Il fotovoltaico che non vedi: energia e paesaggio

Non è certo un segreto: quando si parla di fotovoltaico, e più in generale di energia rinnovabile, c’è sempre qualcuno che storce il naso. Una delle obiezioni più frequenti dai detrattori riguarda lo spazio richiesto per l’installazione dei pannelli fotovoltaici che, a loro dire, andrebbe a detrimento del paesaggio. E pazienza se l’agrivoltaico ci ha insegnato come proprio paesaggio ed energia dal sole possano convivere in modo decisamente armonioso. O, ancora, come la gran parte delle installazioni civili avvenga oggi sul tetto degli edifici, ben lontane dalla vista. Ma se il fotovoltaico non si vedesse, se fosse talmente integrato nei nostri ambienti da rendersi praticamente irriconoscibile, le critiche sollevate sarebbero le stesse?

È forse questa domanda che ha spinto numerosi ricercatori, e altrettante aziende private, a investire su quello che oggi viene chiamato “fotovoltaico invisibile”. Dei moduli capaci di convertire la luce del sole in energia integrati in materiali di uso comune – dalle tegole ai vetri – affinché possano perfettamente mimetizzarsi sugli edifici e fondersi con l’ambiente circostante. Ho quindi deciso di illustrarvi alcune delle soluzioni più interessanti, alcune già disponibili sul mercato e altre in arrivo nei prossimi tempi.

Fotovoltaico sul tetto: non lo vedi, è nelle tegole

Partiamo dalla classica installazione di pannelli fotovoltaici sul tetto delle abitazioni: una soluzione ormai davvero comune, ma non ancora da tutti accettata. Per questa ragione, diverse aziende hanno sviluppato una proposta innovativa: anziché utilizzare classici pannelli, perché non integrare lo strato fotovoltaico direttamente nelle tegole?

Le tegole fotovoltaiche sono una realtà commerciale ormai da diversi anni, anche se non hanno ancora ottenuto un’enorme diffusione, per via dei costi mediamente più alti rispetto a un impianto classico. Sono disponibili in diverse forme, dimensioni e colori – anche nella classica gradazione mattone, affinché la mimetizzazione sia massima – e sono collegate fra di loro affinché possano garantire una produzione elettrica sufficiente. In linea generale, per ottenere un impianto da 3 kWh di potenza servono dalle 30 alle 60 tegole fotovoltaiche, a seconda della loro dimensione.

Una delle proposte più famose, apparsa sul mercato ormai qualche tempo fa, è quella del Solar Roof di Tesla. La società di Elon Musk ha voluto puntare su un rivestimento per tetti a piccole lastre piatte, realizzate con materiali super-resistenti alle intemperie. L’installazione, oltre al tetto fotovoltaico, prevede anche la predisposizione di un sistema di storage per l’accumulo di energia.

Ma non mancano di certo società italiane, capaci di lanciare proposte davvero innovative: l’azienda vicentina Dyacqua, ad esempio, ha realizzato un coppo solare indistinguibile dalle tegole classiche. Lo strato fotovoltaico è nascosto da una copertura a bassa densità molecolare, affinché i raggi solari possano attraversarla.

Il grande vantaggio delle tegole fotovoltaiche è nella loro estetica: poiché praticamente indistinguibili dalle soluzioni più classiche, permettono di approfittare dell’autoproduzione di energia senza modificare l’aspetto degli edifici. Gli svantaggi sono però nei costi, più alti rispetto ai comuni impianti fotovoltaici, e in un’efficienza leggermente inferiore.

Trasparente e pieghevole: il nuovo fotovoltaico dalla Corea

E se il fotovoltaico fosse completamente trasparente, tanto da poterlo integrare su qualsiasi superficie senza che possa essere notato, e magari pieghevole per adattarsi alle necessità più disparate? È questo il risultato di una ricerca condotta in Corea del Sud dagli scienziati dell’UNIST che, grazie alla tecnologia dei “microfili” in silicio, sono riusciti a realizzare pannelli trasparenti e pieghevoli.

