Fotovoltaico: un nuovo materiale ceramico abbatterà i costi

16/12/2013

Un nuovo materiale potrebbe rendere i pannelli solari più economici ed efficienti. I primi test sono stati condotti da un team di ricercatori dell’Università della Pennsylvania e della Drexel University. Gli scienziati hanno realizzato una prototipo in grado di sfruttare anche la luce visibile e infrarossa, oltre alle lunghezze d’onda dell’ultravioletto.

Il risultato è stato ottenuto grazie a una nuova classe di materiali ceramici che presenta tre vantaggi principali rispetto ai componenti tradizionali dei pannelli: prima di tutto, permette di produrre pannelli solari più sottili di quelli al silicio. I nuovi materiali, inoltre, sono più economici rispetto a quelli utilizzati negli odierni moduli a film sottile.

In terzo luogo, il materiale è ferroelettrico, il che permette, attraverso il cambiamento della polarità, di superare i limiti teorici di efficienza energetica delle celle solari attuali. Negli odierni pannelli, infatti, la luce è costretta ad attraversare diversi strati di materiali differenti, perdendo parte della propria energia. L’impiego di materiali ferroelettrici e di un minor numero di strati riduce questo problema.

Gli scienziati hanno impiegato oltre cinque anni per modellare e progettare un materiale con questa combinazione di proprietà. Il materiale usato è costituito da cristalli di perovskite con una combinazione di niobato di potassio e niobato di bario e nichel niobato e ha mostrato un miglioramento significativo dell’efficienza rispetto ai materiali ferroelettrici impiegati finora. I ricercatori, comunque, sperano di migliorare ulteriormente l’efficienza ottimizzando la composizione del materiale.

Spiega Jonathan Spanier, uno degli scienziati coinvolti nella ricerca:

Questa famiglia di materiali è ancora più notevole perché costituita da elementi poco costosi, non tossici e abbondanti, a differenza dei materiali semiconduttori attualmente in uso nella tecnologia dei pannelli solari a film sottile.

Fonte: www.greenstyle.it

Rinnovabili, Obama: triplicare produzione USA entro 2020

13/12/2013

Barack Obama ci tiene a passare alla storia come il Presidente degli Stati Uniti più attento all’ambiente e dopo tanti fallimenti sugli obiettivi degli anni scorsi, adesso ha deciso di imprimere un’accelerazione alla sua politica ambientale.

In questi giorni Obama ha infatti emanato un ordine esecutivo che obbliga tutte le amministrazioni governative (quindi dal Congresso alle sedi militari, fino all’ultimo ufficio pubblico di provincia) a triplicare il proprio utilizzo di energia rinnovabile entro il 2020.

Grazie a questa mossa Obama spera di raggiungere una copertura del fabbisogno energetico del governo del 20% con le fonti rinnovabili. Attualmente l’utilizzo non supera il 7%. Queste le parole del presidente durante il suo ultimo discorso sullo Stato dell’Unione:

Per il bene dei nostri figli e del nostro futuro, dobbiamo fare di più. Se il Congresso non agirà presto per proteggere le generazioni future, lo farò io. Io dirigerò il mio Gabinetto per avviare tutte le azioni esecutive che possiamo intraprendere, ora e in futuro, per ridurre l’inquinamento, preparare le nostre comunità alle conseguenze del cambiamento climatico e accelerare il passaggio alle fonti di energia più sostenibili.

In molti avevano pensato che queste parole sarebbero cadute nel vuoto come spesso accaduto in passato, ma stavolta non sembra debba andare così. Secondo i dati dell’Associated Press, il Governo federale gestisce circa 500 mila edifici e 600 mila veicoli per circa 500 miliardi di dollari all’anno di costi di gestione. Portare il fabbisogno energetico di questa enorme macchina almeno al 20% coperto dalle rinnovabili comporterebbe un enorme risparmio in termini monetari e di emissioni.

Il primo passo per realizzare questo obiettivo sarà dotare tutti gli edifici pubblici di impianti energetici rinnovabili ed effettuare lavori che consentano a tali edifici di ottenere la certificazione REC, un nuovo standard americano che rappresenta il valore ambientale di un edificio. Il secondo sarà realizzare l’iniziativa denominata “Net Zero Energy”, la quale prevede che tutte le basi militari dislocate sul territorio nazionale si autoproducano energia e acqua oltre ad autogestire i rifiuti prodotti.

Ovviamente il percorso è pieno di ostacoli e la lobby dei combustibili fossili, la più potente al mondo, sta già dichiarando guerra alla proposta del Presidente degli Stati Uniti. Obama va comunque avanti e ha già stabilito il piano per i prossimi anni: entro il 2015 l’amministrazione pubblica dovrà raggiungere una copertura del proprio fabbisogno energetico con le rinnovabili per il 10%; entro il 2017 deve arrivare al 15%, nel 2018 al 17,5%, e si spera che già entro il 2019, 2020 al massimo, si possa raggiungere la soglia del 20%.

Fonte:www.greenstyle.it

Fotovoltaico: sarà competitivo dal 2025 grazie allo shale gas

10/12/2013

Lo shale gas non rappresenta una minaccia per il futuro delle rinnovabili. Anzi, grazie allo sviluppo del gas di scisto, il fotovoltaico potrebbe veder migliorare la sua diffusione, raggiungendo addirittura la grid parity col gas naturale intorno al 2025. A sostenerlo è l’ultimo rapporto di Lux Research, intitolato “Cheap Natural Gas: Fracturing Dreams of a Solar Future”.

