News & Eventi

I ricercatori europei hanno messo a punto un nuovo sistema per aumentare la conversione energetica delle celle fotovoltaiche. E ora l'industria è pronta per la produzione di massa.

Le prime celle fotovoltaiche non superavano il 10 per cento di efficienza. Oggi la media si aggira intorno al 20 per cento, ma i ricercatori hanno continuato negli anni a lavorare per aumentare la capacità degli strati di silicio di convertire la luce solare in elettricità. E questo, assicurano, sarà l’anno in cui verrà stabilito un nuovo record di efficienza: il 26,1 per cento. Ciò significa che i pannelli solari potranno essere più piccoli, più economici, più efficienti.

- Nuovo record di efficienza per il fotovoltaico

La notizia arriva dall’Institute for Solar energy research di Hamelin (Isfh) in Germania, dove il team di ricerca guidato dal professor Byungsul Min ha fatto registrare un nuovo record grazie alla tecnologia a contatti “passivati”. In sostanza si tratta di due sottili strati di silicio ossidato e cristallizzato inseriti tra una cella solare e il suo contatto metallico. In questo modo si andrebbe a ridurre il rischio che le cariche elettriche restino intrappolate e quindi non convertibili in elettricità. “Attualmente c’è molto fermento nella comunità scientifica per quanto riguarda i contatti passivati”, ha sottolineato il professor Min in una conferenza di presentazione tenutasi in Belgio. Il progetto, sviluppato fin dal 2013 dall’Isfh e dal Fraunhofer instititute for solar energy systems di Friburgo, aveva finora portato a grandi passi avanti, ma mai a superare il 25 per cento di conversione energetica.

Nei laboratori del Fraunhofer institute si continua comunque a lavorare per aumentare l’efficienza di conversione e i ricercatori sono arrivati a realizzare un wafer con un’efficienza del 33 per cento, un vero record a livello internazionale.

- Fotovoltaico da record, pronto per l’industrializzazione

Ma perché una tecnologia possa entrare in commercio deve uscire dai laboratori di ricerca ed essere replicabile. È ciò che è successo lo scorso anno: grazie al progetto chiamato Disc, in tutta Europa gli istituti di ricerca e i produttori di celle solari stanno collaborando per ottimizzarne la progettazione e la produzione. Il consorzio Disc prevede di ridurre i costi di produzione della tecnologia, sostituendo gli strati di indio – estremamente costoso – con uno in zinco, elemento che presenta proprietà fisiche comparabili con quello più raro.

Un record questo che permetterà all’industria europea di crescere e di porsi come leader in un mercato sempre più competitivo.

 

Fonte: https://www.lifegate.it

Il progetto prevede di utilizzare nel processo le stesse macchine utilizzate per la stampa su larga scala e alimentare l'Internet of Things. E ha già dato vita a una startup

Celle fotovoltaiche fatte di plastica, come una bottiglietta d’acqua. E stampate come un comunissimo giornale. Sembra impossibile ed invece Marco Carvelli, ricercatore presso l’Istituto di Tecnologie di Genova, sta lavorando già da qualche anno sul progetto Solar Print. Obiettivo: realizzare celle fotovoltaiche stampabili, ecologiche ed economiche. Senza l’utilizzo di silicio, perché fatte di composti del carbonio. Proprio come il Pet, polietilene tereftalato. Esattamente il materiale di cui sono fatte le bottiglie d’acqua.

In questo modo, un domani potremo generare energia autonomamente laddove ne abbiamo bisogno, grazie a questi leggerissimi fogli cattura energia, che per il costo contenuto e la loro leggerezza sono potenzialmente in grado di ricoprire qualsiasi oggetto. “Stiamo sostanzialmente cercando di realizzare una via innovativa all’alimentazione dell’Internet of Things”, dice Carvelli. In un futuro non così lontano, pannelli fotovoltaici sottili, pieghevoli e semi-trasparenti saranno in grado di “avvolgere” anche un intero edificio. Abbattendo così i costi degli attuali pannelli, limitandone il peso – 15-20 kg al metro quadro contro poche centinaia di grammi del Solar Print – e il problema dell’impatto architettonico, che verrebbe risolto grazie all’applicazione di questi speciali fogli, sottili e trasparenti.

