I pannelli fotovoltaici organici hanno un migliore impatto ambientale

Cella fotovoltaica - Fonte Wikipedia

L’energia solare potrebbe diventare in futuro una delle principali alternative alla produzione di energia da fonti fossili. Tuttavia, l’attuale tecnologia solare a celle fotovoltaiche spesso non produce un sufficiente rendimento energetico ed è costosa da produrre in serie. Inoltre, quando si calcola l’efficienza di un pannello fotovoltaico, spesso non si calcola l’energia complessiva necessaria alla produzione dei pannelli.

Per comprendere i benefici ambientali e i possibili svantaggi dell’energia solare, un gruppo di ricerca del Rochester Institute of Technology ha condotto una delle prime valutazioni sul ciclo di vita delle celle solari, sia di tipo inorganico (quelle attualmente in commercio) che organiche. Lo studio ha trovato che l’energia incorporata – ossia l’energia totale necessaria per realizzare un pannello funzionante – è inferiore per le celle solari organiche rispetto ai dispositivi convenzionali inorganici.

Il futuro del fotovoltaico: le celle a materiale organico

Ma cosa sono le celle fotovoltaiche organiche? Si è parlato qualche anno fa di pannelli costruiti con estratti di mirtillo. In realtà, la ricerca si sta muovendo in una direzione un po’ diversa e apparentemente meno nobile, ossia verso l’utilizzo di polimeri ricavati dal petrolio. Ai puristi che non vogliono sentir parlare di petrolio nei pannelli fotovoltaici del futuro, occorre subito ricordare che in questo caso il petrolio verrebbe usato in piccolissime quantità per produrre energia pulita, anzicché essere bruciato (In fondo all’articolo, un video che spiega meglio cosa sono le celle organiche).

“Questa analisi fornisce una valutazione completa di quanta energia ci vuole per la fabbricazione di una cella solare organica, che ha un impatto significativo sia sul costo che sull’impatto ambientale della tecnologia”, spiega Brian Landi, assistente di ingegneria chimica presso il RIT e referente di facoltà del progetto.

“Le celle solari organiche sono flessibili e leggere, e promettono di fornire una soluzione a basso costo, che può produrre vantaggi rispetto alla precedente generazione di tecnologie che utilizzano principalmente materiali semiconduttori inorganici”, aggiunge Annick Anctil, dottorando che lavora al progetto. “Tuttavia, le valutazioni fino ad oggi erano incomplete, soprattutto per quanto riguarda l’impatto energetico e ambientale della tecnologia, ed erano quindi necessarie ulteriori analisi per poter valutare l’effetto complessivo quando si passerà alla produzione e all’utilizzo dei pannelli”.

Lo studio ha cercato di calcolare il consumo totale di energia e l’impatto ambientale a partire dal reperimento del materiale alla fabbricazione, alla produzione di massa fino all’installazione delle celle solari organiche, potendo compiere così una valutazione globale del ciclo di vita della tecnologia.

Secondo Anctil, precedenti valutazioni del ciclo di vita non avevano previsto una ripartizione componente per componente dei singoli materiali presenti in un pannello fotovoltaico organico o di un calcolo del ritorno dell’energia totale del dispositivo, che è definito come l’energia prodotta dal suo utilizzo contro l’energia necessaria per produrre le celle.

Il team ha scoperto che, rispetto alle celle inorganiche, il tempo di payback energetico per le celle solari organiche era inferiore. Gli studi per verificare la  stabilità delle nuove celle sono ancora in corso.

“I dati emersi dallo studio aiuteranno progettisti e potenziali costruttori a valutare e ad analizzarne la fattibilità rispetto ad altri tipi di pannelli solari ed altre tecnologie alternative”, ha concluso Landi.

Le principali tappe della tecnologia fotovoltaica (fonte Wikipedia):

• 1839 Il francese Alexandre Edmond Bécquerel nota che “della corrente elettrica è generata durante alcune reazioni chimiche indotte dalla luce”. Scopre così l’effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi.
• 1883 L’inventore statunitense Charles Fritz produce una cella solare di circa 30 centimetri quadrati a base di selenio con un’efficienza di conversione dell’1-2 per cento.
• 1905 Albert Einstein pubblica la sua teoria sull’effetto fotoelettrico che gli porterà il premio Nobel
• 1963 La giapponese Sharp produce i primi moduli fotovoltaici commerciali.

Un video che spiega meglio cosa sono i pannelli organici: