La Cina è il più grande produttore mondiale di tecnologia solare.
Generare energia dalla luce solare che rimbalza da terra, lavorare di notte e persino aiutare a coltivare fragole:la tecnologia dei pannelli solari si sta evolvendo rapidamente mentre i costi crollano per un segmento chiave della transizione energetica mondiale.
L'Agenzia internazionale per l'energia afferma che l'energia solare dovrà aumentare notevolmente in questo decennio per raggiungere l'obiettivo climatico di Parigi di limitare l'aumento della temperatura a 1,5 gradi Celsius al di sopra dei livelli preindustriali.
La buona notizia è che i costi sono diminuiti drasticamente.
In un rapporto sulle soluzioni all'inizio di quest'anno, il Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici ha affermato che i costi delle unità solari sono diminuiti dell'85% tra il 2010 e il 2019, mentre l'eolico è sceso del 55%.
"Si dice che sia il modo più economico in cui gli esseri umani siano mai stati in grado di produrre elettricità su larga scala", ha affermato Gregory Nemet, professore all'Università del Wisconsin-Madison e autore principale di quel rapporto.
Gli esperti sperano che gli alti prezzi dei combustibili fossili e i timori sulla sicurezza energetica causati dall'invasione russa dell'Ucraina accelereranno l'adozione delle energie rinnovabili.
Lo slancio ha preso piede domenica con l'ambizioso progetto di legge statunitense sul clima, che stanzia 370 miliardi di dollari in sforzi per ridurre le emissioni di gas serra del 40% entro il 2030.
Un'analisi degli esperti dell'Università di Princeton stima che il conto potrebbe vedere cinque volte il tasso di aggiunte solari nel 2025 rispetto al 2020.
Nemet ha affermato che il solare da solo potrebbe plausibilmente costituire metà del sistema elettrico mondiale entro la metà del secolo, anche se ha messo in guardia dal cercare "proiettili d'argento".
"Penso che ci sia davvero un grande potenziale", ha detto all'AFP.
Grafici che mostrano il calo dei prezzi dei pannelli solari negli Stati Uniti nel decennio fino al 2020 e la produzione mondiale di pannelli solari per paese.
Cambiamenti rapidi
L '"effetto fotovoltaico", il processo mediante il quale le celle solari convertono la luce solare in energia elettrica, fu scoperto per la prima volta nel 1839 dal fisico francese Edmond Becquerel.
Dopo decenni di innovazioni, le celle solari a base di silicio iniziarono a essere sviluppate negli Stati Uniti negli anni '50, con il lancio del primo satellite al mondo a energia solare nel 1958.
L'IPCC ha affermato che di tutte le tecnologie energetiche, quelle su piccola scala come il solare e le batterie si sono finora dimostrate più rapide da migliorare e da adottare rispetto a opzioni più ingombranti come il nucleare.
Oggi, quasi tutti i pannelli che luccicano sui tetti e si espandono su vasti campi sono realizzati in Cina utilizzando semiconduttori di silicio.
Ma la tecnologia sta cambiando rapidamente.
In un recente rapporto, l'IEA ha affermato che queste nuove celle solari hanno dimostrato di essere un quinto più efficienti nel convertire la luce in energia rispetto ai moduli standard installati solo quattro o cinque anni fa.
Ci sono anche una miriade di nuovi materiali e celle ibride che secondo gli esperti potrebbero potenziare l'efficienza.
Questi includono tecnologie a "film sottile" economiche, efficienti e leggere, come quelle che utilizzano perovskiti che possono essere stampate dagli inchiostri.
Gli esperti affermano di aumentare la prospettiva di un'espansione drammatica dove è possibile raccogliere l'energia solare, se possono essere resi abbastanza durevoli da resistere a un paio di decenni di utilizzo.
Recenti ricerche hanno suscitato speranze che possa essere possibile.
Pannelli solari sui tetti dei rifugi di cemento per le famiglie siriane sfollate a causa del conflitto nel villaggio di Niyarah.
In uno studio, pubblicato sulla rivista Scienza ad aprile, gli scienziati hanno aggiunto materiali contenenti metalli alle celle di perovskite, rendendole più stabili con un'efficienza simile ai tradizionali modelli in silicio.
Altre ricerche mescolano materiali per scopi diversi.
Uno studio su Natura utilizzavano modelli "tandem", con semiconduttori di perovskite per assorbire la luce del vicino infrarosso sullo spettro solare, mentre un materiale a base di carbonio organico assorbiva parti ultraviolette e visibili della luce.
E cosa succede dopo il tramonto?
I ricercatori di Stanford hanno affermato quest'anno di aver prodotto una cella solare in grado di raccogliere energia durante la notte, utilizzando il calore disperso dalla Terra nello spazio.
"Penso che ci sia molta creatività in questo settore", ha affermato Ron Schoff, che dirige la ricerca sull'energia rinnovabile e sulle tecnologie abilitanti della flotta dell'Electric Power Research Institute.
Posizione, posizione
Generare più energia da ciascun pannello diventerà sempre più cruciale man mano che l'energia solare verrà implementata su scala più ampia, sollevando preoccupazioni sull'uso del suolo e sui danni agli ecosistemi.
Schoff ha affermato che un design per aumentare l'efficienza che sta diventando più popolare per i progetti su larga scala è il solare "bifacciale".
Queste unità a doppia faccia assorbono energia non solo direttamente dai raggi solari, ma anche dalla luce riflessa dal terreno sottostante.
Altre soluzioni prevedono l'utilizzo dello stesso spazio per molteplici scopi, come i pannelli solari semitrasparenti utilizzati come tetto protettivo per piante di fragole o altre colture.
Grafico sulle tecnologie delle celle solari.
L'India ha aperto la strada all'uso dei pannelli solari sui canali dieci anni fa, riducendo l'evaporazione mentre generano energia.
Gli scienziati della California hanno affermato che se lo stato degli Stati Uniti incline alla siccità nascondesse i suoi canali, potrebbe risparmiare circa 63 miliardi di galloni.
La costruzione di un progetto pilota dovrebbe iniziare quest'anno.
Tutte le forme, dimensioni
Gli esperti affermano che il solare sarà tra un mix di opzioni energetiche, con diverse tecnologie più adatte a luoghi diversi.
Schoff ha affermato che in definitiva quelle reti energetiche con oltre il 25% di energia solare ed eolica hanno bisogno di modi per immagazzinare energia, con batterie o strutture su larga scala che utilizzano cose come acqua pompata o aria compressa.
I consumatori possono anche fare la loro parte, ha affermato Nemet, spostando una parte maggiore del loro consumo energetico nei periodi diurni o persino ospitando le proprie reti solari in un approccio in stile Airbnb.
Ha affermato che la natura modulare del solare significa che può essere implementato nei paesi in via di sviluppo con scarso accesso alle reti tradizionali.
"Potresti avere l'energia solare su qualcosa di piccolo come un orologio e qualcosa di grande come le più grandi centrali elettriche del mondo", ha detto.
"Penso che sia ciò che rende le persone eccitate al riguardo". + Esplora ulteriormente
© 2022 AFP
