Articolo Sponsorizzato Shanhui Fan, Aaswath Raman e Eden Rephaeli, ricercatori della Stanford University, hanno studiato e progettato un innovativo pannello solare refrigerante dotato delle stesse funzionalità atte a risolvere la criticità principale del fotovoltaico con un pannello solare in grado di refrigerare la casa
La riduzione dei consumi della climatizzazione estiva passa anche per il fotovoltaico. Riscaldare l’acqua del vostro sistema idrico sanitario non è più la sola prerogativa del pannello solare che si avvia a produrre il raffescamento della vostra abitazione sfruttando in maniera del tutto ecosostenibile l’irraggiamento solare.
È risaputo che il maggior fattore di consumo energetico è l’accensione dei sistemi di riscaldamento nel periodo invernale e la climatizzazione degli ambienti nel periodo estivo, un confort difficilmente rinunciabile soprattutto durante le ore lavorative o la notte in cui si cerca di trovare refrigerio e riposo dalla giornata appena trascorsa.
L’installazione di un impianto fotovoltaico nell’abitazione non basta per razionalizzare i consumi energetici, soprattutto perché, come detto precedentemente, una parte del giorno in cui la climatizzazione è maggiormente ricercata è la notte, momento in cui la produzione di energia da fonti rinnovabili cessa.
La soluzione a questa criticità della produzione di energia da fonti rinnovabili andrebbe ricercata nell’ideazione di un sistema in grado di ottenere il raffrescamento degli ambienti in maniera del tutto ecosostenibile, sfruttando le risorse rinnovabili non solo per la produzione di energia elettrica o per il riscaldamento dell’acqua calda sanitaria, ma anche per stemperare e ridurre la temperatura dei locali dell’abitazione. Questo innovativo sistema permetterebbe, con un solo impianto solare, di ridurre sensibilmente i consumi energetici complessivi dell’abitazione legati alla climatizzazione e al riscaldamento, ma ridurrebbe anche l’impatto ambientale.
Ebbene, questo pensiero era un’idea inverosimile fino al momento in cui Shanhui Fan, Aaswath Raman e Eden Rephaeli, ricercatori della Stanford University, hanno studiato e progettato un innovativo pannello solare refrigerante dotato delle stesse funzionalità atte a risolvere la criticità principale del fotovoltaico di cui abbiamo fantasticato sopra.
Il pannello refrigerante: come funziona?
Il pannello refrigerante si presenta dotato di una struttura a specchio con elevate prestazioni nella riflessione delle radiazioni solari – e non di assorbimento – senza subire le deformazioni dovute naturalmente al calore e a cui un qualsiasi pannello solare è soggetto: l’efficienza energetica non viene ridotta permettendo di ottenere un rendimento elettrico di gran lunga superiore ai pannelli solari tradizionali.
Le radiazioni solari vengono riflesse sulla struttura a specchio del pannello refrigerante – costituita da riflettori solari – con una lunghezza d’onda che fugge nello spazio e dallo stesso effetto serra atmosferico grazie alla composizione di speciali materiali nanofotonici noti per le loro caratteristiche di potenziamento della riflessione della luce solare in determinate lunghezze d’onda e la loro importante capacità di eliminare quanto più calore riescono ad assorbire. È proprio quest’ultima particolare prestazione del materiale costruttivo del pannello refrigerante a creare una sorta di barriera del calore dando avvio a una differenza di potenziale termico: la riduzione della temperatura è l’elemento da sfruttare, in una sorta di riciclo del calore stemperato, per la produzione del raffrescamento necessario ai locali dell’abitazione.
Il pannello refrigerante oggi: quali applicazioni?
Il pannello refrigerante, ad oggi, è solo un prototipo e non è ancora commerciabile su larga scala, ma già si inserisce come una delle soluzioni maggiori verso la riduzione del consumo energetico in stili di vita difficilmente rinunciabili, in quanto indispensabili per il confort abitativo di tutti, sia in ambienti privati, lavorativi che industriali.
Il pannello refrigerante potrà essere installato su ogni tipologia di abitazione, ufficio, azienda o grande edificio, grazie alle ridotte dimensioni della superficie occupata per pari produzione rispetto ad un pannello solare tradizionale, ma si pensa anche ad una possibile installazione sulle automobili per sostituire la più conosciuta aria condizionata, spesso ricordata per il difetto di rallentare l’auto: con questa tipologia di pannello anche questa criticità potrà essere risolta in maniera del tutto ecosostenibile.
Inoltre, particolare rilevanza assume la caratteristica intrinseca a questa tipologia di pannello: l’assenza di sensibilità al calore riduce notevolmente il surriscaldamento delle celle eliminando il problema della riduzione progressiva del rendimento elettrico. Il pannello refrigerante diviene così la soluzione ideale per territori soggetti ad un elevato irraggiamento solare durante tutti i periodi dell’anno, problema che veniva risolto solo con una profonda informazione sul fotovoltaico e una scelta ponderata dei pannelli solari più adatti al clima e alle svariate situazioni di installazione.
Fruire di un solo sistema solare per la produzione di energia elettrica, acqua calda e la climatizzazione estiva degli ambienti significherebbe garantirsi un microcosmo capace di auto-sostenersi energeticamente, sfruttando delle fonti rinnovabili pulite, gratuite e inesauribili, riducendo sensibilmente la bolletta elettrica, soprattutto nei territori con temperature elevate che necessitano di una maggiore quantità di energia per soddisfare l’accensione di pompe di calore e climatizzatori. A pensarci bene, un vero e proprio paradosso: il pannello refrigerante permetterà, con le sue elevate prestazioni di conversione delle radiazioni solari, di raffreddare gli ambienti abitativi, proprio mentre il sole emana e diffonde sulla Terra il suo massimo quantitativo di calore.
Maria Francesca Massa