- Come funziona il Solar Print

Per arrivare al risultato, il gruppo di lavoro guidato da Carvelli ha applicato la propria tecnologia alle tecniche di stampa. “L’ingegnerizzazione di questo processo è complessa”, sottolinea Carvelli, “perché la cella ha uno spessore inferiore al milionesimo di metro e occorre lavorare con una precisione alla quale le arti grafiche non sono abituate”. Il gruppo di ricercatori del Center for Nano Science and Technology dell’Istituto Italiano di Tecnologia a Milano ha di fatto introdotto nel macchinario una bobina di Pet, su cui sono stati depositati speciali inchiostri polimerici. Le celle organiche Solar Print infatti utilizzano delle soluzioni realizzate con nano particelle di argento (o di un altro conduttore), che hanno lo scopo di convertire la luce in piccole cariche elettriche. In questo modo il film di plastica stampabile sarà in grado di autoalimentarsi, catturando la luce dal sole così come da semplici lampadine. Questo permetterà di fornire elettricità anche a dispositivi presenti all’interno di un’abitazione o di un ufficio, come sensori antifurto o piccoli display, che potrebbero ricavare energia non più da batterie o fili ma dall’energia delle lampade accese. “Molte aziende sono illuminate 24 ore su 24 e anche diversi uffici tengono le luci accese dalla mattina alla sera”, ricorda Carvelli. “Perché non sfruttare questa illuminazione per alimentare una serie di dispositivi interni?”. Per rispondere a questa domanda, ha deciso di fondare una startup – Ribes Technologies – e sta lavorando insieme alla Omet, azienda di Lecco specializzata nella produzione di macchine da stampa industriali, sulla sperimentazione e il futuro sviluppo commerciale del prototipo.

- L’energia di cui abbiamo bisogno è tutta intorno a noi

Le stesse macchine utilizzate per la stampa su larga scala, già oggi possono essere convertite per stampare celle fotovoltaiche leggere, trasparenti e riciclabili. In futuro dunque, i nostri smartphone potranno ricaricarsi in modo continuo grazie a celle fotovoltaiche stampate sulle loro parti plastiche. Si potranno inserire celle colorate in facciate, vetrate o elementi di arredo per alimentare la sostenibilità abitativa. “Le applicazioni più vicine al mercato sono domotica, Internet of Things, applicazione industriale indoor”, ci dice Carvelli. E si pensa già alla realizzazione di pannelli fotovoltaici organici così flessibili da poter “avvolgere” interi edifici. Ma per questo obiettivo bisognerà pazientare un po’, perché “le celle devono avere una durata temporale di 25-30 anni, mentre allo stato attuale della ricerca è difficile arrivare a un tempo di vita superiore ai cinque”.

- Dall’Internet of Things ai circuiti elettronici organici

E non è tutto. Sempre al Center for Nano Science and Technology stanno studiando la possibilità di integrare circuiti elettronici organici su supporti che spaziano dal PET alla carta. Questo vuol dire che, tra qualche anno, sarà sufficiente una comune macchina da stampa per realizzare circuiti elettronici stampati a basso costo. I ricercatori prevedono che una delle future applicazioni di questa tecnologia sarà proprio il fotovoltaico organico. Immaginate un giornale che integri una cella solare in grado di alimentare le sue componenti interattive, come videoclip o animazioni. O anche etichette intelligenti, flyer pubblicitari con immagini animate e video. E perché no, smartphone, tablet e pc con display flessibili, trasparenti e ripiegabili. Certo, in questo campo non è possibile ancora ottenere performance comparabili con quelle della tecnologia a silicio monocristallino. Ma il Solar Print è già impiegato nella ricerca per alimentare questi circuiti elettronici organici, potenzialmente in grado di rendere reale nel prossimo futuro ciò che credevamo solo fantascienza.

 

Fonte: https://thenexttech.startupitalia.eu

Presentati i risultati del Programma di Ricerca dell’ENEA sulla mobilità elettrica, un settore che rappresenta per l’Agenzia una priorità strategica che la vede coinvolta in programmi di ricerca insieme a imprese del trasporto individuale e collettivo

Quali sono i nuovi scenari, le potenzialità e gli impatti della mobilità elettrica? Ce lo spiega l’ENEA, che nel Programma di Ricerca di Sistema Elettrico 2015-2017, approvato dal Ministero dello Sviluppo Economico, ha coinvolto oltre 50 ricercatori e investito complessivamente circa 5 milioni di euro per indagare tecnologie innovative e sistemi hi-tech da mettere al servizio della mobilità elettrica. Il team di ricercatori coinvolti nel Programma di Ricerca ha effettuato indagini e analisi sia in laboratorio che sul campo presso il centro ENEA Casaccia, uno dei più all’avanguardia in Italia per lo studio sugli accumulatori agli ioni di litio. Ha cercato, inoltre, di individuare eventuali criticità analizzando il ciclo di vita dei veicoli elettrici, quali disponibilità di materie prime, consumo di energia e smaltimento dei materiali.

