Nuova rivoluzionaria tecnologia solare fotovoltaica-termica per elettricità, acqua calda, potabile e aria fredda

[24 settembre 2014]

Fornire energia, ma anche acqua calda, acqua potabile e aria fredda, anche nelle zone più remote e non servite dalle tradizionali infrastrutture elettriche: è questo l’obiettivo della nuova rivoluzionaria tecnologia solare fotovoltaica-termica ad alta concentrazione di Airlight Energy e IBM.

Il 20% della popolazione mondiale non ha ancora accesso all’energia elettrica e di questi circa 1 mld di persone vive in aree rurali dove le infrastrutture energetiche sono obsolete o inesistenti. Tale situazione si protrarrà nel futuro e rischia di diventare un problema ancor più rilevante in vista della crescita della domanda elettrica di circa 2.2% all’anno nei prossimi 20 anni e le proiezione di crescita della popolazione mondiale oltre gli 11 miliardi entro il 2100 non fanno che complicare ulteriormente il quadro. Come soddisfare questo  fabbisogno? Si parla di investimenti dell’ordine di 740 miliardi all’anno ed è chiaro che le rinnovabili saranno sempre più importanti e in particolare il fotovoltaico. Che tuttavia è ancora troppo legato alle condizioni meteo. Dsolar, (spin-off del gruppo Airlight Energy) e IBM Research di Zurigo stanno lavorando allo sviluppo della tecnologia solare fotovoltaica-termica ad alta concentrazione per fornire energia anche nelle zone più remote e non servite dalle tradizionali infrastrutture elettriche. I paesi interessati sono quelli della cosiddetta “Sunbelt” compresa nelle regioni dell’ Europa, Africa, Penisola araba, parte sud-occidentale del Nord America, Sud America, Giappone e Australia.

Il principale vantaggio di questa soluzione è la possibilità di produrre con una sola applicazione integrata oltre all’elettricità anche acqua calda, aria condizionata, acqua potabile e/o acqua desalinizzata. Il sistema concentra infatti il sole fino a 2.000 volte e converte l’80% della radiazione captata in energia utile per produrre 12 kWel e 20 kW di calore sufficienti ad alimentare approssimativamente il fabbisogno energetico di circa 10 abitazioni. Ciò è possibile grazie la sistema di raffreddamento a liquido sviluppato da IBM e già utilizzato per i supercomputer (Aquasar, SuperMUC).

La struttura, simile ad un girasole, è realizzata con materiali a base cementizia dalle caratteristiche meccaniche simili all’alluminio ma 5 volte meno costosi.

Inoltre, un involucro pneumatico trasparente garantisce protezione contro polvere, agenti atmosferici e altri fattori esterni.

Presentando la nuova tecnologia, Bruno Michel, esperto in energia e packaging presso la divisione Ricerca di IBM, ha detto che «data la crescente domanda della nostra rete energetica e le limitate risorse naturali, non posso che pensare ad un modo migliore di trasferire questo valore se non distribuendo energia solare accessibile al mercato».

Nel processo dello sviluppo del “dish” gli scienziati di Airlight Energy ed IBM hanno prestato particolare attenzione anche all’estetica, concepita per assicurare un’ottima integrazione architettonica sia in contesti rurali che in aree fortemente urbanizzate. Il design innovativo minimizza l’impatto ambientale e favorisce un uso intelligente del territorio permettendone l’installazione anche dove la disponibilità del suolo scarseggia e la combinazione con altre attività.

“Con l’HCPVT stiamo introducendo una nuova generazione di tecnologia ad energia solare”, commenta il Dr. Gianluca Ambrosetti, capo ricerca Airlight Energy, responsabile del progetto.

Il progetto iniziale al quale hanno partecipato IBM Research di Zurigo, Airlight Energy, il politecnico federale di Zurigo ETH e l’università interstatale di scienze applicate di Buchs NTB, ha ricevuto un finanziamento dalla Commissione elvetica per la tecnologia e l’innovazione.

Due prototipi dell’HCPVT saranno installati internamente al programma IBM Smarter Cities Challenge al quale potranno iscriversi i comuni per vedersi garantito il diritto di accesso ai sistemi. Le domande possono essere inoltrate oggi all’indirizzo http://smartercitieschallenge.org. I vincitori del concorso saranno annunciati nel mese di dicembre di quest’anno e potranno vedere iniziare le opere di installazione degli impianti a partire dal 2016.