Fotovoltaico: a livello globale conveniente a partire dal 2015

Al fotovoltaico associamo istintivamente il concetto di energia pulita, ma gli esperti sanno che in realtà per produrre i pannelli fotovoltaici si sono utilizzate fonti fossili, quindi ad oggi il bilancio è negativo, cioè il fotovoltaico in realtà non ha aiutato finora a combattere il riscaldamento globale.

Ma secondo gli scienziati della Stanford University la situazione sta per invertirsi: per la prima volta da quando il boom è iniziato, l’energia elettrica prodotta da i pannelli fotovoltaici  ha superato l’energia necessaria per produrli. A dirlo  Michael Dale, un borsista post-dottorato presso il Global Climate di Stanford & Energy Project (GCEP). Con i continui progressi tecnologici, l’industria mondiale del fotovoltaico è pronta a pagare il suo debito di energia già nel 2015, e non oltre il 2020.

“Questa analisi dimostra che l’industria sta facendo grandi passi avanti”, ha detto Dale, che ha sviluppato un nuovo modo di valutare i progressi del settore a livello globale in uno studio pubblicato su Environmental Science & Technology. “Nonostante il suo tasso di crescita incredibilmente veloce, i PV stanno producendo – o sono in procinto di iniziare a produrre, un beneficio netto di energia per la società”

Il risultato è in gran parte dovuto alla diminuzione del costo della fabbricazione e installazione di impianti fotovoltaici, secondo il co-autore Sally Benson, direttore di GCEP. Il nuovo studio, ha spiegato Benson , indica che la quantità di energia per la produzione dovrebbe continuare a diminuire, e la questione rimane un obiettivo importante della ricerca.

” Se possiamo continuare a ridurre gli input energetici, saremo trarre maggiori benefici da PV,” ha detto. “Lo sviluppo di nuove tecnologie con i requisiti energetici più bassi ci permetterà di far crescere il settore a un ritmo più veloce.”

L’energia utilizzata per produrre pannelli solari è notevole. Il primo passo nella produzione del silicio al centro della maggior parte dei pannelli prevede la fusione a 3.000 gradi Fahrenheit utilizzando l’energia elettrica, generalmente proveniente dalle centrali elettriche a carbone.

Mentre gli investimenti e lo sviluppo tecnologico sono aumentati notevolmente con il numero di pannelli installati, i costi energetici di nuovi moduli fotovoltaici sono diminuiti. Si utilizzano wafer di silicio più sottili, materiali meno altamente raffinati e meno costosi. 

Per essere considerato un successo – o semplicemente una tecnologia di energia positiva – i pannelli fotovoltaici devono produrre tutta l’energia che è stata necessaria per la loro produzione. L’industria del fotovoltaico ha un deficit energetico dal 2000 ad oggi, consumando il 75 per cento in più di energia di quanta ne produceva solo cinque anni fa. I ricercatori si aspettano che questo debito di energia per essere pagato già nel 2015, grazie ad input energetici in calo,  pannelli più resistenti e più efficienti nella conversione della luce solare in energia elettrica.

Se gli attuali tassi di crescita rapidi persistessero, entro il 2020 circa il 10 per cento dell’elettricità mondiale potrebbe essere prodotta da sistemi fotovoltaici e la produzione e l’installazione dei nuovi moduli fotovoltaici consumerebbe circa il 9 per cento dell’ energia elettrica globale. Tuttavia, se l’intensità energetica dei sistemi fotovoltaici continua a scendere al ritmo corrente,entro il 2020 sarà necessario meno del 2 per cento dell’elettricità globale per sostenere la crescita del settore.

Il tempo di ammortamento energetico può essere ridotto con l’installazione di pannelli fotovoltaici in ambienti con risorse solari di alta qualità, come il sud-ovest del deserto degli Stati Uniti e il Medio Oriente. “Al momento, la Germania costituisce circa il 40 per cento del mercato installato, ma il sole in Germania, che non è grande”, ha detto Dale. “Quindi, da un punto di vista del sistema, può essere meglio per distribuire sistemi fotovoltaici dove c’è più sole.”

Questa contabilizzazione dei costi energetici e dei benefici, dicono i ricercatori, dovrebbero essere applicate a qualsiasi nuova tecnologia di produzione di energia, nonché di strategie di risparmio energetico che hanno grandi costi energetici iniziali, come edifici di retrofitting. GCEP ricercatori hanno iniziato applicando l’analisi di accumulo di energia e l’energia eolica.