Rinnovabili • Degrado dei moduli fotovoltaici:

“Solar attack”: la nuova manovra da 26 milioni di euro per gli investimenti delle imprese in rinnovabili

La manovra, presentata dalla Presidente Donatella Tesei e dall’Assessore regionale allo Sviluppo Economico, Michele Fioroni, insieme al Presidente di Gepafin, Carmelo Campagna, sarà aperta ad una ampia platea di imprese con un forte focus sul settore manifatturiero, particolarmente colpito dalla crisi energetica.

Degrado dei moduli fotovoltaici:
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Forte spinta alla transizione energetica delle imprese del territorio

Perugia, 9 nov. 022 – Si è tenuta oggi, 9 novembre, a Palazzo Broletto la presentazione della nuova manovra energetica della Regione Umbria, Solar Attack. Una misura profondamente rinnovata rispetto ai bandi energia ed efficienza energetica del passato che, con una dotazione di 26 milioni di euro, ambisce a dare una forte spinta alla transizione energetica delle imprese del territorio. 

   La manovra, presentata dalla Presidente Donatella Tesei e dall’Assessore regionale allo Sviluppo Economico, Michele Fioroni, insieme al Presidente di Gepafin, Carmelo Campagna, sarà aperta ad una ampia platea di imprese con un forte focus sul settore manifatturiero, particolarmente colpito dalla crisi energetica.
   Prima misura che verrà realizzata, in modo particolare, con le risorse della nuova programmazione, Solar Attack destinata infatti 20 milioni alle PMI, di cui 15 per il settore manifatturiero e 5 per turismo, commercio e servizi alla produzione e altri 6 milioni alla realizzazione di progettualità da parte di grandi imprese. 
  L’obiettivo centrale della manovra sarà quindi quello di incentivare fortemente l’autoconsumo delle aziende, attraverso la realizzazione di impianti fotovoltaici e accumuli, che la Presidente Tesei ha definito “investimenti fondamentali per permettere alle imprese di affrontare il momento contingente della crisi energetica, ma anche i prossimi decenni, in cui la transizione energetica non sarà più un opzione ma un percorso necessario.” La Presidente ha inoltre aggiunto, al riguardo, che “L’amministrazione ha fatto una scelta di campo importante. Ha deciso di orientare, in maniera consistente, le prime risorse che arriveranno dalla Commissione Europea per il nuovo ciclo di programmazione al tema dei temi, ossia l’energia. Siamo fiduciosi che questa scelta sarà vincente e che le imprese ne comprenderanno il valore e sfrutteranno al meglio questa opportunità”.  
  Per quanto riguarda le caratteristiche tecniche della manovra, le cui linee guida sono state approvate dalla Giunta regionale in data odierna e presentate nel dettaglio dall’Assessore Fioroni, si ravvisano molteplici novità rispetto al passato. 
   Per prima cosa, seguendo le orme dello “SMART Attack”, una misura a supporto della transizione digitale del tessuto imprenditoriale che ha riscosso particolare successo, anche il “SOLAR Attack” prevedrà incentivi diversi a seconda della taglia dell’investimento. Le PMI potranno infatti presentare domanda per tre riserve diverse: SMALL, per impianti fino a 75kWp di potenza, MEDIUM per impianti da 75kWp a 150 kWp e LARGE per impianti sopra i 150kWp. Tali riserve daranno quindi vita a tre graduatorie diverse e gli impianti saranno incentivati, a seconda della taglia, in maniera differente. 
   In particolare, per lo SMALL le imprese potranno scegliere tra un fondo perduto del 40% per l’impianto fotovoltaico e del 25% per gli accumuli o un finanziamento del 50% dell’investimento con una remissione del debito pari al 25% dell’investimento. Per il MEDIUM sarà possibile invece richiedere un fondo perduto del 35% per fotovoltaico e del 20% per le batterie o alternativamente un finanziamento con remissione del debito del 22,5% rispetto all’investimento. Infine, al LARGE sarà destinato o un fondo perduto del 30% su fotovoltaico e del 15% su batterie, oppure alternativamente un finanziamento agevolato con remissione del debito del 20% dell’investimento. 
