Dopo il disastroso terremoto con il conseguente tsunami e la distruzione della centrale di Fukushima, il Giappone si sta impegnando in tutti modi per tornare alla normalità e dimenticare il terrore del nucleare.

Le statistiche d’installazione del fotovoltaico hanno avuto un incremento del 30% per gli impianti di uso domestico rispetto all’anno 2010. Segno che la popolazione del paese del Sol Levante si sta indirizzando verso un’energia più pulita e più sicura.

Ciò che muove i giapponesi verso il fotovoltaico, non è solo il risparmio energetico che garantiscono tali impianti, ma anche la ricerca di fonti sicure, che in caso di catastrofi come quelle di Fukushima, garantiscano il fabbisogno necessario giornaliero di energia elettrica.

Inoltre gli investitori stranieri come la Cina sono attratti da questo mercato. Le importazioni di prodotti a basso costo verso il Giappone sono i netta crescita.

I dati pubblicati sul fotovoltaico nipponico, insieme alle stime fatte dal Ministero dell’Ambiente giapponese, lasciano prevedere che il Giappone subirà un boom del solare senza precedenti. Si pensa inoltre che la potenza complessiva prodotta dal solare, da oggi al 2030 possa aumentare 55 volte in più rispetto ai livelli attuali.

Ciò farà in modo che l’impiego dell’energia prodotta dal sole, insieme alle altre fonti di energia pulita, diminuirà dell’8% le emissioni di biossido di carbonio, rispetto ai livelli registrati nel primo decennio degli anni ’90.

Questo progetto, iniziato già da sei mesi, sta portando innovazione nel settore fotovoltaico, sperimentando una nuova tecnologia di fabbricazione delle celle fotovoltaiche.

L’obiettivo è di ridurre notevolmente i costi di produzione oggi legati all’argento. Si tratta dunque di sostituire i contatti in argento, utilizzati attualmente nella metallizzazione, che ovviamente sono molto costosi, con uno strato di nichel-rame, materiale più economico.

Secondo le stime dell’azienda tedesca, si potranno abbattere del 50% i costi legati alla metallizzazione, cioè della posa e del fissaggio dei contatti elettrici sulla superfice anteriore della cella fotovoltaica, di conseguenza ridurre i costi degli impianti fotovoltaici.

Dai primi test effettuati, la sostituzione dell’argento con il rame ha dato risultati significativi, non diminuendo o deteriorando il rendimento delle celle fotovoltaiche.

L’unica difficoltà che sopraggiunge, quando si effettua la metallizzazione nichel-rame per elettrodeposizione, è la diffusione del rame nella cella al silicio, che va assolutamente evitata perché ne pregiudica il rendimento. Gli scienziati stanno lavorando proprio per impedire questa diffusione, che può essere evitata grazie allo strato di nichel.

I ricercatori nel campo delle energie rinnovabili hanno preparato dei “vetri fotovoltaici”, veri e propri pannelli trasparenti che utilizzano il vetro come base e lasciano passare la luce.

Potendo ricoprire superfici vetrate come lucernari, tetti e facciate, l’edificio ci guadagnerà in risparmio energetico e in illuminazione naturale e diventerà produttore “in proprio” e in maniera autonoma di energia. Questi andranno a sostituire i tradizionali pannelli rettangolari che sono in questo momento sono installati sui tetti.

Ma come funzionano questi ‘vetri’? I vetri fotovoltaici sono in grado di assorbire la luce grazie ad una speciale vernice trattata con gel di silicio che trasforma i pannelli in semiconduttori. La tecnologia oggi ha consentito di rendere i vetri di una trasparenza tale da poter essere utilizzabili anche nelle abitazioni.

Il gel può essere applicato sia in uno strato interno ai doppi vetri che superficialmente e funziona come ottimizzatore per l’assorbimento dei raggi, così da mantenere un grado di trasparenza del vetro del 30% e favorire così l’illuminamento naturale interno. Anche il loro costo è abbordabile si aggira all’incirca alla metà del costo di un pannello tradizionale.

Numerose aziende si sono già specializzate in questo nuovo prodotto ma è sempre meglio affidarsi a chi ha già un buona dose di esperienza nella produzione e nel montaggio di soluzioni complesse di pannelli solari.

Inoltre, sempre pensando alla scoperta di nuove tecnologie, il Massachusetts Institute of Tecnology (MiT) sta facendo uno studio su un sistema per produrre energia solare dai normali vetri, senza bisogno di utilizzare celle o vetri fotovoltaici al silicio.

Tenete presente che un pannello di oggi arriva al 18%. Inoltre questi nuovi chip riusciranno a lavorare su luce concentrata pari a 500 o persino 1000 soli equivalenti.

Questo programma, facente parte di un progetto di ricerca Europeo relativo agli studi a lungo termine sulle frontiere dell’energia, viene finanziato da 16 partner con 12 milioni di investimento complessivi in 5 anni.