Quello della mobilità elettrica è un settore che per l’ENEA rappresenta una priorità strategica che la vede coinvolta in programmi di ricerca insieme a imprese del trasporto individuale e collettivo. “Proprio in questi giorni – ha annunciato il presidente dell’ENEA, Federico Testa, al convegno di presentazione dei risultati della Ricerca di sistema – l’Agenzia ha ottenuto un riconoscimento di particolare rilievo con l’assegnazione da parte dell’Istituto Europeo di Innovazione e Tecnologia (EIT) al Consorzio MOBiLus, cui ENEA fa parte, della KIC Urban Mobility per dar vita ad un polo europeo di sviluppo di tecnologie e soluzioni innovative per i problemi della mobilità sostenibile nelle aree urbane”. Si tratta di un progetto, infatti, nel quale sono coinvolti 48 partner, tra città, università e centri di ricerca, e aziende di automotive e ICT, dei quali due italiani, ovvero ENEA e Politecnico di Milano. Il progetto, che prevede investimenti pari a 1,6 miliardi di euro, durerà 7 anni, ma da previsioni potrebbe dare i primi risultati già nel 2020.

Sul fronte invece di una eventuale elettrificazione del servizio pubblico, l’Agenzia ha predisposto due software per supportare operatori, decisori pubblici e amministrazioni locali: il Better Electric Solutions for public Transport (BEST), capace di indicare, attraverso un’analisi di fattibilità tecnico-economica, la configurazione ottimale delle infrastrutture di ricarica dell’alimentazione elettrica degli autobus urbani; e l’E-Mobility Simulation (EMU), per sostenere la diffusione di una corretta mobilità elettrica nei contesti urbani.

Fonte: http://www.rinnovabili.it/

Sviluppato dal Politecnico di Torino un nuovo prototipo in grado di dissalare l’acqua di mare a basso costo, grazie alla sola energia del sole.

Tra le emergenze che stiamo già affrontando e che diventeranno sempre più critiche, vi è la carenza di acqua potabile in alcune zone del pianeta, che, secondo stime della FAO, entro il 2025 coinvolgerà in maniera drammatica più di 2 miliardi di persone.

I sistemi per la dissalazione dell'acqua marina, in modo da renderla potabile e disponibile, sono però molto energivori e necessitano di una quantità di energia fino a 1000 volte più alta rispetto ai tradizionali impianti per l'approvvigionamento di acqua dolce, che prevedono per esempio di deviare l’acqua dei fiumi o pompare quella dei pozzi.

Il giovani ricercatori del Dipartimento Energia del Politecnico di Torino hanno sviluppato una nuova tecnologia per togliere il sale dall'acqua di mare, rendendola potabile in maniera sostenibile, a basso costo e utilizzando esclusivamente l’energia del sole in modo efficiente.

Sulla rivista Nature Sustainability è stato pubblicato un articolo relativo all'innovativo sistema che, rispetto alle tecnologie fino ad oggi utilizzate, raddoppia la quantità di acqua prodotta utilizzando la medesima energia solare. I ricercatori pensano che ci possano essere molti miglioramenti con importanti possibilità di sviluppo.

I ricercatori  spiegano di essersi ispirati alle piante che portano l’acqua dalle radici alle foglie per capillarità e traspirazione, sviluppando una tecnologia basata su processi "passivi", facile da installare e monitorare e a basso costo: "Il processo di funzionamento è molto semplice: il nostro dispositivo galleggiante è in grado di raccogliere l’acqua marina utilizzando un semplice materiale poroso, evitando dunque l’impiego di costose e ingombranti pompe. L’acqua di mare dopo essere stata raccolta viene riscaldata dall’energia solare, innescando così un processo di separazione del sale dall’acqua per effetto evaporativo". Una membrana posta tra l’acqua contaminata e quella potabile evita che le due si mescolino, con un processo simile a quella di alcune piante, come le mangrovie, che sopravvivono anche nell'acqua di mare.

Non sono dunque necessari, a differenza di tecnologie tradizionali di dissalazione, macchinari accessori, parti meccaniche o elettriche, quali per esempio pompe, ventilatori e sistemi di controllo, piuttosto costosi e che devono essere installati da tecnici specializzati. I ricercatori pensano che il nuovo sistema potrebbe essere utilizzato con molto successo per esempio nelle regioni costiere in cui vi è scarsità d’acqua potabile e nelle quali fino ad oggi non sono stati pianificati investimenti per la realizzazione di specifiche infrastrutture centralizzate.

