L’inquinamento atmosferico sta riducendo l’efficienza dei pannelli solari. Il fotovoltaico risulterebbe fortemente penalizzato dagli agenti atmosferici che si depositano sulle celle fotovoltaiche limitandone la ricezione di luce solare. La produzione di energia rinnovabile verrebbe di conseguenza ridotta, causando inoltre un danno economico.

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A condurre lo studio sugli effetti dell’inquinamento atmosferico sul fotovoltaico il professor Michael Bergin, docente di Ingegneria civile e ambientale presso la Duke University (Carolina del Nord, USA), in collaborazione con i colleghi della University of Wisconsin di Madison (sempre negli USA) e quelli dell’Institute of Technology-Gandhinagar (India). L’idea di procedere con lo studio è scattata, ha raccontato lo stesso Bergin, proprio dopo aver visionato direttamente il livello di sporco che possono sperimentare i pannelli solari a causa di polvere e smog:

I miei colleghi indiani stavano mostrando alcune delle loro installazioni solari sui tetti e sono stato piuttosto sorpreso nel vedere quanto sporchi potessero essere i pannelli.

Ho pensato che quello sporco dovessere avere necessariamente effetto sull’efficienza dei pannelli, ma non esistevano studi al riguardo. Così abbiamo messo su un modello comprensivo che analizzasse tale effetto.

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I ricercatori hanno così analizzato le prestazioni dei pannelli solari man mano che si sporcavano a causa della polvere e degli inquinanti di origine antropica. Trascorse diverse settimane hanno poi pulito le celle fotovoltaiche, riscontrando come il loro rendimento dopo le operazioni di pulizia fosse incrementato del 50%.

È stata inoltre analizzata la composizione dello sporco rimosso ed è emerso come si trattasse per il 92% di polvere e per il resto di ioni e carbonati derivanti dalle attività umane. Seppure una piccola percentuale del totale, questi ultimi incidevano quasi allo stesso livello della polvere. Ha proseguito Bergin:

Le particelle derivanti dalle attività umane sono piccole e appiccicose, il che le rende più difficili da pulire. Si potrebbe pensare che basterebbe pulire i pannelli solari più spesso, ma aumentando il numero di volte in cui li si pulisce si aumenta anche il rischio di danneggiarli.

Durante lo studio è stato analizzato inoltre anche l’impatto degli inquinanti presenti nell’aria e la loro attività di riduzione dell’intensità solare in arrivo ai pannelli fotovoltaici. L’elaborazione di questo modello di analisi è avvenuta in collaborazione con Drew Shindell, docente di Scienze climatiche presso la Duke University ed esperto nell’utilizzo del NASA GISS Global Climate Model.

Proprio questo modello è stato la chiave per giungere al calcolo dell’impatto sul rendimento dei pannelli fotovoltaici, in quanto già precedentemente utilizzato per calcolare la riduzione dell’intensità dei raggi solari indotta dalle particelle disperse nell’aria. È così emerso come siano tre le regioni in cui il fotovoltaico risulta più danneggiato: Penisola arabica, nord dell’India ed est della Cina.

Se però sono le polveri a preoccupare maggiormente la Penisola arabica, al contrario a incidere maggiormente sul rendimento ridotto del fotovoltaico cinese è l’inquinamento atmosferico. Di poco inferiore l’impatto nel subcontinente indiano. Come hanno concluso i ricercatori:

La Cina sta assistendo alla perdita di milioni di dollari ogni anno, con più dell’80% di tale perdita causata dall’inquinamento. Con l’esplosione delle rinnovabili in atto in Cina e il loro recente impegno nell’espansione della loro capacità solare tale perdita è destinata ad aumentare.

Abbiamo sempre saputo che gli agenti inquinanti fossero nocivi per la salute umana e il cambiamento climatico, ma adesso abbiamo mostrato come negativi siano anche per l’energia solare. Una ragione in più per i governanti mondiali di adottare strategie di controllo delle emissioni.

27 giugno 2017
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