Liberalizzazione 2/Il mercato, le aziende e i servizi

Questa operazione coinvolgerà circa 30 milioni di utenti che non sono ancora sufficientemente informati ma secondo i sondaggi sarebbero comunque orientati a cambiare gestore, anche se al momento mancano tutte le indicazioni e i dati per compiere una scelta adeguata e consapevole

La liberalizzazione del settore energetico ha inizio nel nostro paese negli anni ’90 con il Decreto Bersani, (decreto79 del 16 marzo 1999). Il processo graduale ha come obiettivo la nascita di un mercato unico dell’energia elettrica che dia garanzie di un vero regime concorrenziale degli operatori sul territorio nazionale e quindi di una maggiore economicità dell’energia offerta ai clienti finali.
La concessione per le attività di trasporto e di dispacciamento, erano prima affidata al Gestore della rete di trasmissione nazionale, GRTN, quale soggetto pubblico super partes la qualifica è stata poi trasferita a Terna, società proprietaria della RTN. La famiglia italiana si avvicina alla liberalizzazione del mercato elettrico con molta cautela, sarà per la poca informazione sarà per un timore verso le novità commerciali o forse per la difficoltà a scegliere il proprio fornitore di elettricità tra le molte proposte. Sebbene si parli di una utenza che si aggira tra i 27 e i 29 milioni i clienti, un sondaggio di Eurisko eseguito per conto di Enel segnala che solo il 20% degli intervistati dice che probabilmente cambierà il suo fornitore di energia, ma su questi dati forse grava il fatto che solo 4 italiani su 10 sanno della liberalizzazione del 1° luglio. Le aziende invece sono già molto avanti con proposte dettagliate e a volte talmente articolate da risultare sconcertanti. Ci sono tutti i presupposti per sentirsi aggrediti da un mercato che deve ancora prendere il via ma che già oggi non risulta rassicurante per il ridotto numero di proposte. Il prezzo dell’energia che verremo chiamati a pagare sarà comunque diviso in una quota fissa, che sarà identica tra il mercato libero e quello vincolato e sarà relativa agli oneri del sistema, all’Iva, alle imposte, al trasporto, e in una parte libera, che permetterà agli operatori di contendersi quote di mercato con le offerte dedicate ai propri utenti. La vendita di energia dovrà poi essere supportata da una presenza sul territori il più capillare possibile per fornire l’assistenza che sarà necessaria agli utenti per un corretto funzionamento del servizio. Saranno infatti presenti sul territorio delle realtà sia locali che nazionali, dovute ad una presenza o meno di sportelli e altre attività. Un esempio è la bolognese Hera che oltre ad aver puntato sulla bolletta unica per elettricità, il metano, la spazzatura e l’acqua potabile è capillarmente presente in Emilia e in Romagna con gli oltre 60 sportelli dedicati ai suoi consumatori. Consiag e AceaElectrabel hanno costituito Elettria con l’obiettivo di coprire il mercato energetico Toscano per uffici, negozi e imprese proponendo anche loro una sola bolletta per gas ed elettricità. Eni propone una sola bolletta per gas e elettricità anche per le famiglie, con sconti alla firma del contratto che vanno da un’ora gratuita al giorno di elettricità per un anno, al trasloco senza costi e senza pratiche e a 20 euro di buoni spesa o benzina. Altre aziende hanno invece puntato sulla fornitura di energia verde, proveniente cioè da fonti rinnovabili, la lodevole iniziativa per Edison è “Ecodoc – Energia elettrica dalla natura” è dedicata alle aziende, dal maggio 2005, per l’Enel, che ha inaugurato da poco il primo PuntoEnel a Roma, invece l’offerta verde è chiamata «Energia pura casa», per quei clienti domestici, per fortuna sempre in aumento, che siano sensibili al rispetto dell’ambiente. L’elettricità fornita con questo contratto, é proveniente al 100% da una delle fonti rinnovabili come fotovoltaico e eolico e l’origine dell’energia verrà certificata all’utente. Francesco Storace, direttore divisione mercato di Enel, spiega: “Offriamo l’energia verde non come nicchia, ma come prodotto base, siamo i primi in Europa a farlo”. L’elettricità proposta da Sorgenia, mediante il progetto EnergiaPulita, proviene da fonti rinnovabili, priva di emissioni e di combustibili fossili. Anche AceaElectrabel propone un pacchetto per i Clienti Business (Pmi e P.I.) chiamato Ecoenergia. Il progetto promuove l’uso sostenibile delle risorse naturali e anch’esso prevede la fornitura di energia generata da fonti rinnovabili, certificata con il Recs (Renewable Energy Certificate System). Il cliente, oltre a rispettare l’ambiente, potrà anche dare visibilità di questa sua sensibilità, ad esempio con il Bollino e la Vetrofania che AceaElectrabel distribuisce ai titolari di questi contratti. (fonti autorita.energia.it; acquirenteunico.it; grtn.it; ansa.it; ilsole24ore.it; reuters.it)