L’obiettivo è sviluppare sistemi fotovoltaici a concentrazione e ad alta efficienza a costi competitivi con i pannelli tradizionali, permettendo anche di arrivare ad essere competitivi su un mercato fotovoltaico dominato oggi dalla produzione cinese.

Questo nuovo chip solare è composto di piastrine translucide di due millimetri quadrati. Sopra di loro sistemi ottici a lenti e specchi concentrano la radiazione solare mille volte. La dissipazione del calore deve essere perfetta, ed il supporto deve muoversi con precisione sull’allineamento al sole, non superando scostamenti di due gradi. In queste condizioni il sistema a concentrazione può produrre energia elettrica, per ogni chip solare, con un rapporto pari a sette metri quadri di pannelli tradizionali.

Adesso bisogna ottimizzare queste tecnologie fino a raggiungere l’obiettivo di due euro per watt dai 7-8 attuali. A questa soglia che farà si che il fotovoltaico a concentrazione comincerà a volare sul mercato reale.

Infatti, da quest’anno in poi sarà possibile installare su coperture industriali con una superfice pari o superiore ai 4000 mq, impianti fotovoltaici (Fotovoltaico Industriale), in modo da diminuire il fenomeno dello sfruttamento dei terreni agricoli. In merito abbiamo pubblicato un precedente articolo.

Inoltre, anche il ministro delle politiche agricole Mario Catania, in una intervista di un mese fa aveva sottolineato che la strada che il governo intende seguire in merito alla salvaguardia dei terreni agricoli per evitare lo sfruttamento come campi per il fotovoltaico, era questa.

Oltre a quanto stabilito dalla nuova manovra, il ministro Catania ha infatti sottolineato di non voler in alcun modo incentivare le agro energie se non legate direttamente all’attività agricola. In particolare, il ministro si è riferito al settore del fotovoltaico che, a suo dire, ha avuto sinora solo ricadute negative con sottrazione di terreni alla destinazione produttiva e impennata del costo degli affitti.

La conseguenza principale è una: niente più incentivi per il fotovoltaico se destinati a rubare terreno agricolo.
Il piano energetico nazionale, cosi come spiegato dal ministro Clini, punterà soprattutto su un fotovoltaico dedicato al settore industriale ed edilizio.

Anche se diverse leggi finanziarie hanno cercato di favorire l’utilizzo del fotovoltaico e i produttori sono alla ricerca di una soluzione per integrare i moduli con soluzioni e integrazioni architettoniche d’avanguardia, ancora non si è giunti alla definitiva soluzione del problema. Una probabile soluzione arriva però dagli Stati Uniti.

I ricercatori della Notre Dame University hanno scoperto una vernice in grado di trasformare la luce in energia elettrica. Si tratta di una miscela di composti polimerici e di particelle di biossido di titanio rivestite con solfuro e seleniuro di cadmio sospesa in una soluzione idroalcolica per creare una pasta.

Ricoprendo con questa pasta un buon conduttore ed esponendo il tutto alla luce, si può generare elettricità. Le capacità della vernice fotovoltaica di generare elettricità saranno determinate e condizionate dal materiale sul quale sarà spalmata.
Il vantaggio appare evidente. Infatti, basterà utilizzare questa pasta al posto della vernice comune e si eviterà l’installazione di antiestetici impianti fotovoltaici che deturpano i paesaggi. Nel futuro si potranno avere impianti fotovoltaici perfettamente integrati nello stile architettonico delle città.

La scoperta per ora è nella fase iniziale ed è ancora in sperimentazione. I ricercatori stanno cercando di abbattere i costi di produzione e a migliorare il coefficiente di rendimento energetico. Infatti, adesso il rendimento è ancora un decimo rispetto ai pannelli di silicio. Speriamo solo che i tempi di commercializzazione saranno brevi

Questa sottrazione di terreno è avvenuta in parte per l’espansione urbanistica delle città, ma la seconda causa, in rapida crescita, è stata l’aumento della produzione di energie rinnovabili. Infatti i prezzi dei terreni coltivabili nel nostro paese sono cresciuti facendoli diventare tra i più alti in Europa.

Per rispondere a questa emergenza, si manifesta la necessità di trovare nuove soluzioni per i campi fotovoltaici.
Tra le soluzioni più promettenti vi sono il fotovoltaico galleggiante e l’agro voltaico.

Quest’ultimo viene fatto installando i pannelli a 5 metri d’altezza e a debita distanza l’uno dall’altro in modo da permettere la coltivazione del terreno sottostante. Mentre per quanto riguarda il fotovoltaico galleggiante, le novità arrivano dall’università di Firenze.

Questa tecnologia consente di utilizzare specchi d’acqua artificiali di origine industriale per la produzione di energia, incrociando il fotovoltaico con il solare a concentrazione, senza andare a sottrarre terreno all’agricoltura.

