Giro del mondo della macchina solare SolarWorld GT

Dopo aver attraversato gli Usa viaggerà in Europa, Africa, Asia

La macchina ad energia solare SolarWorld GT ha preso il via questa settimana per la tappa degli Stati Uniti del suo viaggio intorno al mondo che parte e arriva a Darwin, in Australia. La SolarWorld GT è ora in California, dopo aver completato con successo le prime 3.100 miglia del suo viaggio attraverso l'Australia e la Nuova Zelanda. La vettura a energia solare SolarWorld GT nasce da uno sforzo congiunto del produttore americano di pannelli solari SolarWorld e dell'Università di Scienze Applicate di Bochum in Germania. Come una macchina sportiva ha due soli sedili, e come una macchina ad energia solare, è alimentata dalle sole celle solari integrate nel tetto.

Kevin Kilkelly, presidente di Americas SolarWorld, ha spiegato a Business Wire come vede il futuro delle auto solari: "La SolarWorld GT è un ambasciatore per il trasporto personale sostenibile, ricordandoci che il potere di cambiare le nostre abitudini di guida portandole lontano dai combustibili fossili sporchi è alla nostra portata. L'energia pulita dal sole è lì per essere utilizzata, senza esaurire le ricchezze della terra''. Andando ben oltre le 3.000 miglia della gara per auto ad energia solare corsa in Australia ogni anno, la GT SolarWorld mira ad un record di 21.000 miglia, la distanza più lunga mai percorsa da una macchina solare. Si viaggerà per oltre 3.700 miglia nei soli Stati Uniti, partendo dalla California per finire in South Carolina. Il viaggio dovrebbe durare 49 giorni in tutto, con punti di ricezione per ospitare i piloti e il personale in ciascuna delle cinque tappe previste. Il gruppo SolarWorld ospiterà anche un concorso su Facebook per vedere se qualcuno riconosce dove è passata la vettura da indizi lasciati durante il viaggio. I vincitori otterranno i prodotti di SolarWorld, ma il grande incentivo a partecipare è la possibilità di vincere un Apple iPad 2 che purtroppo non sarà ad energia solare.

Per chi si dovesse trovare sul percorso e volesse vedere la SolarWorld in azione, i punti di accoglienza per il pubblico sono il 10 febbraio presso l'Arizona State University, il 23 febbraio alla Texas Christian University, Facoltà di Geologia, l'Energia e l'Ambiente e il 9 marzo alla Florida A & M University, High Performance Materials Institute. Dopo aver lasciato la South Carolina, la SolarWorld GT attraverserà l'Europa, l'Africa e l'Asia. Per l'ultima tappa del viaggio sarà di nuovo in Australia entro la fine dell'anno.

Fonte (ANSA)
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Arriva la batteria Ottica: energia solare senza semiconduttori?

Un gruppo di ricercatori della University of Michigan ha annunciato la scoperta di un fenomeno fisico che potrebbe rivoluzionare la tecnologia del fotovoltaico, abbassandone i costi e permettendone una diffusione su larga scala inimmaginabile sinora.

Stephen Rand, professore del dipartimento di Electrical Engineering and Computer Science, Physics and Applied Physics ha infatti individuato un effetto magnetico “nascosto” della luce, mai rilevato prima, che potrebbe aprire nuovo orizzonti alla tecnologia del “fotovoltaico”, stravolgendone in pratica il fondamento attuale, che prevede l’utilizzo di semiconduttori per trasformare l’energia della luce solare (fotoni) in energia elettrica, secondo il principio dell’ Effetto Fotovoltaico.

La luce è di fatto un’onda elettromagnetica con anche natura corpuscolare (principi della meccanica quantistica) ed ha una componente di campo elettrico e di campo magnetico, quest’ultimo comunque trascurabile.

