SCUOLA MEDIA VISITA UNA IMPRESA PRODUTTRICE DI PANNELLI SOLARI

Visita scolastica alla Global Service (fotovoltaico) di Garaguso Scalo, nell’ambito del Progetto Ambiente avviato dalla classe III della Scuola Media Statale di Garaguso.

A.s. 2006/7
In classe assembliamo titoli di giornale sul cambiamento climatico in atto…e quest’anno le novità non mancano: inverno secco, cicloni invernali sull’Europa, escursioni termiche notevoli. Come già feci a Roma l’anno scorso, anche qui a Garaguso ho fatto vedere alla classe il film catastrofista “The day after tomorrow” basato sulle tesi di esperti del Pentagono: glaciazione in seguito all’addolcimento delle acque oceaniche e allo scioglimento dei ghiacci polari. Ai ragazzi di terza piace e li induce a riflettere sul problema. A Garaguso (Comunità montana del Medio Basento di Basilicata) quest’anno ancora non nevica e le temperature sono molto più miti del solito. Stiamo cercando di realizzare anche un blog su cui analizziamo il territorio di Garaguso ed elaboriamo ipotesi e proposte per migliorare il rapporto degli abitanti nei confronti dell’ambiente in cui abitano.

Relazione sulla visita scolastica di giovedì, 25 Gennaio 2007.
La scolaresca raggiunge in pullman lo scalo di Garaguso e viene accolta dagli ingegneri della Global Service, a disposizione per elargire spiegazioni e chiarimenti sulla produzione di una delle maggiori fonti rinnovabili di energia, speranza per nostro il futuro energetico: i pannelli fotovoltaici.

Uno degli ingegneri inizia a tracciare le origini del fotovoltaico facendo cenno ad Einstein che con la sua scoperta dei semiconduttori avviò la ricerca in questo campo della fisica. Estrapolo dalla lettura di “L’Italia a secco” di M. Tozzi, Rizzoli, che già nel XIX sec. H. Becquerel “aveva notato che era possibile trasformare direttamente l’energia solare in elettricità”, ma solo la Bell costruì nel1954 la prima cella fotovoltaica. La radiazione solare è una fonte primaria di vita e di energia per il nostro pianeta e l’energia solare ne sfrutta le enormi potenzialità per l’approvvigionamento energetico. L’ingegnere spiega che con l’irradiazione i fotoni colpiscono la cella fotovoltaica sulla sua superficie. Ad essere colpiti dai fotoni sono più precisamente gli elettroni del silicio. La superficie deve essere necessariamente “drogata” con atomi di fosforo e boro in quanto, nel momento in cui l’elettrone riceve il colpo dal fotone, inizia a generare corrente proprio grazie al fatto che il silicio è stato precedentemente drogato con altri elementi che lo rendono un semiconduttore. Fosforo e boro impediscono che il flusso si fermi. Ancora dal testo di M. Tozzi avevo appreso che i fotoni vengono: “assorbiti dal materiale di cui è composta la cella (…) e all’interno di questo si crea una coppia di cariche elettriche di segno opposto (…) inducendo quella differenza di potenziale indispensabile a generare corrente elettrica”.

Il pannello è costituito anche da una pasta conduttrice serigrafica, tra i cui componenti si annovera lo stagno. La saldatura avviene manualmente. Per generare corrente e tensione elettrica si collegano tutte le celle. Il pannello viene poi tagliato.La Global si serve di supporti rigidi anche se l’ingegnere mette al corrente la classe dell’esistenza di supporti flessibili su cui viene spruzzato il silicio. Prima di procedere all’assemblamento, il pannello è sottoposto alla prove di un tester. Le celle vengono successivamente incapsulate nel vetro e nel supporto di materiale plastico antiinfiltrante , altrimenti sarebbero esposte agli agenti esogeni. Viene infine posta tutta intorno una cornice di alluminio. Oggi si tende ad abbandonare il tradizionale “wafer” di silicio a favore di strati più sottili e quindi meno impattanti sull’ambiente. Addirittura M. Tozzi, nel testo citato, parla di innovative “celle basate su materiali organici” la cui efficienza tuttavia risulta ancora “inferiore al 10 %”. L’ingegnere spiega inoltre la differenza tra collettori solari (per il riscaldamento) e pannelli fotovoltaici: solo questi ultimi generano energia elettrica anche per uso casalingo, grazie ad un inverter che trasforma la corrente da continua ad alternata. I pannelli fotovoltaici devono essere esposti a sud e con un angolo Azimuth di 0° per avere la migliore resa, al massimo a sud- sud ovest con un azimuth di + 90°. Se esposti a nord-nord ovest non producono energia.

