L'approvvigionamento energetico è un problema destinato ad avere sempre maggior importanza con il crescere della domanda e della riduzione delle fonti convenzionali. Una parziale risposta potrebbe venire dal pieno sfruttamento delle risorse rinnovabili (FER), quali l'energia eolica e quella solare. Quest'ultima  permetterebbe di attuare la generazione distribuita in contesti urbani o suburbani.

Quindi per comprendere il ruolo che le FER possono svolgere nel ridisegnare il modello energetico italiano, è necessario guardare al territorio. Da questo giungono notizie positive: la diffusione di impianti per le fonti rinnovabili è in forte crescita. La situazione è stata fotografata dal rapporto annuale di Legambiente "Comuni Rinnovabili 2008" che ha evidenziato il ruolo di protagonisti assunto dai piccoli comuni. Si pensi che, sul totale di 3190 comuni rinnovabili (comuni che hanno almeno un impianto: fotovoltaico - FV, solare termico, eolico, geotermico, a biomasse, idroelettrico) sono 1664 quelli con meno di 5000 abitanti.

Catania risulta il comune che ha installato più pannelli solari termici sugli edifici pubblici, mentre sul fronte FV essa è in posizione 2701 con 0,17 kW per 1000 abitanti, mentre in provincia al primo posto figura Acireale (41° posto) con 55,72 kW per 1000 abitanti. Da ciò si evince che la sfida in cui l'Europa si è impegnata entro il 2020 è a portata di mano. Per l'Italia puntare su un modello di generazione distribuita con un forte ruolo delle FER è una prospettiva credibile, moderna e desiderabile. Il fatto, inoltre, che il cittadino sia il "gestore" del proprio impianto lo responsabilizza anche dal punto di vista dei consumi creando un circolo virtuoso.

Le richieste del mercato e della politica energetica spingono la ricerca nel settore FV a cercare soluzioni tecnologiche che possano abbattere gli ostacoli alla diffusione di tali impianti: innanzitutto il problema economico, poi quello relativo alla piena integrazione negli edifici.  Per avere un'idea di tale attività di ricerca basta dare un'occhiata alla newsletter mensile di ISES ITALIA "Ilsoleatrecentosessantagradi" (www.ilsoletrecentosessantagradi.it), da cui si traggono alcuni significativi esempi:

Pannelli solari come l'edera: un'interessante alternativa ai pannelli solari tradizionali è costituita dai cosiddetti pannelli GROW, la cui struttura ricorda quella dell'edera. Si tratta di piccoli pannelli solari che, collegati in serie, riescono a generare apprezzabili voltaggi. In questo modo, gli ingombranti pannelli solari usati nelle abitazioni potrebbero essere sostituiti da una seconda pelle dell'edificio. La struttura è flessibile e può essere adattata a ogni tipo di design architettonico.

Fotovoltaico: frutta e verdura al posto del silicio: una ricerca condotta dall'Istituto per i Processi chimico-fisici del CNR di Messina, ha scoperto che le antocianine,  pigmenti della frutta e della verdura, liberano elettroni quando sono eccitati dalla luce solare. Nuovi pannelli, dunque, potrebbero produrre energia attraverso il meccanismo con cui le piante catturano i raggi del sole. Oggi si sa anche che alcuni frutti sono più "elettrici" di altri, cioè possiedono pigmenti in grado di liberare grandi quantità di elettroni e di produrre buoni voltaggi. Figurano tra questi l'arancia rossa il Moro di Lentini (Siracusa) e la melanzana di Messina. Sicuramente i pannelli organici non raggiungeranno il rendimento di quelli al silicio, ma di sicuro sono competitivi per costi di produzione e vantaggi ecologici. Inoltre, essendo trasparenti, possono essere usati come vetrate colorate fonoassorbenti o elementi decorativi.

Dall'Australia le persiane solari: uno studente di design industriale di Sydney ha sviluppato una persiana luminosa in grado di assorbire l'energia solare per illuminare, quando occorre, gli ambienti interni della casa. A questo sistema innovativo bastano quattro ore di esposizione al sole per riuscire a produrre una luce da 60 W con un'autonomia di circa sei ore. L'installazione combina le tecnologie dei diodi organici a emissione di luce con quelle delle celle fotovoltaiche e può contribuire a ridurre del 22% il consumo di energia di un'abitazione. La persiana, chiamata dal suo inventore Lightway (Via del Sole), è stata proposta tra i finalisti dell'Australian Design Award, il premio australiano dedicato ai progetti migliori per design e innovazione.

Pannelli fotovoltaici spaziali: Si chiama Space Based Solar Power (SBSP) ed è un programma del Pentagono che si prefigge di mettere in orbita satelliti artificiali geostazionari , muniti di pannelli solari fotovoltaici che trasformano l'energia solare  in elettrica,  elettromagneticamente trasmessa alla Terra, dove delle stazioni riceventi possono immetterla in rete o produrre combustibili sintetici. La radiazione solare al di fuori dell'atmosfera è di circa 1.366 W/m2 , a causa della stessa atmosfera al suolo la radiazione  si riduce a 250 W/m2, specialmente al mattino e al tramonto. Nelle ore centrali della giornata è possibile nelle aree equatoriali raggiungere i 1.000 W/m2.

XCP: il fotovoltaico low-cost: La Xtreme Concentrated Photovoltaics è una nuova tecnologia FV low-cost. Si tratta di un tipo FV concentrato, che utilizza dispositivi ottici robotizzati con una capacità di convogliamento della luce 1.600 volte più efficiente rispetto ai sistemi tradizionali. Con XCP sarà, infatti, possibile produrre energia elettrica a un costo di soli 4,9 centesimi di euro per chilowattora. Entro un anno dovrebbe iniziare la produzione del nuovo FV, che si prevede possa portare a una significativa riduzione dei prezzi. Già a partire dal 2011, il mercato potrebbe essere invaso da questa nuova tecnologia più conveniente,  più piccola e potente.

Presso l'Università di Catania molti gruppi si occupano  di ricerca nel settore FV. In particolare,  il Gruppo di Sistemi Elettrici per l'Energia, nell'ambito delle ricerche sugli impianti di generazione da FER non programmabili (solare FV ed eolica), ha recentemente avviato i seguenti studi di tipo sperimentale:

1. acquisizione ed elaborazione di dati climatici per la valutazione del potenziale energetico di siti al fine della produzione di energia elettrica;
2. sviluppo di sistemi FV: fissi o a inseguimento, isolati o connessi in rete, con o senza batterie;
3. studi su impianti per la produzione di "H2 rinnovabile" da energia rinnovabile di tipo aleatorio.

Sulla base delle necessità di svolgere un'attività direttamente utile al territorio, si è cercato di svolgere una concreta azione di diffusione di informazioni scientifiche relative all'utilizzo delle FER. A tal fine è stato sviluppato un sito web (HTTP://IDRILAB.DIEES.UNICT.IT) tramite il quale chiunque può:
1) consultare i dati meteo misurati dalla stazione meteorologica installata presso la Cittadella universitaria;
2) valutare la potenza producibile da un pannello FV o da un aerogeneratore;
3) visionare il funzionamento di un reale sistema FV connesso in rete con batterie.

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