Rinnovabili • Solari Solidali

Povertà energetica: a Baranzate il progetto “Solari Solidali”, la CER per le famiglie vulnerabili

Banco dell’energia, insieme all’associazione promotrice La Rotonda e a Next Energy Foundation, coordina il progetto per promuovere un modello rinnovabile e solidale a beneficio della comunità

Solari Solidali

Una comunità energetica rinnovabile e solidale per sostenere la comunità di Baranzate, comune di 12.000 abitanti in provincia di Milano ad alta povertà materiale che più di altri ha subito il contraccolpo della pandemia prima e dell’aumento del costo delle materie prime poi. È qui che prenderà piede il progetto Solari Solidali – coordinato e finanziato da Banco dell’energia, la fondazione nata per sostenere le famiglie che si trovano in una situazione di vulnerabilità economica e sociale con un focus sui bisogni energetici, e da Next Energy Foundation – che sarà presentato domani nella sede di Fondazione AEM (piazza Po, 3 alle ore 10.30) nell’ambito dell’International Energy Poverty Action Week (IEPAW). 

La comunità energetica vedrà la nascita di un partenariato tra l’Associazione La Rotonda, cittadini in situazioni di vulnerabilità sociale e attività private, con l’obiettivo di massimizzare gli incentivi derivanti dall’autoconsumo: tutti i soggetti uniranno le forze per produrre, scambiare e consumare energia da fonti rinnovabili su scala locale. La comunità energetica avrà anche un risvolto sociale in quanto oltre ad offrire un beneficio continuativo ai residenti delle aree interessate, con un’attenzione particolare ai nuclei fragili che saranno coinvolti attivamente, sarà possibile coinvolgere altre famiglie in condizione di vulnerabilità non collegate direttamente alla Comunità: tramite il “Volontariato Energetico” verranno infatti devoluti parte degli incentivi ricevuti sotto forma di contributi ai soggetti interessati.

Solari Solidali segue il progetto “BaranzHUB” coordinato da La Rotonda e svolto nel comune di Baranzate da dicembre 2020 a maggio 2022, finanziato da Bando “Doniamo energia” promosso dal Banco dell’energia con Fondazione Cariplo – a sostegno delle famiglie in difficoltà attraverso il pagamento delle spese condominiali, dell’affitto e delle bollette oltre che la consegna di prodotti alimentari e sanitari. Oggi, invece, la realizzazione di una comunità energetica prevede l’installazione di impianti fotovoltaici su due luoghi simbolo della città: InOltre, uno spazio di 870 mq, sede dell’Associazione La Rotonda, di Fondazione Inoltre e dell’Emporio della Solidarietà di Baranzate, e con l’obiettivo di aiutare le famiglie più vulnerabili del territorio e la Porta di Baranzate, sede dello Spazio 14:17 anni, 130 mq destinati agli adolescenti come luogo per ritrovarsi, imparare e crescere insieme. Entreranno nella nuova comunità energetica di Baranzate le famiglie vulnerabili, ma non solo. Dentro anche la storica azienda locale Turati Leandro che sarà collegata alla comunità per massimizzare l’autoconsumo in una formula di volontariato energetico devolvendo gli incentivi ricevuti al produttore della comunità stessa, La Rotonda che a sua volta li ridistribuirà alle famiglie più fragili

Gli ultimi anni segnati dalla pandemia e dalla crisi energetica ci hanno insegnato che un accesso all’energia sempre più inclusivo e alla portata di tutti è fondamentale per garantire a tutte le famiglie condizioni di vita dignitose,  – ha dichiarato il Segretario Generale, Laura Colombo – soprattutto in questo momento in cui sono proprio le famiglie più vulnerabili a soffrire maggiormente e a non riuscire ad accedere neppure ai servizi essenziali. Come Banco dell’energia siamo onorati di aver contribuito all’International Energy Poverty Action Week, una grande occasione per confrontarci e riunire più organizzazioni al fine di trovare soluzioni per contrastare la povertà energetica. Dal 2016 infatti la nostra mission è quella di agire come partner aggregatore delle migliori competenze, per realizzare progetti concreti che permettano di contrastare il fenomeno, sostenendo direttamente i più vulnerabili ma anche fornendo loro  le competenze necessarie ad attuare comportamenti virtuosi, con il coinvolgimento in percorsi educativi volti a promuovere una maggiore consapevolezza sui propri consumi energetici ed apprendere regole e comportamenti corretti per tenerli sotto controllo, limitando gli sprechi.” 

“Una delle più grandi sfide per noi oggi è quella di costruire una comunità che autoalimenta se stessa prendendosi cura delle fasce più fragili della popolazione, trovando strade innovative e strutturali di fuoriuscita dal bisogno, una comunità resiliente con un ente che si mette al servizio per trainare il percorso di crescita non tralasciando alcuna componente in gioco (imprese, istituzioni, terzo settore, gruppi informali, famiglie, individui fragili)”, conclude così Samantha Lentini, Presidente dell’Associazione La Rotonda Baranzate.

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Rinnovabili • Batterie al sodio allo stato solido

Batterie al sodio allo stato solido, verso la produzione di massa

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
via Depositphotos

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 Na2Sx 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 .

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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 • fotovoltaico materiale quantistico

Fotovoltaico, ecco il materiale quantistico con un’efficienza del 190%

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

fotovoltaico materiale quantistico
via Depositphotos

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. 

leggi anche Fotovoltaico in perovskite, i punti quantici raggiungono un’efficienza record

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“.

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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.