Al Mib-Solar, laboratorio dell'università Bicocca-Milano, si studia un nuovo modo di catturare il sole tramite un colorante a base organica. Per produrlo si comincia dalla frutta
Il maestro Miyagi direbbe " dai la vernice, accendi la luce”. Scherzi a parte, pensa all'energia solare: se anziché mediante pannelli in silicio, costosi e pesanti, riuscissimo a catturarla con una passata di vernice, non sarebbe splendido?
Per la verità, a questa soluzione, si sta lavorando da anni, ma è solo di recente che si sono ottenuti risultati tali da pensare a un lancio sul mercato. In Italia, uno dei laboratori più all'avanguardia, in questo settore, si trova a Milano, all'Università Bicocca e si chiama Mib-Solar. Qui, la tecnologia DSC(acronimo di Dye-sensitised solar cells, questo il nome della vernice "magica) viene sperimentata in ambienti particolari, dove si trova una speciale lampada che riproduce in scala ridotta l'illuminazione del sole all'equatore, in una posizione di 45 gradi rispetto allo zenit, pari a 1000 watt per metro quadrato. In una stanza attigua viene prodotto il colorante in grado di catturare i raggi e tradurli in energia elettrica totalmente green. Ma procediamo con ordine.
L'esigenza di una tecnologia più rapida e semplice dei pannelli, nasce - anche - da un dato di fatto: i pannelli sono installabili generalmente sul tetto, cioè su una sola parte dell'edificio, la vernice è spalmabile ovunque. Se per le villette familiari il tetto resta il luogo più indicato per l'installazione di una piattaforma fotovoltaica, per quanto riguarda un grattacielo, il grosso dell'edificio è composto dalle quattro pareti verticali. Prendiamo il Palazzo Unicredit, uno dei nuovi grattacieli sorti nell'area milanese di CityLife. Il tetto occupa appena una parte minima del complesso, al contrario delle pareti verticaliche sono molto estese. Dipingendole di vernice fotovoltaica, il beneficio che se ne ricaverebbe, in termini energetici, è enorme. Ma tutti gli edifici di nuova generazione che stanno trasformando gli skyline di varie città nel mondo, si prestano perfettamente alla tecnologia DSC.
Ci sono altri vantaggi. Questo colorante organico di celle fotovoltaiche è più economico dei pannelli. " Abbiamo calcolato che la nostra vernice costerebbe un quinto del silicio di cui sono fatti i pannelli, costosissimo, nonostante l'abbassamento dei prezzi a causa della concorrenza cinese", spiegaAlessandro Abbotto, professore straordinario di chimica organica nel dipartimento di Scienza dei Materiali e vice direttore al Mib-Solar. " Teniamo conto che la vernice solare è composta sostanzialmente da colorante organico e biossido di titanio, elementi che si possono produrre in grande quantità e a poco prezzo". Il prezzo non è il solo punto forte: come dicevamo prima, la flessibilità di questo sistema ci permette di sfruttare più facciate di un edificio. E poi? " Questo colorante funziona anche a luce soffusa, cioè all'alba, al tramonto e in condizioni di cielo nuvoloso, e in posizione verticale, diversamente dal silicio che funziona al meglio in condizioni meteo ottimali e disposto orizzontalmente".
A questo punto viene da chiedersi quali siano i punti deboli della cosiddetta vernice solare. " I pannelli durano di più", spiega Abbotto. " La loro resa garantita è di 25 anni. In realtà quelli installati 30-40 anni fa sono tutt'ora attivi". E il colorante organico, invece? " Ha una durata di 10-15 anni. Inoltre c'è da considerare l'efficienza energetica prodotta: quella dei pannelli solari è il 15% dell'energia assorbita dal sole, mentre quella del colorante organico il 6-7%". Ma qui si torna al discorso precedente: la minore percentuale potrebbe essere compensata da un'installazione più estesa.
Come si ottiene questo colorante organico composto da celle fotovoltaiche? " Il principio di base è quello della fotosintesi clorofilliana", spiega il professore. " Il pigmento colorato che compone la nostra vernice, assorbe la luce solare e attiva il processo fotovoltaico, permettendo il passaggio di corrente attraverso un circuito elettrico". Il succo di vari tipi di frutta – mirtillo, ibisco, lamponi, barbabietole rosse o anche vino rosso, dato che il colorante che meglio si presta a queste applicazioni è rosso-viola - appositamente ingegnerizzato, è usato come colorante che fa funzionare le celle solari. Una sorta di clorofilla artificiale che cattura i raggi solari e li trasforma in energia. Le celle fotovoltaiche vengono preparate a partire da una matrice che viene “inchiostrata” con biossido di titanio nano strutturato da una speciale macchina serigrafica. Una volta pronta, la cella base viene termalizzata e immersa per 24 ore nel colorante organico affinché si fissi sul biossido di titanio.
La vernice solare viene applicata al vetro della facciata di un edificio, la cui trasparenza sfuma nel colore dell’elemento organico usato per produrla. Va da sé che un vetro più è colorato, più catturerà energia solare.
Mib-Solar è impegnato su vari fronti per testare la sua vernice fotovoltaica come il progetto Tifain che coinvolge la Regione Lombardia ed è iniziato a luglio 2012. Durerà tre anni. Oltre a Mib-Solar e ad altri dipartimenti universitari, vi partecipano picccle e medie aziende lombarde del ramo del fotovotaico. L'obiettivo è quello di sviluppare un prototipo di "tessera architettonica" con tecnologia DSC da utilizzare sulle facciate e come finestra di edifici esistenti o nuovi.
Il sole è la più grande fonte di energia ed è tempo di sfruttarla nel migliore dei modi.
