Da un gruppo di scienziati internazionali arriva un nuovo sistema fotovoltaico portatile integrato in un pallone aerostatico per applicazioni distribuite a bassa quota in latitudini medio-alte
L’ultima frontiera dell’integrazione solare? Palloni fotovoltaici volanti. Da impiegare per portare energia lì dove i sistemi fissi non risultano adatti o fattibili. L’idea è venuta ad un gruppo di ingegneri provenienti dalla Southwest Jiaotong University (Cina), dalla Guizhou University (Cina) e dalla Mälardalen University (Svezia). In una recente pubblicazione sulla rivista scientifica Energy, il gruppo descrive un nuovo sistema di fotovoltaico portatile basato sull’impiego di palloni aerostatici a bassa quota.
Ben inteso: l’approccio non è nuovo. Negli ultimi anni diversi progetti e ricerche di settore hanno immaginato di portare i pannelli solari “lontano dal suolo”, a bassa o alta quota, integrandoli in aquiloni, aerostati o dirigibili. E in alcuni casi di lanciarli addirittura nello spazio per creare gigantesche centrali fotovoltaiche in orbita.
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Il nuovo studio si inserisce in questo filo ma proponendosi un obiettivo ben specifico. Vale a dire realizzare un dispositivo in grado offrire maggiori vantaggi alle alte latitudini rispetto i sistemi fissi.
“Il clima, la stagione e la posizione geografica hanno effetti significativi sull’intensità della radiazione solare e sulla durata del soleggiamento, specialmente alle alte latitudini come l’Europa settentrionale”, scrivono gli scienziati. “In queste regioni, i periodi invernali possono estendersi per diversi mesi, caratterizzati da una radiazione ridotta, una durata del soleggiamento più breve, una produzione minima del sistema fotovoltaico e la suscettibilità del sistema a danni prolungati da neve e ghiaccio. Di conseguenza, i sistemi fotovoltaici distribuiti fissi sono considerati meno adatti per l’analisi in tali aree. Al contrario, il sistema fotovoltaico distribuito flessibile, caratterizzato da una scala più piccola e da applicazioni diversificate, si presta all’integrazione con la progettazione portatile e la tecnologia di concentrazione, espandendo così il suo potenziale di distribuzione in diverse applicazioni”.
Per realizzare i propri “palloni fotovoltaici volanti” il team di ingegneri ha impiegato delle celle solari in CdTe, tecnologia sottile, flessibile e leggera. Le unità sono state fissate alla parte inferiore di un pallone aerostatico trasparente e riempito con una miscela di aria ed elio ecologico a bassa densità per mantenere il sistema a bassa quota. L’impianto è stato dotato inoltre di moduli di controllo e accumulo, corde fisse e un avvolgicavo.
Quindi il gruppo ha studiato il potenziale di generazione elettrica di 10.000 palloni fotovoltaici nelle città di Vasteras, Vancouver, New York, Shanghai e Hong Kong. I risultati della simulazione hanno mostrato una produzione fotovoltaica mensile media di 3,921 GWh, 4,238 GWh, 4,275 GWh, 3,337 GWh e 3,379 GWh durante l’anno (ma prendendo in considerazione solo i mesi di lavoro effettivi). Mostrando prestazioni superiori alle latitudini medio-alte rispetto a quelle basse.
La ricerca “A portable balloon integrated photovoltaic system deployed at low altitude” di Tingsheng Zhang, Lingfei Qi, Zutao Zhang, Jinyue Yan su Energy.
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