I ricercatori guidati da Stephen Rand hanno rilevato che la componente di campo magnetico di un fascio di luce che viene veicolato attraverso un materiale NON conduttore come il vetro è invece tutt’altro che trascurabile e può arrivare ad un’intensità di campo sino a 100 milioni di volte maggiore del fenomeno standard. Un campo magnetico che a questo punto diventa intenso e se l’intensità della luce viene aumentata ad esempio con nuovi materiali può essere ancora aumentato.

Questo fenomeno noto come rettificazione ottica può produrre quindi una polarizzazione elettrica forte e quindi generare differenza di potenziale elettrica e quindi in soldoni corrente elettrica, lo stesso effetto della giunzione PN dei semiconduttori nelle attuali celle fotovoltaiche. Si genererebbe quindi una sorta di “batteria ottica” a basso costo di produzione, senza emissioni di calore e anche dal futuro smaltimento ecologico molto più sostenibile degli attuali pannelli fotovoltaici.

Dal vetro delle nostre finestre di casa potremmo quindi generare in futuro energia elettrica a costo zero? forse si, lasciamoli lavorare per ora: i ricercatori condurranno in estate test estensivi su luce Laser e successivamente proveranno a replicare su luce solare.

La ricerca è stata pubblicata in un paper sul Journal of Applied Physics, per maggiori approfondimenti:

http://www.physorg.com/news/2011-04-solar-power-cells-hidden-magnetic.html

Fonte (tuttogreen.it)
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Fotovoltaico: Foglie morte ed erba tagliata per un fotovoltaico “green”

Nuovi successi per ricercatori del MIT: il sogno di celle solari vegetali si fa sempre più concreto

All’inizio erano solo foglie morte ed erba tagliata. Poi Andreas Mershin, biofisico e ricercatore del MIT, ha trasformato il tutto in celle solari di ultima generazione. La tecnica produttiva impiegata da Mershin consiste nell’estrarre le molecole adibite alla fotosintesi delle specie vegetali (chiamate fotosistema I), stabilizzarle e quindi “spruzzarle” su un substrato di vetro ricoperto da una nanofili di ossido di zinco e “spugne” biossido di titanio. In altre parole il ricercatore non ha fatto altro che rimpiazzare il tradizionale strato di silicio con un impasto di molecole adibite alla fotosintesi. “Ed è nata una foresta nano-elettrica”, spiega Mershin. Quando i raggi solari colpiscono la superficie, sia il biossido di titanio e che il nuovo materiale foto sintetico assorbono la luce trasformandola in elettricità che viene portata via dai nanofili. Nonostante il lavoro in questione rappresenti considerevoli passi avanti rispetto alle altre celle “bio” realizzate fino ad oggi, dal punto di vista dell’efficienza di conversione i risultati sono ancora insufficienti. Ad oggi lo scienziato ha potuto dimostrare un rendimento del solo 0,1%, mentre per essere di qualche utilità il dispositivo deve raggiungere almeno il 2%. Mershin si ritiene comunque soddisfatto. La sua speranza è che i continui progressi possano permettere, in un giorno non troppo lontano, di creare celle semplicemente sfruttando l’erba tagliata.
Fonte (rinnovabili.it)
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Fotovoltaico: La nuova Era delle celle solari

Dagli inizi agli ultimi indirizzi della ricerca fotovoltaica, affrontando il concetto stesso di “generazione”

Quando Martin Green, il riconosciuto guru del fotovoltaico mondiale, utilizzò per primo la locuzione “celle fotovoltaiche di nuova generazione” in un ben noto articolo di circa 10 anni fa (M.A. Green, Third Generation Photovoltaics: Ultra high conversion efficiency at low cost, in Progress in Photovoltaic: Research and Applications vol. 9 p.123 del 2001) certo non immaginava la confusione che il termine “generazione” avrebbe creato nella comunità del settore.