I primi due esperimenti, ancora in fase di test, sono in corso in due bacini a San Giuliano Terme, vicino a Pisa, e a Suvereto, non lontano da Livorno. Questi impianti consistono in una distesa di pannelli solari galleggianti che si muovono alla ricerca della luce, sono raffreddati ad acqua e concentrano i raggi del sole con l’aggiunta di pannelli riflettenti.

In questo modo la resa dell’impianto aumenterà fino a produrre una resa complessiva di 2mila kw/h l’anno per ogni kilowatt di potenza installata, contro i 1.200 kw/h per kilowatt dei tradizionali impianti fissi a terra.

Sicuramente un progetto interessante ma bisognerà in seguito valutare l’impatto ambientale da cui sarà contraddistinto.

Questo fenomeno è in larga parte dovuto a due fattori:
• Il quarto conto energia che continua a garantire sussidi generosi solo agli impianti su edifici inferiori al MW di potenza;
• Il difficile accesso ai finanziamenti in prima persona da parte di proprietari di tetti di edifici, di solito aziende agricole o singoli agricoltori.

Per tutto l’anno 2012, fino a gennaio 2013, quando si perderà la componente acquisto energia, assisteremo ad una caccia sfrenata di edifici idonei all’installazione di impianti fotovoltaici.

Ma i proprietari dei tetti cosa ci guadagnano? La Sostituzione gratuita delle coperture, denaro o cambio merce (energia elettrica o un impianto fotovoltaico gratuito chiavi in mano completo di autorizzazioni e allacciamenti). Un giro d’affari che, stando al rapporto, porterà nel 2012 uno sviluppo del fotovoltaico ancora maggiore di quello dell’anno scorso e che molto probabilmente renderà la meta dei 20 GW installati non più così lontana.

Inoltre, lo stesso decreto fissa ai 23 mila MGwp la soglia oltre la quale gli incentivi non saranno più concessi. A seguito di questi nuovi parametri si è scatenata una corsa all’incentivo statale, visto che installare un impianto più in avanti nel tempo significa godere di eco bonus meno generosi. D’altra parte, basta qualche mese d’incertezza per rientrare in una fascia d’incentivi meno remunerativa, ecco perché gli italiani si sono affrettati. In ogni caso gli incentivi restano per 20 anni una volta avuto accesso a questi, e alla fine il guadagno c’è.

La differenza tra le tariffe tra l’anno 2011 e il 2012 si può riassumere che, mentre per l’anno 2011 si varia da 0,172 euro/KWh a 0,387 euro/KWh, per il 2012 si andrà da 0,133 euro/kWh a 0,274 euro/kWh, dipendente dal momento di entrata in funzione dell’impianto e dalla sua potenza unitaria. La grande differenza però sta nel fatto che gli Step mentre nel 2011 erano mensili nel 2012 sono semestrali, fenomeno che garantisce maggiore tranquillità a chi vuole dotarsi di un impianto fotovoltaico.

Inoltre c’è il bonus eternit (+5c€/kWh sulla tariffa incentivante),. Il il premio assegnato a chi sostituisce tetti in amianto con pannelli fotovoltaici. Questo è assegnato accordato se l’intervento di smaltimento dell’amianto è stato fatto contestualmente all’installazione dell’impianto fotovoltaico e deve comportare la rimozione o lo smaltimento della totale superficie di eternit su cui saranno installati i pannelli.

Sempre da queste stime si evince che in un prossimo futuro ci sarà un importante cambio della guardia, con l’Italia pronta a rimpiazzare il primo posto finora indiscusso della Germania. Questa, spinta dalla comunità e da investitori istituzionali che sostengono iniziative verdi e finanziamenti sostenibili, è il paese leader a livello mondiale per quanto riguarda gli impianti fotovoltaici dal 2009″.

Tuttavia, le installazioni nella nazione sono rimaste in fase di stallo nella prima metà del 2011 e nonostante il mercato abbia dato segni di ripresa nel secondo semestre, l’aumento è insufficiente a generare una vera e propria crescita annuale”.

“Nel frattempo, gli interessanti incentivi del Governo Italiano potenziano le installazioni in maniera massiccia, conferendogli una posizione di primo piano”. La società di ricerche ritiene che le installazioni tedesche debbano diminuire del 20%, passando a 5.9 annuali GW rispetto ai 7.4 GW installati nel 2010.

L’Italia diventerà così la nazione numero uno a livello internazionale con i suoi nuovi 6.9 GW di impianti fotovoltaici installati, quasi il doppio rispetto ai 3.6 GW dello scorso anno. Sulla scia dei due giocatori importanti europei si stanno imponendo gli Stati Uniti al terzo posto con 2,7 GW di nuovi impianti 2011, la Cina al quarto posto con 1,7 GW, il Giappone al quinto posto con 1,3 GW e la Francia al sesto con circa 1,0 GW di nuovi impianti.