Glass to power: dall'Università Bicocca le finestre fotovoltaiche senza cadmio o piombo

Finestre fotovoltaiche

Finestre fotovoltaiche per produrre energia in modo completamente integrato-  Ci hanno pensato all’Università Bicocca di Milano dove è nato uno spin-off, “Glass to Power”, che mira a trasformare le finestre in veri e propri generatori di elettricità.

Cosa significa? Che si produrrà energia utilizzando delle finestre. Proprio così: il prodotto dello spin-off Glass to Power altro non è che una finestra fotovoltaica, che permetterà di guardare l’ambiente esterno e, nello stesso tempo, di catturare l'energia solare per soddisfare il fabbisogno energetico dell’ edificio.

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In pratica, la finestra sarà fatta da lastre di plastica nelle quali sono incorporate delle nanoparticelle che concentrano la luce solare.

Come funziona la nuova finestra fotovoltaica

La tecnologia alla base di questo prodotto è quella dei Concentratori Solari Luminescenti (LSC, Luminescent Solar Concentrators): pannelli di plastica o di vetro nelle quali sono disperse delle speciali nanoparticelle che assorbono la luce del sole e la trasformano in un fascio di luce infrarossa. Questo fascio di luce viene riflesso nel pannello fino al bordo esterno, dove sono posizionate delle piccole celle fotovoltaiche in silicio che lo trasformano in elettricità.

Le comuni finestre si trasformano così in pannelli solari semitrasparenti (70/80%) in grado di catturare l'energia solare (efficienza effettiva 5/7%).

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Altri vantaggi? Non sono tossici perché in questi dispositivi non ci sono cadmio né altri metalli. Sono molto efficienti perché assorbono la luce da tutto lo spettro solare e non riassorbono la loro stessa luminescenza e in più sono incolori, il che fa sì che le nuove finestre fotovoltaiche si integrino in maniera “invisibile” nel contesto urbano.

Affinché questa tecnologia potesse uscire dai laboratori di ricerca ed esprimere il suo potenziale nell’edilizia sostenibile - spiega Francesco Meinardi, che ha coordinato insieme a Sergio Brovelli il team di ricerca del Dipartimento di Scienza dei Materiali della Bicocca - è stato necessario abbandonare schemi composizionali delle nanoparticelle dati per scontati fino a ieri. Invece di continuare a lavorare con i classici cristalli semiconduttori a base di metalli pesanti come il cadmio o il piombo noi abbiamo realizzato nanoparticelle costituite da leghe di più elementi, riuscendo ad ottenere concentratori non tossici, con straordinarie capacità di assorbimento della luce del sole, e che al contempo preservano la caratteristica chiave di non riassorbire la luce emessa da loro stessi. In questo modo abbiamo coniugato le elevate efficienze e le grandi dimensioni richieste per la costruzione di elementi architettonici reali. Il fattore estetico è poi di fondamentale importanza perché una soluzione tecnologica per essere accettata non può andare a discapito della qualità della vita”.

glass power

Il piano di sviluppo industriale prevede per ora la valorizzazione di una famiglia di brevetti realizzati dal team scientifico di Milano-Bicocca su nuove classi di nanomateriali, per arrivare alla produzione di finestre e vetrate in grado di riprodurre potenze fino a più di 50 a metro quadro.

Un po’ di cifre? “Le nostre stime indicano che sostituendo le vetrate tradizionali di un grattacielo come lo Shard di Londra con i concentratori che abbiamo brevettato, si genererebbe l’energia necessaria alla totale auto-sostenibilità di circa 300 appartamenti. Aggiungete a queste cifre il risparmio energetico derivante dal ridotto ricorso al condizionamento ambientale, grazie all’assorbimento della luce solare da parte dei concentratori solari che limita il sovra riscaldamento degli edifici, e avete una tecnologia potenzialmente rivoluzionaria per le città a energia zero del futuro”, dice Sergio Brovelli.

Ma detto in soldoni? Per ora i ricercatori parlano di 60 dollari al metro quadro.

Germana Carillo