In quell’articolo Martin Green ipotizzava lo sviluppo del fotovoltaico incentrato su tre diverse generazioni “tecnologiche”:la prima generazione, costituita da moduli basati su celle al silicio cristallino e caratterizzata da costi pari a circa 3 €/Wp (Watt di picco) – con efficienze di conversione medie del 15% -, la seconda, realizzata con dispositivi a film sottile (silicio amorfo, CIGS, CdTe etc.), con costi di circa 0.75 €/Wp ed efficienze medie del 10% ed una terza, dai costi simili alla seconda, ma con efficienze molto superiori, in media pari al 50%.

E’ infatti al livello di generazione III che, nella “vision” del grande scienziato, il fotovoltaico si sarebbe smarcato definitivamente da ogni necessità di supporto da parte dei governi, diretto od indiretto, per diventare effettivamente un’alternativa energetica. E’ importante sottolineare che, anche se Green non ne ha mai parlato esplicitamente, con il concetto stesso di “generazione” si è arrivati dunque all’ipotesi della fine del fotovoltaico “al silicio” a favore prima della generazione II e poi della III in una fortunata serie “progressiva”.

A dieci anni di distanza lo scenario è però radicalmente cambiato rispetto alle attese. Il fotovoltaico a base di silicio cristallino detiene ancora oggi saldamente oltre l’85% delle quote di mercato, forte di costi che sono ormai vicini ad 1 €/Wp ed efficienze di conversione prossime al 20%. Con questi numeri il “vecchio” silicio si colloca addirittura tra la generazione II e l’ancora “futuribile” generazione III. Tra le tecnologie fotovoltaiche a film sottile invece, solo il Telloruro di Cadmio (CdTe) ha, ad oggi, rispettato le previsioni di costo ed efficienza attese per la generazione II, riuscendo quindi a guadagnarsi un buon 9% della quota di mercato FV al 2010. Tutti gli altri film sottili rimangono invece molto lontani dai risultati attesi per via di una bassa efficienza, per i costi elevati o per entrambe le ragioni.

Per quanto concerne la generazione III gli approcci perseguiti, in generale ancora tutti confinati ad uno stadio di ricerca, sono diversi. Ciò che già da subito potrebbe essere praticato è la realizzazione di celle multiple come, ad esempio, quelle basate su composti III-V con substrato in Germanio del tipo GaInP/GaInAs/Ge, in cui ciascuno strato viene ottimizzato per meglio raccogliere la radiazione di una porzione specifica dello spettro solare e che hanno effettivamente già superato il 40% di efficienza. Purtroppo, questi dispositivi hanno costi molto elevati e sono dunque ancora riservati al solo mercato del fotovoltaico a concentrazione che, complessivamente, presenta oggi costi ancora ben superiori a 5 €/Wp.

Un effettivo passo avanti verso la generazione III si potrebbe probabilmente conseguire con dispositivi che riescano a sfruttare la parte di energia dello spettro solare che normalmente viene dissipata termicamente. Un accorgimento utilizzabile in questo senso è, ad esempio, l’effetto Multiple Exciton Generation in cui la parte di energia non utilizzata per ricombinazione non radiativa indotta da un fotone ad alta energia, non viene più persa col calore, ma riutilizzata per generare altra corrente elettrica (un meccanismo piuttosto complesso riconducibile ad una sorta di “processo Auger” risonante tra materiali nanostrutturati). Ma, come si può ben capire, siamo ancora nel futuribile. Va però detto che mentre l’affidabilità del fotovoltaico al silicio e, in parte, quella del fotovoltaico da film sottile è ormai garantita per 25 anni, gli approcci della generazione III sono, come già detto, in buona sostanza ancora confinati alla sfera della ricerca: non sappiamo quindi nulla sulla loro effettiva traduzione pratica su scale temporali confrontabili con quelle riportate dalle altre tecnologie FV. Infine, va osservato che, erroneamente, si fa spesso riferimento al concetto di terza generazione, (definito chiaramente da Green), per presentare nuovi materiali e nuovi dispositivi che sono talvolta ancora ben lontani da ogni possibile effettiva applicazione su larga scala. E’ il caso ad esempio delle celle DSSC, (che hanno un’affidabilità della durata di pochi anni, con costi ed efficienze relegate ancora allo stadio di generazione I), oppure delle celle organiche o polimeriche, (dispositivi che devono ancora dimostrare, attraverso un serio ed impegnativo lavoro di ricerca di avere caratteristiche tali da potersi anche solo semplicemente candidare come valide alternative al fotovoltaico attualmente commercializzato).