Grazie ad un nuovo processo sintetico è stato creato un elettrolita di solfuro solido dotato della più alta conduttività per gli ioni di sodio più alta mai registrata. Circa 10 volte superiore a quella richiesta per l'uso pratico

Batterie al Sodio allo Stato Solido più facili da Produrre

La batterie allo stato solido incarnano a tutti gli effetti il nuovo mega trend dell’accumulo elettrochimico. E mentre diverse aziende automobilistiche tentano di applicare questa tecnologia agli ioni di litio, c’è chi sta percorrendo strade parallele. É il caso di alcuni ingegneri dell’Università Metropolitana di Osaka, in Giappone. Qui i professori Osaka Atsushi Sakuda e Akitoshi Hayash hanno guidato un gruppo di ricerca nella realizzazione di batterie al sodio allo stato solido attraverso un innovativo processo di sintesi.

Batterie a Ioni Sodio, nuova Frontiera dell’Accumulo

Le batterie al sodio (conosciute erroneamente anche come batterie al sale) hanno conquistato negli ultimi anni parecchia attenzione da parte del mondo scientifico e industriale. L’abbondanza e la facilità di reperimento di questo metallo alcalino ne fanno un concorrente di primo livello dei confronti del litio. Inoltre l’impegno costante sul fronte delle prestazioni sta portando al superamento di alcuni svantaggi intrinseci, come la minore capacità. L’ultimo traguardo raggiunto in questo campo appartiene ad una ricerca cinese che ha realizzato un unità senza anodo con una densità di energia superiore ai 200 Wh/kg.

Integrare questa tecnologia con l’impiego di elettroliti solidi potrebbe teoricamente dare un’ulteriore boost alla densità energetica e migliorare i cicli di carica-scarica (nota dolente per le tradizionali batterie agli ioni di sodio). Quale elettrolita impiegare in questo caso? Quelli di solfuro rappresentano una scelta interessante grazie alla loro elevata conduttività ionica e lavorabilità. Peccato che la sintesi degli elettroliti solforati non sia così semplice e controllabile. Il che si traduce in un’elevata barriera per la produzione commerciale delle batterie al sodio allo stato solido.

Un Flusso di Polisolfuro reattivo

É qui che si inserisce il lavoro del team di Sakuda a Hayash. Gli ingegneri hanno messo a punto un processo sintetico che impiega sali fusi di polisolfuro reattivo per sviluppare elettroliti solidi solforati. Nel dettaglio utilizzando il flusso di polisolfuro Na₂S_x come reagente stechiometrico, i ricercatori hanno sintetizzato due elettroliti di solfuri di sodio dalle caratteristiche distintive, uno dotato della conduttività degli ioni di sodio più alta al mondo (circa 10 volte superiore a quella richiesta per l’uso pratico) e uno vetroso con elevata resistenza alla riduzione.

“Questo processo è utile per la produzione di quasi tutti i materiali solforati contenenti sodio, compresi elettroliti solidi e materiali attivi per elettrodi“, ha affermato il professor Sakuda. “Inoltre, rispetto ai metodi convenzionali, rende più semplice ottenere composti che mostrano prestazioni più elevate, quindi crediamo che diventerà una metodologia mainstream per il futuro sviluppo di materiali per batterie al sodio completamente allo stato solido“.  I risultati sono stati pubblicati su Energy Storage Materials and Inorganic Chemistry .

