Più energia dai vetri colorati

Concentratori solari senza specchi né parabole, ma vetro colorato con tinture organiche per aumentare la produzione di energia e l’integrazione architettonica contenendo i costi di produzione

I ricercatori del MIT (Massachussets Institute of Technology) sono riusciti nell’intento di produrre moduli fotovoltaici che riuscissero a catturare la radiazione solare e nel contempo ridurre il costo di produzione dell’energia così ricavata. La ricerca è stata sostenuta dalla Covalent Solar, compagnia di Cambridge, che ha creduto nell’equipe del Professor Baldo e ha previsto di immettere nel mercato dell’energia la brillante scoperta nel giro di tre soli anni. Il risultato è stato ottenuto attraverso una tecnologia che utilizza sottili lastre di vetro colorato che, oltre a ridurre in modo esponenziale l’impiego del costosissimo materiale semiconduttore (convenzionalmente silicio), si sono dimostrate altamente efficaci nel catturare un’alta percentuale di radiazione luminosa, fino ad arrivare alla porzione finale blu dello spettro di luce visibile. Inoltre, come afferma Marc Baldo, docente di Ingegneria Elettrica al MIT, questa tecnologia si prefigura per essere, in un futuro non lontano, la meno costosa in assoluto. La configurazione stessa di questa tecnologia, ovvero l’essere posta in opera sotto forma di un sottilissimo foglio di vetro, le permette un ampio utilizzo ed una versatilità tale da poter essere integrato in copertura, all’interno dei moduli fotovoltaici, in rivestimenti di facciata e non ultime le finestre e le facciate vetrate in generale, poiché, nonostante la colorazione, il sottile foglio di vetro permette un’alta visibilità poiché è quasi trasparente. Non da ultimo, i concentratori solari in vetro colorato non richiedono alcun tipo di tecnologia “sussidiaria” al loro funzionamento: al loro interno ciò che realmente riveste la funzione di concentratore solare sono le tinture organiche progettate ad hoc dal Professor Baldo e dai suoi colleghi. Test eseguiti su un campione di 10 cm quadrati ha dimostrato inoltre che esiste la reale possibilità di abbattere il costo di produzione dell’elettricità a valori molto simili a quelli dell’energia prodotta da fonti fossili. Il rivestimento con le tinture organiche ha la finalità di assorbire la radiazione solare sulla superficie più esposta del modulo. Successivamente la tintura trasmette la radiazione al vetro, il quale attraverso scanalature simili a quelle delle fibre ottiche permette alla radiazione solare di arrivare ai bordi del modulo di vetro, bordi nei quali sono collocate le celle solari, di dimensioni ridottissime, che hanno il compito finale di convertire la luce in energia elettrica. La quantità di energia prodotta dipende direttamente dalla quantità di luce che riesce ad essere catturata senza dispersioni dal modulo: ciò è strettamente correlato sia al colore della tintura organica di rivestimento sia allo spessore del modulo, ovvero al rapporto tra la distanza della superficie del vetro ed i bordi, che ospitano il materiale semiconduttore. Il colore di rivestimento è molto importante, poiché alcune tinture tendono ad assorbire la radiazione prima che essa riesca a raggiungere il semiconduttore ed essere trasformata in elettricità. Per esempio vengono assorbite le radiazioni nella gamma dell’ultravioletto e del verde, mentre non vengono assorbite quelle nella gamma dell’arancio. Inoltre, ogni lunghezza d’onda viene catturata in percentuale differente dalle tinture organiche, dall’infrarosso all’ultravioletto. Costi a parte, resta quindi aperta la strada alla progettazione di diversi tipi di materiali semiconduttori, ognuno adatto a catturare l’energia della luce a diverse lunghezze d’onda, da poter affiancare all’interno di una singola cella o da disporre a “sandwich” in un unico pacchetto tecnologico, a vantaggio della qualità architettonica e di una sempre maggiore integrazione delle tecnologie “pulite” nelle nostre città.