attualmente inutilizzate, con un bassissimo impatto ambientale e.... soprattutto con un sistema di raffreddamento dei moduli incorporato.

Secondo me si tratta di una buona idea.... che ne dite?

Le stroncature sono accettate ugualmente di buon grado. ;-)
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