Un gruppo di scienziati della Lehigh University ha sviluppato un materiale dotato di una efficienza quantistica esterna di 90 punti percentuali sopra quella delle celle solari tradizionali

Nuovo materiale quantistico con un assorbimento solare medio dell’80%

Atomi di rame inseriti tra strati bidimensionali di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. Questa la ricetta messa a punto dai fisici Srihari Kastuar e Chinedu Ekuma nei laboratori della Lehigh University, negli Stati Uniti, per dare una svecchiata alla prestazioni delle celle solari. Il duo di ricercatori ha così creato un nuovo materiale quantistico dalle interessanti proprietà fotovoltaiche. Impiegato come strato attivo in una cella prototipo, infatti, il nuovo materiale ha mostrato un assorbimento solare medio dell’80%, un alto tasso di generazione di portatori fotoeccitati e un’efficienza quantistica esterna (EQE) record del 190%. Secondo gli scienziati il risultato raggiunto supera di gran lunga il limite teorico di efficienza di Shockley-Queisser per i materiali a base di silicio e spinge il campo dei materiali quantistici per il fotovoltaico a nuovi livelli. 

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L’efficienza quantistica esterna

Tocca fare una precisazione. L’efficienza quantistica esterna non va confusa con l’efficienza di conversione, il dato più celebre quando si parla di prestazioni solari. L’EQE rappresenta il rapporto tra il numero di elettroni che danno luogo a una corrente in un circuito esterno e il numero di fotoni incidenti ad una precisa lunghezza d’onda. 

Nelle celle solari tradizionali, l’EQE massimo è del 100%, tuttavia negli ultimi anni alcuni materiali e configurazioni avanzate hanno dimostrato la capacità di generare e raccogliere più di un elettrone da ogni fotone ad alta energia incidente, per un efficienza quantistica esterna superiore al 100%. Il risultato di Kastua e Ekuma, però, rappresenta un unicum nel settore.

Celle solari a banda intermedia

Per il loro lavoro due fisici sono partiti da un campo particolare della ricerca fotovoltaica. Parliamo delle celle solari a banda intermedia (IBSC – Intermediate Band Solar Cells), una tecnologia emergente che ha il potenziale per rivoluzionare la produzione di energia pulita. In questi sistemi la radiazione solare può eccitare i portatori dalla banda di valenza a quella di conduzione, oltre che direttamente, anche in maniera graduale. Come?  “Passando” per l’appunto attraverso stati di una banda intermedia, livelli energetici specifici posizionati all’interno della struttura elettronica di un materiale creato ad hoc. “Ciò consente a un singolo fotone di provocare generazioni multiple di eccitoni attraverso un processo di assorbimento in due fasi“, scrivono i due ricercatori sulla rivista Science Advances.

Nel nuovo materiale quantistico creato dagli scienziati della Lehigh University questi stati hanno livelli di energia all’interno dei gap di sottobanda ideali. Una volta testato all’interno di una cella fotovoltaica prototipale il materiale ha mostrato di poter migliorare l’assorbimento e la generazione di portatori nella gamma dello spettro dal vicino infrarosso alla luce visibile. 

La rivoluzione dei materiali quantistici

Il duo ha sviluppato il nuovo materiale sfruttando i “gap di van der Waals”, spazi atomicamente piccoli tra materiali bidimensionali stratificati. Questi spazi possono confinare molecole o ioni e gli scienziati dei materiali li usano comunemente per inserire, o “intercalare”, altri elementi per ottimizzare le proprietà dei materiali. Per la precisione hanno inserito atomi di rame tra strati di seleniuro di germanio e solfuro di stagno. “Rappresenta un candidato promettente per lo sviluppo di celle solari ad alta efficienza di prossima generazione – ha sottolineato Ekuma – che svolgeranno un ruolo cruciale nell’affrontare il fabbisogno energetico globale“.