Fotovoltaico 3Dprinted: a che punto siamo
Pannelli fotovoltaici economici e riciclabili sono realtà grazie alla stampa 3d
Con la nascita di vari prodotti che mirano a creare e raccogliere energia sostenibile non deve sorprendere che sono tante le aziende che mirano a farsi notare nel settore grazie a dei progetti interessanti e unici. Tra le molte, i due progetti più interessanti in assoluto arrivano da una start-up israeliana, Utilight e dall’Università di Newcastle, in Australia, il cui lavoro di ricerca ha ormai scalato da ‘pilota’ a livello commerciale. I pannelli fotovoltaici prodotti grazie alla stampa 3D sono ultraleggeri, riciclabili ed economici da produrre. Per Utilight, la startup israeliana, la scelta è caduta su una tecnologia che permette di produrre pannelli solari stampati in 3d nota come Pattern Transfer Printing (PTP ) e rivolta agli impianti fotovoltaici: permette, infatti, di aumentare la produttività delle celle solari riducendone contemporaneam ente i costi di produzione. Secondo l’azienda, il nuovo processo PTP è in grado di far risparmiare ai produttori tradizionali fino a 1 milione di dollari l’anno, 500.000 in pasta d’argento e 500.000 in termini di maggior efficienza nella fase di produzione. In base a questi calcoli, l’azienda promette che coloro che utilizzeranno il processo proposto vedranno un pieno ritorno sui costi in meno di un anno e mezzo, un arco di tempo davvero brevissimo. Tra i punti di forza anche il fatto che il metodo di Utilight non richiede alcun cambiamento nella linea di produzione ma solo l’aggiunta di un modulo (cosa che si fa con un investimento minimo).
Per l’Università di Newcastle in Australia, invece, il vulnus è la possibilità di stampare anche questi prodotti su stampanti convenzionali: non richidedendo, quindi, stampanti specifiche (come nel caso di Utilight, che prevede stampanti ‘adattate’) e ‘democratizzando’ il processo, aprendo a infinite opportunità di mercato. Inoltre il materiale è estremamente leggero, iperflessibile e incredibilmente sottile.
Il solare stampato appare anche economico, con un costo di produzione inferiore a 10 dollari per metro quadrato e rapido da produrre, con apparecchiature su scala commerciale in grado di produrre chilometri di materiale al giorno. The last but not the least, i prodotti alla base della tecnologia possono essere riciclati – un netto vantaggio rispetto ai tradizionali pannelli in silicio – essendo composti per oltre il 99% dei pannelli costituiti da PET. Il basso costo, il peso leggero, la flessibilità e la durata dei materiali ormai utilizzati per il fotovoltaico continuano ad ispirare una gamma di possibili applicazioni, comprese soccorso e recupero in caso di calamità, sistemi di ricarica a scomparsa per veicoli elettrici, caravan/camping e industria della difesa, coperture galleggianti per dighe e piscine, vele per gli yacht, tende intelligenti per edifici residenziali e grattacieli, coperture per serre e altro ancora.
“Immagina un mondo in cui tutti hanno accesso all’elettricità e in cui ogni superficie può generare energia pulita, a basso costo e sostenibile dal sole. È un mondo in cui vogliamo vivere”
Nell’industria emergente dell’energia solare, l‘efficienza è un fattore chiave per il successo, ma è un percorso facile da raggiungere. La ricerca sulle celle solari ha avuto luce all’inizio degli anni Cinquanta, e sostanzialmente la tecnologia di produzione è rimasta complessa. Il silicio puro deve infatti essere estratto da un materiale originale (quarzo o sabbia) e poi trasformato in sottili wafer. Questi wafer di silicio vengono quindi trattati con sostanze chimiche per formare un campo elettrico polarizzato e le cellule sono incapsulate in un sistema di supporto specializzato per costituire un modulo fotovoltaico; Solo allora i moduli (o pannelli solari) raccolgono e trasformano la luce del sole in una corrente elettrica. Occorrono molte ore di lavoro per la fabbricazione di un pannello e di conseguenza, i costi associati a questo processo produttivo sono rimasti un grave ostacolo alla diffusione dell’energia solare. Consapevoli del problema, team come quelli di Utilight e dell’Università di Newcastle in Australia hanno lavorato per innovare attraverso soluzioni efficaci e scalabili.