In questo contesto si fa poi un pessimo servizio al fotovoltaico e, più in generale, alla scienza quando si vogliono far passare, in maniera mistificante, “curiosità scientifiche” come i succhi di mirtillo o ortaggi di varia natura come materiali innovativi per il fotovoltaico. Questo soprattutto perché un modulo fotovoltaico deve essere operativo per 25 anni con temperature comprese almeno tra -20°C e + 50°C. In queste condizioni frutta e sostanze similari possono giusto candidarsi come ingredienti base di qualche marmellata!

di Girolamo Di Francia (ENEA Portici – UTTP)

ANIE/GIFI: “Giù le mani dal fotovoltaico”

All’ultima assemblea ordinaria, l’associazione propone un’immediata unificazione delle associazioni del fotovoltaico e la ripresa del dialogo con banche e GSE

Una grave minaccia in termini di investimenti già in essere, posti di lavoro, reputazione nei confronti degli investitori e delle banche, stabilità normativa e certezza delle regole. Questo il commento a caldo sull’art. 65 del Presidente di ANIE/GIFI, Valerio Natalizia, in seguito all’assemblea ordinaria che l’associazione ha convocato per discutere, con tutte le aziende associate, su quali siano le linee guida strategiche da seguire nel 2012 al fine di garantire continuità allo sviluppo del fotovoltaico in Italia. Tra i punti all’ordine del giorno dell’assemblea ordinaria il tanto discusso art. 65 del Decreto sulle liberalizzazioni, una disposizione di legge che Natalizia ha definito inaccettabile non solo per una nazione democratica e civile, ma anche per un settore che proprio pochi mesi fa ha dovuto subire l’empasse del Decreto Rinnovabili. “Questo provvedimento – ha detto Natalizia – ha già causato gravi danni agli operatori italiani bloccando in molti casi i cantieri in costruzione che traguardano la scadenza del 28 marzo prevista dalla precedente legislazione. Contestualmente allo stralcio dell’art. 65 si dovrà pertanto consentire di recuperare il tempo perduto”. Dalla riunione sono emersi anche alcuni propositi che saranno presto messi in pratica: oltre alla necessaria e urgente unificazione delle associazioni del fotovoltaico sotto un’unica etichetta, ANIE/GIFI intende migliorare il dialogo con le banche, per ripristinare la fiducia negli operatori, e con il Gestore dei Servizi Energetici (GSE), per evitare che eventuali ritardi possano danneggiare ulteriormente il settore.
Fonte (rinnovabili.it)
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Spagna, sospesi gli eco-incentivi per il deficit di bilancio

Greenpeace: “Paralizzare il settore delle energie rinnovabili è proprio l’opposto di ciò che avrebbe dovuto fare il governo”

Con il pericolo sempre più concreto che deficit spagnolo possa rivelarsi più ampio del target concordato con l’Europa e con il fiato di Bruxelles costantemente sul collo, Madrid è passata all’azione, raccogliendo gli sforzi per il varo delle attese prime tre grandi riforme. A farne le spese è però ora il settore delle energie rinnovabili che finisce per primo sotto la scure del governo Rajoy. Il Ministro dell’Industria, José Manuel Soria, ha annunciato oggi l’approvazione di un decreto con cui, provvisoriamente, verranno sospese le procedure di pre-assegnazione delle autorizzazioni ed eliminati gli incentivi economici per i nuovi impianti di produzione elettrica da fonti rinnovabili.