Non ancora disponibili a livello commerciale, anche perché si tratta di nanotecnologie ancora abbastanza complesse da realizzare su larga scala, i pannelli dell’UNIST prevedono dei micro-fili in silicio adagiati su un polimero trasparente. Il risultato è una pellicola malleabile ma resistente, capace di lasciare passare gran parte della luce solare, che può essere utilizzata per rivestire pareti, finestre e qualsiasi altra superficie, anche angolare. In più, ad esempio per realizzare delle vetrate artistiche, i ricercatori sono riusciti a ottenere dei pannelli semi-trasparenti colorati, tramite dei nano-fori nella struttura di silicio ricoperti di un’apposita vernice.

Vetri fotovoltaici: quando le finestre producono energia

Quanta energia potremmo produrre, se ogni finestra delle nostre abitazioni fosse in grado di catturare la luce del sole? Quando si parla di fotovoltaico si pensa giustamente in grande: enormi distese di pannelli, per soddisfare il fabbisogno di quante più persone possibile. Eppure, spesso ci si dimentica come anche su piani più piccoli, a livello del singolo, si possa fare davvero molto: se ognuno di noi autoproducesse un po’ di energia, una parte considerevole delle necessità urbane verrebbe facilmente coperta.

Le finestre fotovoltaiche si orientano proprio in questa direzione: integrare strati sensibili al sole nei comuni vetri per infissi, garantendo quanta più trasparenza possibile nei materiali. Oggi ne esistono in commercio diverse tipologie:

• Cristalline: si tratta di finestre a doppio vetro, al cui interno vengono inseriti degli strati di silicio semi-trasparenti;
• Amorfe: sono leggermente oscurate, pur garantendo una buona trasparenza, e questo permette di aumentare la produzione di energia;
• A celle organiche: prevedono dei polimeri che, grazie al carbonio, sono in grado di interagire con la luce solare. Queste celle sono di solito disponibili in rotoli e, in alcuni casi, possono essere applicate anche su finestre preesistenti.

Il vantaggio principale della tecnologia dei vetri fotovoltaici è nella possibilità di produrre energia senza l’installazione di impianti ingombranti, mantenendo una buona trasparenza delle finestre e, di conseguenza, di illuminazione naturale degli ambienti. L’efficienza è però minore rispetto agli impianti classici, anche perché vengono ovviamente montate in verticale e non secondo l’inclinazione ottimale per massimizzare l’irrorazione solare.

Il fotovoltaico si vede? Rendiamolo più bello

L’approccio potrebbe però essere anche differente. Non è infatti così necessario che il fotovoltaico non si veda, a volte si può giocare con la creatività e il design e renderlo più bello e accattivante. È l’idea alla base degli ormai ben noti Solar Trees, dei veri e propri “alberi del solare” pensati per integrarsi in modo piacevole con l’arredamento urbano.

Questi alberi fotovoltaici si ispirano alle forme naturali delle piante, che riproducono sia con un fusto in metallo che con una lunga serie di ramificazioni. Da queste ultime non spuntano però delle foglie, bensì dei pannelli fotovoltaici delle dimensioni e delle forme più disparate.

Le applicazioni sono le più varie. Singolarmente, questi alberi fotovoltaici sono in grado di alimentare l’illuminazione di piccoli parchi cittadini oppure delle reti wifi di quartiere, così come di garantire delle postazioni all’aperto per la ricarica di smartphone e altri dispositivi. Se collegati in network, e possibilmente anche a un sistema di stoccaggio a batterie, possono garantire una produzione elettrica analoga a quella di un impianto condominiale.

In definitiva, il fotovoltaico non deve essere per forza una tecnologia considerata da alcuni come opprimente: si può integrare in modo armonioso e creativo con il paesaggio!