Quanta efficienza perde il fotovoltaico con polvere e smog

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$Zucchero bianco, un \'killer\' invisibile$

Polvere e inquinamento atmosferico possono avere effetti disastrosi sulla “salute” dei moduli fotovoltaici, tanto da compromettere in modo rilevante le loro prestazioni.

Un recente studio, Large reductions in solar energy production due to dust and particulate air pollution, ha calcolato che i pannelli solari FV producono fino al 25% in meno di energia in certe condizioni ambientali sfavorevoli, caratterizzate dall’accumulo di sporcizia sulle superfici dei moduli e dalla presenza di particolato sospeso nell’atmosfera.

Secondo il principale autore del documento, Michael Bergin della Duke University, le aree del mondo più colpite da questo problema sono le stesse che vedono il maggior numero di progetti e investimenti nel fotovoltaico: Cina, India e penisola araba.

Dopo aver analizzato a più riprese la composizione degli strati di polvere depositati sui pannelli sul tetto dell’Indian Institute of Technology-Gandhinagar, Bergin con i suoi colleghi indiani e americani ha sviluppato un modello per stimare le perdite di efficienza delle celle solari.

In particolare, Bergin ha osservato che la produzione energetica dei moduli s’impennava (+50%) dopo ogni pulizia delle superfici, per poi calare costantemente nelle settimane successive, proprio a causa del soiling che riduceva la capacità delle celle di “catturare” la luce.

Senza addentrarci nei complessi calcoli eseguiti dal team di ricercatori, il punto è che l’effetto-schermatura dei pannelli è provocato da due elementi: la polvere “naturale” e le particelle inquinanti originate dalle attività umane, soprattutto la combustione delle fonti fossili e delle biomasse.

Grazie anche all’utilizzo del Global Climate Model della NASA, i professori che hanno redatto lo studio sono riusciti a calcolare quanto influisca il mix di polvere e smog sulla generazione elettrica dei pannelli fotovoltaici in tutto il mondo. A quanto ammonta la luce solare bloccata dalla sporcizia e dalle particelle inquinanti sospese nell’aria?

Arabia, India settentrionale e Cina orientale sono le regioni dove l’oscuramento dei moduli è più evidente. Assumendo una pulizia mensile delle superfici, in queste zone aride i pannelli FV arrivano a perdere il 17-25% di produzione energetica, anche di più (25-35%) se la pulizia diventa bimestrale.

Ci sono anche delle variabili che possono condizionare la resa effettiva degli impianti fotovoltaici a livello locale, ad esempio la presenza di un cantiere edile può comportare un incremento di sabbia e sporco nell’ambiente circostante.

Secondo Bergin, la Cina da sola sta sprecando decine di miliardi di dollari ogni anno, per le mancate produzioni di energia rinnovabile dei parchi solari affetti dall’accumulo di polvere, sia quella “naturale” sia quella fine di origine antropogenica.