Fotovoltaico nelle metropoli: arrivano anche i grattacieli solari iperefficienti

Il simbolo della moderna urbanizzazione che ha visto, a partire dal secolo scorso, una progressiva migrazione dalla campagna verso la città : tendenza che si mantiene consistente anche nel XXI secolo, è rappresentato indubbiamente dalle città, molte delle quali, oggi divenute vere metropoli ed alcune autentiche megalopoli.

Quello delle grandi metropoli del mondo, caratterizzate da grandi quartieri a “sviluppo verticale” basati su quella tipica forma di costruzione che è il grattacielo, è un ambito nel quale l’energia solare ha qualche problema in più a penetrare per integrasi la meglio a queste forme ad altissima densità residenziale. Un tema sempre più importante da affrontare dal momento che, secondo gli esperti, il 2007 è stato l’anno in cui si stima che più del 50% della popolazione mondiale viva oramai nelle città, con previsione che indicano nel 2050, l’anno si stima il picco della popolazione mondiale che si attesterà su circa 9 miliardi, con ben i due terzi, pari a 6 miliardi di persone vivranno in nuclei urbani.

Una nuova interessante e suggestiva proposta di “grattacielo solare”, arriva dalla startup londinese Sbotic (link sito), che si accinge a presentare una campagna di crowfunding (finanziamento collettivo diffuso) dal titolo “Six Cities Solar High Rise Competition” (link presentazione iniziativa), costituita da una gara di progettazione per inserire nel panorama di sei grandi metropoli mondiali come Parigi, Londra, New York, Berlino, Tokio e Barcellona altrettanti grattacieli solari nel contesto dei quali saranno inseriti elementi fotovoltaici a concentrazione, capaci di produrre il quadruplo dell’energia che consumano le nuove strutture. Sarà infatti la facciata sud delle sei nuove torri ad essere ricoperta di sfere trasparenti che lavorano in tandem con un pannello micro fotovoltaico e recettori termici, capaci di produrre l’energia capace di ripagare in 25 anni i costi dell’intera costruzione dei nuovi edifici. Un concorso destinato agli architetti che vorranno rispondere a questa sfida progettando i grattacieli solari e studiando come inserire questo modello di innovazione sostenibile nei contesti urbani consolidati, in un’ottica di pianificazione urbana attenta e profondamente rispettosa dell’identità specifica di ciascuna città.

Venendo al funzionamento dei nuovi edifici a zero emissioni, l’elemento comune ad essi, come detto, sarà la facciata sud, che dovrà integrare nel prospetto il modulo combinatoMICROTRACK, composto da una lente sferica e da un sistema di micro tracciamento a doppio asse, che capta la luce solare da qualsiasi angolazione, riuscendo a produrre il 70% di energia in più rispetto alla media degli altri sistemi fotovoltaici, con buone performance per lo sfruttamento anche della radiazione diffusa. Si tratta di un modulo trasparente al 99%, caratteristica fondamentale che lo rende adatto a coprire le superfici vetrate dei grattacieli senza ostacolare l’ingresso della radiazione solare. Si tratta inoltre di un sistema veramente sostenibile, con una riciclabilità del sistema al pari al 99%, vista la sua composizione costituita prevalentemente da vetro.  Interessante anche un esempio del calcolo di efficienza del nuovo sistema di concentrazione solare. Prendendo come esempio la costruzione di un grattacielo composto da 25 piani a Parigi, città caratterizzata radiazione solare annua globale di 1,68 kWh/mq ed ipotizzando unconsumo medio annuo di 0,03 MWh/m2 ed una superficie in pianta di 100 mqsi ottiene il consumo annuo totale di 75 MWh. Con la utilizzazione di pannelli fotovoltaici tradizionali si riescono a generare 120 MWh di energia elettrica alle condizioni standard di riferimento di 150 W/mq, 1,5 AMd, 1,000 W/mq, T= 25°. Facendo il calcolo a partire dagli stessi dati dimensionali dell’edificio con una superficie coperta dal nuovo sistema solare a concentrazione di 1100 m2 (1000 m2 in facciata oltre a 100 m2 su copertura), grazie alla potenza nominale di ben 215 W/mq del MICROTRACK si riescono a produrre 397 MWh all’anno.

Un dato davvero eloquente che evidenzia come, con il solare a concentrazione si riesca a produrre più del quadruplo dell’energia consumata annualmente dall’edificio, con un ritorno economico che permette di rientrare velocemente delle risorse investite per la costruzione dei nuovi grattacieli solari.

Una ulteriore innovazione che induce a dire che il futuro, oltre che verde “è trasparente”!!

A seguire un video che illustra gli interventi nelle sei grandi metropoli

Ed un altro video con un dettaglio sul funzionamento della tecnologia Sbotic

Sauro Secci

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