Il progetto ECOSun mira a ridurre radicalmente i costi del termofotovoltaico a concentrazione con materiali a basso costo e metodi di produzione industriale avanzati
(Rinnovabili.it) – Un modulo solare parabolico in grado di produrre contemporaneamente calore ed elettricità, con alti tassi di rendimento. È la versione a concentrazione del temofotovoltaico (TPV), tecnologia ibrida dalla piccola ma solida nicchia di mercato. Al momento la maggior parte di pannelli TPV sfrutta i raggi solari diretti senza alcun “aiuto”. Ma l’idea di aggiungere superfici rifrattive o riflessive per aumentare la resa non è nuova.
La combinazione tra fotovoltaico, solare termico e concentratori si è fatta largo nel mondo della ricerca dalla fine degli anni ’70, primi anni ’80. Ma i progressi nel campo sono stati lenti e la tecnologia si è sempre scontrata con due grandi problemi: i costi elevati e la complessità strutturale. La parte termica del collettore deve fornire temperature quanto più elevate possibile, mentre quella fotovoltaica non deve superare i limiti di temperatura specifici per le celle impiegate; anzi, se possibile, deve essere mantenuta il più fredda possibile affinché le celle funzionino con la massima efficienza.
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Il modulo solare parabolico di ECOSun
Tra i diversi progetti lanciati a livello globale sul tema, fa capolino anche ECOSun—Economic CO generation by Efficiently COncentrated SUNlight, guidata da Armin Buchroithner dell’Istituto di misurazione elettrica e sistemi di sensori dell’Università di Tecnologia di Graz (TU Graz), in Austria. Il consorzio di ECOSun ha sviluppato un modulo solare parabolico che impiega celle fotovoltaiche economiche e robuste e un collettore a specchio prodotto tramite metodi di fabbricazione industriale, come la tecnologia dello stampaggio a iniezione.
Sulla carta il funzionamento è semplice: la parabola concentra i raggi del sole sulle celle fotovoltaiche disposte lungo la linea focale. Il calore viene trasferito dalle queste un fluido termovettore che scorre lungo il retro delle stesse in un sistema di tubi. L’energia termica ed elettrica così possono essere impiegate per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici o per diversi scopi industriali. I ricercatori che hanno preso parte al progetto hanno anche ottimizzato il raffreddamento delle celle fotovoltaiche, aumentando il calore utilizzabile. Al momento però l’università non ha ancora pubblicato dati tecnici.
“Questo approccio ha il potenziale per contribuire significativamente alla transizione energetica”, afferma Buchroithner. “Finora gli impianti solari parabolici sono stati collocati quasi esclusivamente in regioni particolarmente soleggiate come la Spagna o il Golfo Persico. Tuttavia, i nostri test hanno dimostrato che può essere utile anche qui in Austria o in altre regioni sostituire i combustibili fossili nei processi industriali”.
