giovedì, 1 Dicembre 2022

Cemento fotovoltaico: il super materiale che funge da sostegno e produce energia

In arrivo il calcestruzzo che assolve alla duplice funzione di sostegno e di generazione di energia elettrica dalla radiazione solare.

Enrica Vigliano
Enrica Vigliano, romana per adozione. Lavora nel mondo dell’arte e della comunicazione di eventi, dopo gli studi di Archeologia e di Business dei beni culturali. Adora parimenti la matematica e la grammatica, avendo una predilezione per le parole crociate e per la vita all’aperto.

L’edilizia creativa punta su nuovi materiali ecosostenibili e a basso impatto sull’ambiente: tra questi il cemento fotovoltaico rappresenta un baluardo dell’architettura futura, dove giocherà un ruolo determinante per rendere gli immobili autosufficienti sin dalle fondamenta.

La necessità dell’integrazione fotovoltaica nell’edilizia

L’adozione dell’energia solare in tutte le strutture pubbliche e private oggi è un nodo fondamentale per lo sviluppo dell’architettura mondiale. Nonostante il fervente e fiorente mercato fotovoltaico che si sta imponendo su quello delle energie fossili, i passi da compiere per decarbonizzare l’intero sistema sono ancora tanti.

Considerando che il consumo energetico globale proviene per il 40% dagli edifici, è auspicabile uno sviluppo più rapido nel settore edile di materiali e di soluzioni che riducano drasticamente il bisogno di energia da parte delle strutture stesse.

Al di là delle questioni economiche e politiche che hanno rallentato fino a oggi l’integrazione a tappeto dei panelli solari sugli edifici, anche la questione estetica e il problema dello smaltimento hanno un ruolo determinante nella loro diffusione.

Ecco perché è diventato centrale per i ricercatori di tutto il mondo rivolgere l’attenzione verso interazioni efficienti, economiche e belle da vedersi: lo sviluppo di materiali che sappiano integrare la funzionalità all’efficientamento energetico, come il cemento fotovoltaico, è dunque determinante per l’edilizia del futuro.

Tetti, facciate, muri perimetrali nelle smart cities del domani dovranno infatti essere in grado di assorbire energia solare all’esterno per soddisfare il fabbisogno della vita al loro interno, senza costi aggiuntivi e senza elementi di disturbo.

Leggi anche: Smart city, un modello urbano in pieno sviluppo

Esempi e successi di rilievo

Un esempio lampante di sinergia tra funzione ed efficienza è dato dalle tegole fotovoltaiche elaborate dalla Tesla, che assolvono contemporaneamente alla duplice funzione di riparare l’abitazione dagli agenti atmosferici e di produrre l’elettricità necessaria per alimentare gli impianti di illuminazione e gli elettrodomestici che contiene.

Questa innovazione ha dato il via alla ricerca per nuove soluzioni, specie nel campo del cemento fotovoltaico, in cui si sono distinte due aziende in particolare che stanno testando il nuovo materiale per metterlo in produzione.

Il cemento fotovoltaico con HeliaFilm

strato solare - cemento fotovoltaico

Stiamo parlando di LafargeHolcim e Heliatek, che sono intervenute nel 2017 alla fiera francese dell’edilizia Batimat presentando un prototipo di facciate costruite con cemento fotovoltaico, unendo le competenze e le conoscenze di ciascuna società per dar vita a un materiale in grado di doppiare la produzione raggiunta da un tetto fotovoltaico.

La prima, infatti, è un’azienda svizzera specializzata nella produzione di cemento, mentre la seconda, tedesca, è attiva nel campo dell’energia solare: il sistema integrato di cemento fotovoltaico per facciate elaborato dalla sinergia delle due società integra il calcestruzzo con un film sottile e leggero chiamato HeliaFilm in modo che i blocchi per l’edificazione siano già consegnati già pronti per il doppio utilizzo.

L’HeliaFilm, inoltre, ha un impatto di emissioni di CO2 di cinque volte inferiore al fotovoltaico cristallino, cosa che lo rende particolarmente adatto per costruzioni di grandi dimensioni.

A conti fatti, secondo gli inventori, un edificio di 10 piani con il 60% della facciata ricoperto dal film solare potrebbe produrre il 30% del suo fabbisogno energetico annuale senza ricorrere ad altri sistemi.

Ma i vantaggi del cemento fotovoltaico non finiscono qui: senza bisogno di manutenzione, a parte una o due pulizie annuali, e senza la necessità di supporti pesanti, gli edifici avrebbero una fonte energetica costante e di lunga durata semplicemente… restando in piedi!

Il cemento fotovoltaico del Politecnico Federale di Zurigo

Anche il Block Resarch Group dell’ETH di Zurigo ha sviluppato un cemento fotovoltaico ultra sottile, autoportante che assolve a diverse funzionalità: oltre a quella strutturale e di autoproduzione, questo materiale è in grado di garantire anche la regolazione climatica, l’isolamento termico e l’impermeabilità.

Questo incredibile cemento fotovoltaico è costituito da strati di serpentine di raffreddamento/riscaldamento e da materiale isolante, compresi in due armature di cemento, a sua volta ricoperto da un film di celle solari che assorbono energia elettrica dalla radiazione solare, il tutto compreso in appena 5 centimetri di spessore.

Sebbene ancora in stato embrionale, queste ricerche aprono la strada all’innovazione verso un futuro dove gli edifici nZeb non solo sono possibili, ma diventeranno solide realtà.

Leggi anche: Edifici nZEB, cosa sono e quali caratteristiche devono avere

Enrica Vigliano
Enrica Vigliano, romana per adozione. Lavora nel mondo dell’arte e della comunicazione di eventi, dopo gli studi di Archeologia e di Business dei beni culturali. Adora parimenti la matematica e la grammatica, avendo una predilezione per le parole crociate e per la vita all’aperto.

Correlati

Risparmio energetico: l’Europa si prepara alle festività natalizie

Dublino, Lisbona, Stoccolma, ma anche Parigi, Londra e Madrid: la lotta in favore del...

Generare corrente dai movimenti? Si può grazie all’effetto triboelettrico

Fenomeno conosciuto fin dall'antichità, l'effetto triboelettrico ora viene studiato con più attenzione perché potrebbe...

Isola fotovoltaica: la struttura che segue il sole, producendo energia pulita

La ricerca di nuove superfici per sfruttare l'energia solare "straborda" sull'acqua, e mentre affiorano...