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In un mondo in cui gli scienziati hanno perso la voce a furia di gridare che abbiamo superato le 400 parti per milione di CO2 nell'atmosfera, che la CO2 in eccesso è generata dalle attività antropiche e in particolar modo dai riscaldamenti, dai trasporti e dalla produzione di energia elettrica, e che se non facciamo in fretta qualcosa rischiamo di assistere ad un aumento fino a 4 gradi della temperatura media globale, sono in molti a guardare alle energie rinnovabili per risolvere almeno in parte il problema dei cambiamenti climatici.
E, tra le rinnovabili, quella che per molti è la più accettabile è il solare fotovoltaico. Il problema col solare fotovoltaico, però, è duplice: l'efficienza dei pannelli fotovoltaici è ancora bassa (sotto il 20% nei pannelli commerciali) e, ovviamente, il fotovoltaico non produce energia di notte. O, almeno, non la produce ancora. Già perché i ricercatori dell'Università della California forse hanno trovato un rimedio a quest'ultimo limite del fotovoltaico, mettendo a punto un sistema che potrebbe far produrre ai pannelli solari fotovoltaici, durante la notte, fino ad un quarto dell'energia elettrica che producono durante il giorno. Senza nemmeno ricevere un raggio di sole, quindi, questi pannelli potrebbero produrre continuare a funzionare.
Generare energia irradiando calore
Alla base dell'idea dei ricercatori americani c'è il fatto che tutte le superfici che di giorno ricevono luce solare, e quindi energia, accumulano parte di questa energia sotto forma di calore che poi viene dissipato quando le temperature rinfrescano, tipicamente dopo il tramonto. Avete presente un muro che, in estate, ha preso sole per tutto il giorno e che di sera emana tanto calore che non gli si può stare accanto? Ecco, il principio per il quale i pannelli fotovoltaici potrebbero funzionare anche di notte è proprio questo.
Il calore, infatti, si trasmette sotto forma di raggi infrarossi che altro non sono se non una specifica banda di frequenze della radiazione solare. Se le celle fotovoltaiche riuscissero a captare e sfruttare gli infrarossi che esse stesse emanano in fase di raffreddamento, allora potremmo produrre energia elettrica.
Quanta energia producono di notte i pannelli solari
I ricercatori dell'Università della California hanno iniziato a pensare ai primi dispositivi in grado di produrre energia elettrica se colpiti o attraversati da luce infrarossa. Al momento il potenziale non è altissimo: circa 50 Watt per metro quadrato di energia, contro gli oltre 200 Watt che un pannello può generare di giorno.
Ma il problema dell'efficienza è relativo, perché quei 50 Watt prodotti di notte si andrebbero ad aggiungere ai 200 Watt prodotti di giorno e non li sostituirebbero. Al momento tutto ciò è solo teoria, non c'è alcun pannello solare in grado di funzionare di giorno e di notte. Ma i ricercatori americani sono convinti che la teoria è buona e che porterà presto alla realizzazione di un dispositivo funzionante con il quale fare i primi test.
Un toccasana per le reti elettriche
Indirettamente i pannelli solari che funzionano anche di notte potrebbero non solo immettere più energia nel corso della giornata nella rete elettrica, ma contribuire anche a stabilizzarla. Il problema principale delle rinnovabili (a parte l'idroelettrico e le rinnovabili a combustione) è che non sono prevedibili né stabili: il sole e il vento vanno e vengono e non è mai possibile calcolare esattamente quanta energia immetteranno oggi nella rete un parco eolico o un parco fotovoltaico.
Se poi passa una nuvola, che copre il sole, la quantità di energia prodotta dai pannelli crolla. E, come detto, di notte si azzera. Tutto questo costringe i gestori delle reti elettriche a organizzar una potenza di riserva che può entrare in funzione se le rinnovabili si interrompono. Di solito si usa per questo scopo l'idroelettrico: si apre il rubinetto e in pochi minuti l'energia elettrica fluisce nella rete. Se il fotovoltaico producesse energia, per quanto poca, anche quando il sole è coperto, una parte non trascurabile di questi problemi verrebbe eliminata alla radice. Ciò vuol dire che, paradossalmente, il fotovoltaico potrebbe essere usato non solo per produrre energia elettrica rinnovabile grazie al sole, ma anche per stabilizzare un po' la rete elettrica grazie all'ombra o al buio pesto.
2 maggio 2020