Secondo lo studio, il fotovoltaico potrebbe appunto beneficiare della maggiore disponibilità di gas a buon mercato. L’idea, infatti, è che possa svilupparsi una tecnologia ibrida gas/solare, che permetta una più semplice diffusione dell’energia fotovoltaica senza bisogno di costosi interventi infrastrutturali. La previsione di Lux research si basa su uno studio condotto su 10 regioni del mondo. In base all’analisi, i ricercatori hanno concluso inoltre che l’energia solare potrebbe colmare il divario di prezzo con il gas a ciclo combinato già entro il 2025.

La stima è stata fatta sulla base di un previsto calo del 39% del costo di un impianto fotovoltaico entro il 2030, e il contestuale aumento del prezzo dell’energia prodotta dal gas naturale. Tuttavia, Lux Research prevede che il passaggio dal solare incentivato a quello non sovvenzionato, in particolare nei principali mercati di Cina, Giappone e Stati Uniti, possa essere turbolento, perché è improbabile che il fotovoltaico raggiunga costi competitivi con il gas quando gli incentivi saranno aboliti. Per prepararsi a questo probabile scenario, spiegano gli analisti, le aziende dovrebbero iniziare a sviluppare sistemi ibridi gas/solare che siano in grado di approfittare dei prezzi bassi del gas.

piega l’autore principale del rapporto, Ed Cahill:

A livello macroeconomico, un ‘età dell’oro del gas può essere un ponte verso un futuro rinnovabile: il gas sostituirà il carbone fino a quando il solare diventerà competitivo senza incentivi. A livello microeconomico, il solare integrato con il gas naturale può contribuire a ridurre i costi.

 

 

Fonte: www.greenstyle.it

Energia rinnovabile dalla CO2 dei vulcani

10/12/2013

Produrre energie rinnovabili recuperando la CO2 emessa dai vulcani. A lanciare l’idea la Carbon Recycling International, azienda specializzata nel recupero di anidride carbonica finalizzato alla produzione di metanolo rinnovabile.

L’ipotesi di utilizzare la CO2 dei vulcani segue il già riuscito esperimento di realizzare questo combustibile, miscelabile con la normale benzina per ottenere carburanti meno inquinanti, partendo dall’anidride carbonica urbana o da quella prodotta dalle centrali energetiche dell’Islanda.

L’esperienza islandese ha fornito alla Carbon Recycling International ulteriori basi secondo i ricercatori per ipotizzare una produzione di energia rinnovabile a partire dalla CO2 in maniera diretta. Il tutto riducendo al contempo i livelli di anidride carbonica nell’atmosfera.

Un nuovo combustibile, denominato Vulcanol, dall’enorme potenziale secondo il CEO della della Carbon Recycling, K-C Tran. Al momento tuttavia i problemi maggiori sembrano legati come in altri casi ai costi di produzione e gestione degli impianti, in particolare per via delle elevate temperature. Queste sottopongono i macchinari a notevole stress e ne facilitano la rottura.

Una produzione che quindi avrà vita dura per quanto riguarda la competitività con le fonti fossili, sostiene il professor Matthew Kanan, dipartimento di Chimica dell’Università di Stanford, almeno finché non aumenteranno i costi per chi immette un maggior volume di CO2 nell’atmosfera.

 

Fonte: www.greenstyle.it

 

Pannelli solari economici e flessibili grazie alla plastica

10/12/2013

Un sottile foglio di plastica colorato potrebbe ridurre il costo dell’energia solare, in particolare per applicazioni che richiedono celle solari flessibili, oltre che molto efficienti. I ricercatori della University of Illinois di Urbana-Champaign sono riusciti a sfruttare la plastica per catturare la luce solare e concentrarla su una cella fotovoltaica in arseniuro di gallio.

I primi esperimenti condotti sul prototipo mostrano un’efficienza doppia rispetto alle celle solari convenzionali. Finora, però, i ricercatori hanno dimostrato che l’approccio funziona con una singola cella solare, ma prevedono di realizzare successivamente dei fogli di plastica con una matrice di molte piccole celle solari.

Questo nuovo approccio permetterebbe di ottenere pannelli più efficienti, o comunque più economici, perché realizzati con una minore quantità di materiale fotovoltaico. Spiega John Rogers, professore di scienza dei materiali e ingegneria e chimica presso la University of Illinois:

Il costo (del prototipo) è inferiore rispetto a quello che che si dovrebbe sostenere per ottenere la stessa efficienza rivestendo completamente la superficie con materiale fotovoltaico.

Quando la luce colpisce il foglio di plastica, un colorante appositamente selezionato la assorbe. Il colorante è luminescente, una volta assorbita la luce ne riemette una parte, che resta quasi tutta confinata all’interno del foglio di plastica. Rimbalzando all’interno del foglio, alla fine raggiunge una delle piccole celle solari presenti, un po’ come accade alla luce che viene indirizzata all’interno di una fibra ottica.

Siccome il colorante utilizzato assorbe solo una frazione dello spettro solare, i ricercatori hanno aggiunto un materiale riflettente che indirizza una parte della luce non assorbita verso la cella solare.

Uno degli obiettivi è di creare pannelli solari flessibili da utilizzare per numerosi usi civili e militari.

 

Fonte: www.greenstyle.it