I pannelli solari organici trasparenti possono offrire prestazioni importanti
I ricercatori del Dipartimento di Fisica dell’Università di Swansea hanno studiato come i materiali fotovoltaici semitrasparenti, posizionati sopra le colture, possano generare energia solare mentre permettono alla luce di passare attraverso agli stessi e raggiungere le piante.
In particolare sono riusciti a dimostrare che i pannelli solari organici trasparenti, utilizzabili sopra le colture nelle serre avanzate, dimostrano prestazioni quasi equivalenti a quelle dei tradizionali pannelli al silicio. Questo rappresenta un passo importante per sviluppare modelli che ottimizzino l’uso di questi pannelli, tenendo conto delle esigenze delle colture e delle condizioni ambientali.
Il team di ricerca ha progettato uno strumento freeware che valuta la trasmissione della luce, l’assorbimento e la generazione di energia dei diversi materiali fotovoltaici, utilizzando dati geografici e fisici. Questo strumento permette di determinare quali materiali sono più efficaci nel bilanciare la produzione di energia e la crescita delle colture
La scelta del pannello fotovoltaico e le conseguenze sul terreno
Austin Kay, autore principale dello studio e dottorando presso l’Università di Swansea, ha sottolineato l’importanza di questa tecnologia: “Il nostro strumento consente di confrontare vari tipi di materiali fotovoltaici e potrebbe aiutarci a trovare il giusto equilibrio tra produzione alimentare e generazione di energia rinnovabile“.
Per ottimizzare l’efficienza dell’agrivoltaico, è fondamentale selezionare il pannello fotovoltaico più adatto. La selezione del modulo dipende da due aspetti fondamentali: la capacità del materiale di assorbire le varie lunghezze d’onda della luce e le caratteristiche della sua banda proibita, ovvero l’intervallo di energia in cui il materiale non è in grado di condurre elettricità.
La banda proibita di un materiale determina quali lunghezze d’onda della luce può assorbire il pannello stesso: materiali con bande proibite ampie catturano luce ad alta energia (come il blu), mentre quelli con bande proibite più strette assorbono luce a bassa energia (come il rosso).
Selezionando materiali con bande proibite e proprietà di assorbimento specifiche, i ricercatori possono ottimizzare il colore della luce che passa attraverso i pannelli organici semitrasparenti, migliorando la fotosintesi delle colture che, assorbono principalmente luce rossa e blu, mentre riflettono la luce verde.
Ardalan Armin: Le parole del responsabile del progetto
Il professore associato Ardalan Armin, responsabile del progetto, ha dichiarato: “Ottimizzando la combinazione di pannelli solari e agricoltura, l’agrivoltaico ha il potenziale per contribuire significativamente alla decarbonizzazione del settore agricolo. Questo approccio non solo produce energia pulita, ma migliora anche la sicurezza alimentare“. La ricerca è stata pubblicata su Solar RRL (testo in inglese).
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