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.
Leggi anche La cella solare polimerica elastica che si allunga come gomma
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.
Leggi anche Nasce il primo balcone modulare solare prefabbricato