Nella conferenza stampa dopo il Consiglio dei ministri, Soria ha spiegato che si tratta di una decisione “temporanea” adottata per aiutare a controllare il deficit di bilancio e che non rappresenta alcun rischio per la sicurezza degli approvvigionamenti elettrici. A conferma, i dati presentati dallo stesso ministro secondo cui la Spagna ha attualmente istallato “più del doppio” della richiesta interna di energia, 106.205 MW a fronte di una domanda di picco è 38.287 MW. La sospensione interesserà tutte le tecnologie del regime speciale, vale a dire eolico, solare fotovoltaico, solare termico, cogenerazione, biomasse, biogas, piccole centrali idroelettriche e alimentate a rifiuti, nonché gli impianti regime ordinario paragonabili alle tecnologie incluse nel regime. Saranno esclusi invece gli impianti esistenti o progetti che sono già stati approvati per l’entrata nel regime tariffario.

La misura ha suscitato le repentine reazioni sia del comparto industriale che di quello ambientalista. Parlando alla stampa il responsabile Energia di Greenpeace José Luis Garcia, ha etichettato come “ingiustificabile” la paralisi “dello sviluppo delle energie rinnovabili, fattore in grado creare posti di lavoro e sviluppo economico per la Spagna mentre si continua a sostenere finanziariamente carbone ed energia nucleare”.

Fonte (rinnovabili.it)
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zHome: la comunità sostenibile di Seattle

Carbon Neutral, 40% di risparmio idrico, materiali riciclati a Km0, fotovoltaico e tecnologia innovativa, trasformano 10 unità residenziali in una comunità sostenibile ad Energia Zero.

Un grande passo avanti per il protocollo di certificazione WaterSense dell’EPA (U.S. Environment Protection Agency), che si avvia a certificare la prima comunità ultra sostenibile del Paese, composta esclusivamente da edifici ad energia zero. Partendo dal desiderio di restituire alle generazioni future un ambiente migliore, l’EPA ha attivato questa nuova tipologia di certificazione, con l’obiettivo di ridurre in maniera significativa l’utilizzo delle risorse idriche del Paese.

Il nuovissimo eco quartiere, chiamato zHome (zero energy home), si trova ad Issaquah (Seattle) e per le sue eccellenti caratteristiche carbon neutral e zero energy si era già collocato al primo posto tra le comunità più sostenibili degli Stati Uniti, aggiudicandosi anche il primo premio del Forest Stewardship Council Awards del 2011, concorso dedicato alle eccellenze residenziali del Nord America. Aggiungendosi alle già elevate caratteristiche energetiche delle abitazioni, la certificazione dell’EPA, permetterà una riduzione complessiva dei consumi di acqua potabile pari al 70% in meno, rispetto alle costruzioni tradizionali di questa zona.

Particolarmente entusiasta del progetto, il sindaco di Issaquah, Ava Frisinger, ha commentato la notizia augurandosi che il progetto zHome, possa ispirare costruttori edili e proprietari di casa di tutto il Paese, per estendere gli stessi vantaggi energetici, di costi e soprattutto di sostenibilità a tutti i futuri progetti.

“L’EPA è orgogliosa di certificare il progetto zHome- ha affermato Paula vanHaagen, responsabile dell’area Sovvenzioni e Programmazione dell’EPA – riconoscendolo come uno degli esempi di maggiore pregio per il nord-ovest del Paese, uno dei pochi in grado di aiutare l’avanzamento e la sperimentazione per l’efficienza idrica”.

IL QUARTIERE zHOME

Progettato dall’architetto Matt Howland e Ichijo USA, in base alle richieste della stessa città di Issaquah, il quartiere residenziale zHome rappresenta un esempio davvero esclusivo, dove nulla è lasciato al caso: carbon neutral, autosufficiente dal punto di vista energetico, efficiente nella riduzione dei consumi e costruito in bioedilizia, utilizzando cioè solo materiali naturali, riciclabili e non tossici.