Gli impianti possono essere fissi come quelli installati sui tetti, oppure dotati di inseguitori che servono ad “inseguire” il sole nel suo corso quotidiano. Quanto all’inclinazione rispetto al terreno, la produzione massima si ottiene a 30 °. Un angolo più basso, d’inverno, non produce energia: in questo caso i pannelli andrebbero pertanto rialzati. I pannelli fotovoltaici con inseguitori sono adatti per tutte le stagioni e le ore del giorno e producono il 30% in più rispetto a quelli fissi. Quanto alla cosiddetta efficienza di conversione non si è raggiunto ancora un alto grado di resa, come sarebbe auspicabile, in quanto il generatore trasforma solo il 13 % della radiazione.

In laboratorio tuttavia gli ingegneri riescono a raggiungere anche il 20 %. Già si parla comunque di rese ben più efficienti per il prossimo futuro.L’impatto ambientale per produrre pannelli fotovoltaici dipende dal fabbisogno di elettricità nel momento stesso in cui avviene la produzione delle celle, dunque la fase produttiva non è a impatto zero. Tuttavia l’ingegnere sottolinea che a differenza di altre fonti di energia responsabili dell’immissione di gas serra nell’aria, l’inquinamento prodotto in questa fase si compensa entro i primi quattro anni di utilizzo dei panelli, a differenza dell’inquinamento prodotto dalle grandi centrali termo-elettriche, turbo-gas, a carbone etc, costante nel tempo. L’ingegnere affronta ora la questione della materia prima utilizzata per produrre le celle. Il materiale utilizzato dalla Global è naturalmente il silicio (presente in Italia sulle Alpi e nei pressi di Anzio) che permette di convertire la radiazione solare in energia. Il silicio può essere di due tipi: monocristallino (nero) e policristallino (bluastro). Più efficiente è il monocristallino per la sua purezza, più diffuso e meno costoso il policristallino.

La Global produce anche pannelli con celle più piccole adibite a svariati usi: lampioni, segnaletica stradale.Se si pensa al risparmio energetico che deriverebbe dall’installazione sulle strade italiane di tali impianti, ci si chiede come mai ancora non ci sia la corsa massiccia alla conversione dell’attuale segnaletica stradale, di lampioni e fari che illuminano costantemente di notte le città italiane. A questo punto è l’aspetto economico ad interessare un po’ tutti, docenti e studenti, e l’ingegnere non lesina informazioni sull’ammortizzamento della spesa entro 7 anni dall’acquisto dell’impianto fotovoltaico con gli incentivi, entro 20 anni (per le tasche degli italiani francamente troppi) senza incentivi. La regione Basilicata ha disposto il 75% di contributi regionali: se prendesse piede la diffusione casalinga di tali impianti ogni abitazione del sud produrrebbe rispetto ad un’abitazione tedesca (per es.) ben il 40% in più d’energia: siamo o non siamo il paese del sole? In Germania però il conto energia è già da anni in vigore e stimola la diffusione di tali impianti in quanto addirittura conveniente: sono i privati a vendere alla rete l’energia casalinga che producono, in quanto l’Enel predispone un contatore bidirezionale (che misura l’energia in entrata e in uscita). Il nostro esperto precisa che per produrre un kw di energia occorrono circa 7 mq di pannelli fotovoltaici, per un costo di 6000 euro, installazione esclusa. Quello che manca purtroppo è la sensibilizzazione degli italiani verso il problema ambientale, la decisione dei governi che da anni sembrano latitare e che dovrebbero invece rendere quanto prima CONVENIENTE per le singole famiglie italiane il ricorso alla tecnologia fotovoltaica. Come? Per esempio con l’attuazione del nuovo Conto Energia, favorendo seriamente e senza speculazioni le energie rinnovabili, nel paese rimasto tuttora fanalino di coda in Europa da questo punto di vista. Eppure le emergenze climatiche dovrebbero indicare l’unica strada ormai percorribile: l’abbandono progressivo delle fonti fossili di energia (che, come la classe ha già appreso, sono petrolio, carbone e gas) a favore delle rinnovabili: Solare, Eolico, Idroelettrico, Geotermico etc.; il ricorso al piccolo e “democratico” impianto casalingo (ogni abitazione produrrebbe energia) e l’abbandono delle grandi inquinanti centrali. Tutto ciò in nome della differenziazione delle fonti energetiche e nella consapevolezza che la maggiore risorsa per il nostro futuro sarà la razionalizzazione, i tagli agli sprechi e il risparmio energetico.

La terza A della Scuola Media Statale di Garaguso, in provincia di Matera, ringrazia gli ingegneri per la chiarezza e la completezza della loro esposizione e dopo un piccolo rinfresco torna sul pullman e fa rientro a scuola, consapevole di aver fatto un passo in più verso la sensibilizzazione al problema ambientale.

Gi.Lap.

27/01/2007

< Fonti e bibliografia >

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