Per cercare di ottimizzare l'efficienza energetica i ricercatori si sono concentrati su come sfruttare al massimo l’energia solare assorbita e hanno raggiunto valori di produttività particolarmente elevati: fino a 20 litri al giorno di acqua potabile prodotta per ogni metro quadrato esposto al sole, grazie alla tecnologia nota come ‘ad effetto multiplo’, per la prima volta utilizzata nelle tecnologie di dissalazione ‘passive’ . "La chiave di questo aumento di prestazioni è il ‘riciclo’ del calore solare in più processi di evaporazione a cascata, seguendo la filosofia del ‘fare di più, con meno’”.

A questo punto il Dipartimento spera di trovare partner industriali per rendere più duraturo, scalabile e versatile il prototipo.

 

Fonte: https://www.infobuildenergia.it

Nel 2017 sono state vendute circa 50.000 pompe di calore, per un valore di soli 271 milioni di euro; sono invece una soluzione ideale. I dati dell'Energy&Strategy Group

Le pompe di calore appaiono come una tecnologia indispensabile per conseguire obiettivi di efficienza e ridurre gli effetti negativi dell’inquinamento nelle città: gli impianti termici degli edifici sono infatti responsabili del 50-75% delle emissioni totali di CO2 nei mesi invernali nei contesti urbani. È quanto emerge dai dati presentati dall’Energy&Strategy Group della School of Management del Politecnico di Milano durante la mattinata di studio dedicata alle pompe di calore ad alta temperatura come strumento per una città a emissioni zero e per la riqualificazione del patrimonio edilizio.

Nel 2017, in Italia, il mercato della climatizzazione e delle pompe di calore in ambito residenziale e terziario ha registrato vendite per un valore di 2,1 miliardi di euro e 2,075 milioni di “pezzi”: il 18% di questo mercato (circa 0,37 milioni di unità) riguarda il raffrescamento, quindi i climatizzatori portatili, quelli non reversibili e i gruppi refrigeratori di liquido a compressione. Il resto, circa 1,71 milioni di unità, per un valore di 1,43 miliardi di euro, riguarda invece il riscaldamento, ma solo il 3% sono effettivamente pompe di calore (il resto sono climatizzatori split e multisplit): circa 50mila unità vendute, per un volume d’affari di 271 milioni di euro.

Eppure, l’adozione di pompe di calore porta vantaggi estremamente interessanti dal punto di vista economico, sia che si tratti di pompe ad alta temperatura a ciclo aperto (le più redditizie) che a ciclo chiuso, in qualunque contesto abitativo vengano applicate, specialmente se in sostituzione di una caldaia tradizionale alimentata a gasolio. Il vantaggio di ciascuna soluzione dipende però dal sistema di incentivazione scelto: a parità di tipologia abitativa e di tecnologia adottata, il conto termico permette di ottenere risparmi notevolmente migliori rispetto a quelli dell’eco-bonus.

“La SEN prevede di raggiungere al 2030 un risparmio nel settore residenziale di 3,7 Mtep/anno, commenta Vittorio Chiesa, Direttore dell’Energy&Strategy Group della School of Management del Politecnico di Milano. Considerando i circa 8 milioni di villette e i 270.000 condomini nelle zone climatica D e E, si stima che per raggiungere il 100% degli obiettivi previsti dalla SEN si dovrebbe agire su circa 1,27 milioni di villette e 64.000 condomini. La diffusione delle pompe di calore ad alta temperatura dovrebbe riguardare quindi il 23,5% degli edifici complessivi delle zone climatiche D e E, con risparmi annui per le utenze energetiche di quasi 3,8 miliardi di euro”.

“Le pompe di calore azzerano le emissioni nei centri abitati, riducono il consumo di energia primaria fossile nel bilancio ‘globale’ e abilitano lo sviluppo di fonti rinnovabili pulite anche nella generazione elettrica”, spiega Ferdinando Pozzani, AD di TEON, che ha illustrato esempi pratici e casi di successo di applicazione di questa tecnologia in diversi contesti abitativi e residenziali, dai condomini ai plessi scolastici, sempre con un abbattimento dei costi di esercizio che raggiunge il 40%. Per non parlare dei vantaggi a livello di sistema Paese, dovuti alla riduzione di importazioni di gas naturale.

AS Solar è distributore ufficiale di Pomoe di Calore a marchio Ariston, LG e Panasonic. Clicca QUI per scoprire la gamma completa.

Fonte: http://www.e-gazette.it/

Cerca