Rinnovabili • Insolight pannelli solari

Insolight: i pannelli solari con le bolle arrivano su campi e tetti

La startup del Politecnico di Losanna produce moduli fotovoltaici dotati di un sistema di concentrazione e tracciamento che porta al 29% l'efficienza di conversione. Grazie al completamento di un nuovo round di finanziamenti è pronta a raggiungere il mercato

Insolight pannelli solari
Credits: © 2020 Insolight

Insolight, l’innovazione solare che viene dalla Svizzera

(Rinnovabili.it) – Insolight, startup svizzera che produce i pannelli solari “con le bolle”, ha raccolto in questi giorni 5 milioni di franchi (circa 4,6 milioni di euro) ed è oggi pronta a debuttare sul mercato. 

L’iniezione di capitale si aggiunge ai 10 milioni concessi dalla UE a HIPERION, il consorzio di ricercatori e imprese che sta lavorando per creare la prima catena di montaggio pilota per questi innovativi moduli. Cosa hanno di speciale? Innanzitutto l’alta efficienza di conversione. La tecnologia vanta una resa del 29 per cento, mentre gli attuali moduli fotovoltaici si aggirano intorno al 18-20 per cento.

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Il segreto di questo valore risiede in un mix di soluzioni, a partire dallo strato rivestimento ottico che gli conferisce l’originale aspetto a “bolle”. Il vetro protettivo incorpora file di lenti esagonali che concentrano i raggi solari su piccoli segmenti fotovoltaici, non più grandi di alcuni millimetri quadrati. Ma la vera innovazione risiede nel sistema di microtracciamento, brevettato dalla startup. Quest’ultimo permette di catturare il 100% della luce indipendentemente dall’angolo di incidenza. Nel dettaglio, le lenti si muovono di alcuni millimetri durante il giorno per tracciare le differenti posizioni del sole attraverso il cielo e mantenere così le celle sempre allineate.

“Poiché l’ingresso della luce viene potenziato otticamente – spiega la società – i moduli Insolight possono raggiungere un’efficienza ottimale con solo lo 0,5% della superficie coperta da celle. Questo approccio riduce drasticamente il costo del fotovoltaico per spazio occupato”. Questo uso sapiente dei materiali e del loro peso, lo rende ideale per l’installazione su tetti e coperture.

Il sistema ottico può anche esser montato su pannelli solari convenzionali per massimizzare la produzione di energia.

Inoltre, Insolight ha creato una versione translucida (THEIA) appositamente per l’impiego in agricoltura o l’integrazione architettonica. Questi moduli consentono una regolazione dinamica della luce solare trasmessa. La struttura permette loro di passare dalla modalità “generazione di elettricità” in cui viene trasmessa alle superfici sottostanti solo luce solare diffusa, ad una “trasmissione massima” in cui tutta la luce passa oltre il pannello.

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Il mercato agrivoltaico potrebbe essere relativamente nuovo, ma vale già circa 650 milioni di euro, con una capacità installata totale di 5 GWp”, afferma Laurent Coulot, CEO di Insolight. Nei test presso la Fondazione Tecnova, un centro agricolo in Spagna, il sistema ha aumentato la biomassa delle colture del 20% creando un microclima favorevole, proteggendo le piante da condizioni meteorologiche estreme e modulando la luce solare diretta.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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