   Le possibilità di scegliere tra finanziamento e fondo perduto, definita dal Presidente di Gepafin, “un’opportunità di fondamentale importanza, in un momento in cui tante piccole imprese fanno fatica ad accedere al credito”, non sarà possibile per le grandi imprese, le quali potranno richiedere esclusivamente un finanziamento del 50% dell’investimento e con limite massimo di 1.000.000 e con una remissione del debito pari al 20% dell’investimento stesso. 
   Per quanto riguarda le spese ammissibili, oltre alle spese relative ai materiali inventariabili, quali costi relativi all’acquisto di macchinari, impianti, attrezzature, componenti, nonché le relative spese di montaggio e allacciamento, saranno compresi anche i costi di progettazione fino ad un massimo del 10% dell’investimento. Per la prima volta saranno inoltre ammissibili anche costi relativi a interventi edili connessi all’installazione dell’impianto, che non potranno superare il 15% dell’investimento. 
Per quanto riguarda la procedura di valutazione dell’avviso, si è puntato a una forte semplificazione amministrativa, con criteri di merito che saranno dichiarati in fase di domanda e permetteranno un rapido esame delle domande. I criteri principali utilizzati sono 4: rapporto tra energia prodotta e energia accumulabile rispetto costo totale dell’investimento; criterio di «energivorità», calcolato come incidenza, su base annua, del costo delle forniture dell’energia elettrica sui costi di produzione dell’impresa; possesso di energy assessment semplificato, o di una certificazione UNI CEI EN ISO 50001; titolarità femminile.  
   “Con la manovra SOLAR Attack ci troviamo di fronte ad una misura totalmente rivoluzionata rispetto al passato – ha sottolineato l’assessore Fioroni – Oltre alla dotazione finanziaria importante, la misura trae la sua forza dall’essere costruita sulle esigenze attuali delle imprese e sulle lezioni apprese dagli ultimi avvisi”.
   Andando nel dettaglio, l’assessore ha quindi specificato “pensiamo alla decisione di dividere la misura in tagli differenti a seconda della grandezza degli impianti e quindi generare graduatorie diverse, o all’abbassamento dell’investimento minimo a 20.000 euro, rispetto ai 50.000 euro dell’ultimo Bando energia. Per la prima volta si cercheranno di raggiungere concretamente le realtà anche più piccole, facendole “competere” con realtà che stanno investendo su impianti di taglie similari, evitando quindi di mettere sullo stesso piano grandi investimenti e grandi imprese, con realtà più dimensionate”. 
   L’assessore ha inoltre aggiunto che “c’è poi la possibilità di scegliere tra fondo perduto e finanziamento, la scelta di tener conto di quanto sia energivora un’impresa e supportare, in primis, chi è stato più colpito dalla crisi energetica, la possibilità di includere nel progetto, per la prima volta in assoluto, gli accumuli e di realizzare gli impianti non solo sui tetti ma anche a terra e sulle pensiline. Tutti elementi, introdotti per la prima volta, in una manovra che ha tutti i requisiti per definirsi la più grande manovra in favore dell’energia che la Regione abbia mai fatto”. 
   Rispetto alle tempistiche, entro fine novembre verrà pubblicato il Bando, mentre a partire da gennaio 2023 le imprese potranno presentare domanda, e avranno a disposizione un mese di tempo. La decisione di lasciare più di un mese di tempo dalla pubblicazione delle caratteristiche del Bando alla presentazione delle domande è riconducibile alla volontà di procedere rapidamente e finanziare progetti cantierabili. Le imprese interessate, avranno quindi questo tempo prima dell’apertura delle domande, per lavorare al proprio progetto e all’acquisizione della documentazione della domanda, supportate dalla Regione, che metterà a disposizione un servizio di assistenza ad hoc.

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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
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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
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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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