Net zero Energy

L’attenta progettazione dell’involucro edilizio, ha consentito di raggiungere standard molto elevati che, se sommati alla produzione dell’energia necessaria mediante gli impianti rinnovabili, consente a tutte le unità di arrivare alla fine dell’anno, c

on una richiesta energetica pari a zero.

La doppia coibentazione naturale per tutte le pareti opache, consente una riduzione dei consumi energetici del 15%, i doppi vetri alle finestre e la riduzione di tutte le eventuali dispersioni energetiche, apportano un’ulteriore riduzione del 10% rispetto ai consumi tradizionali. Alle caratteristiche passive si affiancano gli im

pianti per la produzione energetica da fonti rinnovabili e le innovazioni tecnologiche ad alte pre

stazioni:

• La Pompa di calore geotermica, indispensabile p er la produzione di acqua calda sanitaria e per il riscaldamento, consente una riduzione dei consumi pari al 25%;
• Questo sistema, affiancato ad un impianto di riscaldamento/raffrescamento ad acqua ed a un sistema di recupero di calore per la ventilazione, permette di ottimizzare al massimo le prestazioni, raggiungendo un risparmio del 10%;
• I Pannelli fotovoltaici coprono il 33% d ella richiesta energetica, assicurando un rendimento molto elevato, grazie all’intensità prolungata dell’illuminazione solare, garantita dalle lunghe giornate estive di Seattle;
• Anche l’illuminazione al LED e le caratteristiche prestazionali degli elettrodomestici (tutti certificati Energy star) contribuiscono significativamente a contenere i consumi, determinando un risparmio del 12%;

  

Risparmio idrico

Un’abitazione costruita secondo i parametri del WaterSense, sarà in grado di ridurre del 40% la sua richiesta complessiva d’acqua, aiutando non solo i proprietari, ma anche l’ambiente. Ovviamente un valore simile è possibile solo attraverso l’integrazione tra i sistemi di risparmio (minore acqua per i servizi, le docce, la lavatrice,ecc.) ed i sistemi di re

cupero.

In questo modo, l’acqua piovana viene raccolta e convogliata in dieci diversi serbatoi da 1.800 litri ciascuno da dove, dopo essere stata filtrata, passerà al sistema di scarico dei bagni ed al sistema idrico collegato alla lavatrice.

Materiali naturali a Km 0

Anche i materiali inquinano. In particolare inquina il processo di trasformazione delle materie prime e, ovviamente, il loro trasporto al luogo di utilizzo. I progettisti delle 10 unità residenziali del quartiere di Seattle hanno pensato anche a questo. Tutti i materiali necessari alla costruzione degli edifici, sono stati prodotti all’interno di 500 miglia dal progetto, abbattendo il quantitativo di CO2 in maniera considerevole. La certificazione della loro provenienza, l’impiego di materiali naturali e riciclati, la non tossicità e la garanzia di un materiale in grado di durare nel tempo, trasformano il progetto zHome in un prototipo green dell’architettura di qualità.

Zero Impact

Nessun quartiere può davvero considerarsi “eco” se non interviene anche sul sistema della mobilità. Ben servito dal trasporto pubblico locale il quartiere zHome è dotato anche di un punto di ricarica per le auto elettriche, posizionato in corrispondenza del parcheggio pubblico esterno adiacente alle abitazioni.

Il quartiere zHome è oggi un’area residenziale abitata e perfettamente integrata al contesto. Le grandi potenzialità promesse in fase progettuale, sono state applicate e rispettate anche in fase costruttiva, inoltre l’esito positivo di questo progetto, ha permesso di trasformarlo in un quartiere-modello per altre realizzazioni, aprendo alcune delle residenze al pubblico.

Fonte (rinnovabili.it)
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