L’ultimo rapporto Bloomberg sugli investimenti mondiali in sistemi per la produzione di energie rinnovabili ci ha fatto sapere che per il fotovoltaico il “sorpasso” dei Paesi in via di sviluppo dell’Asia sui maggiori Paesi industrializzati europei non solo si è ampiamente realizzato, ma anche consolidato. Lo stallo europeo nel settore è ormai evidente da quando l’Unione ha abbandonato i classici meccanismi di sovvenzione e il mercato non ha risparmiato nemmeno i più forti, come dimostra il recente fallimento di grandi aziende tedesche leader nel settore. Se dunque è fuori dubbio che l’aumento della produzione di fotovoltaico in Asia sia stata una fonte di destabilizzazione per i produttori europei, è allo stesso tempo vero che i margini di sviluppo tecnologico del settore sono ancora molto ampi e che in questa direzione si va delineando una nuova fase della competizione internazionale per la miglior resa del fotovoltaico. L’interessante studio “Extending the Continuous Operating Lifetime of Perovskite Solar Cells with a Molybdenum Disulfide Hole Extraction Interlayer” va proprio in questa direzione e restituisce all’Europa, grazie a studiosi greci ed italiani, un ruolo da precursori!
Pubblicato in gennaio su Advanced Energy Materials da un team di ricercatori del Technological Educational Institute (Tei) di Atene, della greca Foundation for Research and Technology (Forth), dell’Istituto di Struttura della Materia (Cnr-Ism) del Cnr e dall’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), lo studio dimostra che nel campo della ricerca sul fotovoltaico sono stati ottenuti “Risultati eccellenti nel migliorare la durata a lungo termine e le prestazioni delle cellule fotovoltaico, riducendo allo stesso tempo il costo di produzione, grazie all’uso di un cristallo bidimensionale, il disolfuro di molibdeno (MoS2)”. L’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l'energia e lo sviluppo (Enea) ha evidenziato come grazia a questa ricerca svolta nell’ambito della iniziativa europea Graphene Flagship, i ricercatori greci ed italiani hanno realizzato celle solari a perovskite (Psc) di grandi dimensioni con un ciclo di vita a lungo termine: "i dispositivi mantengono circa l’80% della loro efficienza iniziale dopo 568 ore di stress test, sotto continua illuminazione e in condizioni ambientali, avvicinandosi così agli standard di stabilità industriale”.
Le celle solari Psc sono da alcuni anni tra le tecnologie fotovoltaiche di prossima generazione più promettenti per produrre energia solare con altissima efficienza. Attualmente il limite principale di questa tecnologia è stata la bassa durata di vita in condizioni di continuo funzionamento, un ostacolo quasi insormontabile per pensare ad una loro commercializzazione. Adesso questo lavoro dimostra che è possibile realizzare celle di grandi dimensioni (fino a 0,5 cm2 ) con un interstrato di disolfuro di molibdeno capace di ottenere un’efficienza di conversione di potenza nettamente più alta di quella dei dispositivi standard. Per i ricercatori è chiaro che queste indagini aprono la strada a celle fotovoltaiche ad alta efficienza, a grande area, ultrasottili e con vite molto più lunghe. Nelle tecnologie a energia pulita, l’alta efficienza, il basso costo e la lunga durata di vita dei dispositivi sono fattori cruciali per raggiungere la commercializzazione e un'ampia diffusione e “questo studio dimostra che tale limite potrebbe essere superato con una attenta integrazione di materiali bidimensionali nelle celle solari, ottimizzando le interfacce tra gli strati del dispositivo per produrre Psc estremamente efficienti e stabili” ha spiegato il team di ricercatori.
Il fotovoltaico che verrà non sembra quindi un monopolio esclusivo degli abili ricercatori ed ingegneri asiatici. Il problema in caso sta nel attrarre gli investimenti e l’attenzione della politica su un’energia pulita che potrebbe essere il perno degli obiettivi di decarbonizzazione nei prossimi decenni. Per questo il 13 giugno in Italia è stato siglata La Carta del rilancio sostenibile del fotovoltaico, un’alleanza tra le maggiori aziende e associazioni del settore che costituisce una dichiarazione di intenti degli operatori energetici impegnati a sviluppare gli impianti fotovoltaici di nuova generazione in vista dei futuri obiettivi europei e di quelli della Strategia Energetica Nazionale. La Carta si basa sui risultati di uno studio di Althesys sviluppato in collaborazione con Enel Foundation, il Gestore Servizi Enetgetici (Gse) e i maggiori player attivi nel settore, e ha suggerito le condizioni ottimali per rilanciare l’energia solare, evidenziando i vantaggi che può portare al sistema Italia. Per l’amministratore delegato di Althesys Alessandro Marangoni, “Il fotovoltaico italiano è un perno degli obiettivi di decarbonizzazione al 2030, e dovrà quindi essere più sviluppato sia sui grandi impianti che sulla generazione distribuita. Per questo è necessario mettere mano al parco fotovoltaico italiano, recuperando la produzione persa a causa del decadimento tecnologico, e investendo in nuove installazioni”.
Per il futuro energetico del Belpaese la Carta sottoscritta dai principali operatori è un passo importante per un futuro più sostenibile dal punto di vista ambientale, sociale ed economico perché significa non solo garantire il rispetto degli obiettivi europei e nazionali su energia e clima, ma anche creare valore per le imprese e per l’intero sistema Paese. Lo studio rileva come il parco fotovoltaico italiano, nonostante un’età media ancora bassa, compresa tra gli 8-10 anni, mostri diverse criticità che ne limitano in parte l’efficienza. Il decadimento della produzione è quantificabile nel 2,2% annuo al 2016, ben superiore a quello fisiologico previsto al momento dell’installazione. Secondo il rapporto Althesys “Sono stimate in 11 miliardi di euro le ricadute economiche derivanti dal rilancio e dallo sviluppo degli impianti di grande taglia” e “in quasi 20.000 nuovi addetti (tra diretti e indiretti) il potenziale occupazionale, con una riduzione delle emissioni di 12,8 milioni di tonnellate di CO2 equivalenti”. Per farlo serve però una policy specifica, che preveda un quadro chiaro e stabile, che dia certezze sulla possibilità di intervenire sugli impianti, una semplificazione dei processi autorizzativi e un coordinamento per lo sviluppo della rete fotovoltaica. Di fatto una politica finalmente coraggiosa in termini di rinnovabili.
Alessandro Graziadei
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