Il rilancio dell’industria fotovoltaica europea passa dalla Svizzera

Come combinare la produzione agricola e quella energetica: i moduli solari translucidi di Insolight consentono di generare elettricità su campi agricoli e serre, senza sacrificare terreni coltivabili. Insolight

L’UE punta su una start-up svizzera per rilanciare la produzione di pannelli solari in Europa, quasi abbandonata nelle mani della concorrenza asiatica. La società vodese Insolight ha sviluppato una tecnologia fotovoltaica ad altissima efficienza, che apre nuove prospettive.

Ancora nel 2000, assieme agli Stati uniti, l’Europa era leader nello sviluppo di tecnologie fotovoltaiche e nella produzione di moduli e impianti destinati all’energia solare. Appena una decina di anni dopo, il mercato cominciava ad essere inondato da prodotti asiatici: giapponesi, coreani e, soprattutto, cinesi.

Oggi, tra i maggiori produttori di pannelli solari figurano quasi solo imprese cinesi, mentre centinaia di aziende europee attive in questo settore hanno chiuso i battenti o sono state costrette a riconvertire le loro attività. Oltre l’80% dei moduli istallati nel mondo sono assemblati in Cina.

Ma non è detta l’ultima parola. Diverse iniziative sono state avviate in questi ultimi tempi per dare nuova vita all’industria fotovoltaica in Europa. Tra queste vi è il progetto HiperionCollegamento esterno, che mira a portare sul mercato moduli solari iper-efficienti basati sulla tecnologia innovativa della start-up svizzera InsolightCollegamento esterno. Questo progetto ha ottenuto l’anno scorso un finanziamento di 10,6 milioni di euro da parte della Commissione europea.

Primato mondiale

Insolight è stata fondata nel 2015 da tre ex-studenti del Politecnico federale di Losanna (EPFL) che, dopo aver mosso le loro prime esperienze professionali nell’industria, hanno deciso di creare una start-up nel Parco d’innovazione di questa scuola a Ecublens (Canton Vaud), con l’idea di sviluppare una nuova generazione di moduli fotovoltaici a concentrazione.

Mentre i pannelli convenzionali si basano soltanto su una struttura di celle di silicio, in questi moduli ad alta concentrazione l’ingresso della luce viene potenziato attraverso un rivestimento di lenti, che consentono di focalizzare i raggi su celle fotovoltaiche miniaturizzate ad elevato rendimento. Questo sistema migliora l’efficienza dell’impianto energetico, incrementando in maniera esponenziale la quantità di raggi solari “catturati” dalle celle e trasformati in corrente elettrica.

Una rete di lenti consente di focalizzare la luce del sole sul modulo fotovoltaico, incrementando la quantità di raggi solari “catturati” dalle celle e trasformati in corrente elettrica. swissinfo.ch

“Nel 2016 con questa tecnologia abbiamo stabilito un record mondiale, raggiungendo un grado di rendimento del 36%, ossia praticamente il doppio di quello dei pannelli convenzionali sul mercato”, indica David Schuppisser, responsabile della strategia commerciale di Insolight. “Questo primato – omologato dall’Instituto Fraunhofer per i sistemi ad energia solare di Friburgo, in Germania – ha permesso l’inizio dell’avventura, ossia la mobilitazione di fondi e il passaggio da un prototipo di laboratorio a un prototipo con moduli commerciabili”.

Microtracciamento del sole

Introdotti una ventina di anni fa, i moduli ad alto rendimento sono stati impiegati inizialmente sui satelliti, dove è fondamentale poter massimizzare il rendimento al metro quadrato, vista la superficie disponibile molto limitata. Sulla Terra, invece, vengono generalmente utilizzati in moduli a concentrazione piuttosto grandi, dotati di una struttura mobile di lenti o specchi, orientata da un motore verso la luce del sole.

Uno degli elementi rivoluzionari della tecnologia di Insolight è di aver messo a punto un sistema di microtracciamento del sole, in cui sono le celle a spostarsi di alcuni millimetri sull’arco del giorno. Questo leggero movimento un massimo di luce, fino ad angolo di incidenza dei raggi di 60 gradi.

“La nostra innovazione è costituita dalla miniaturizzazione del sistema fotovoltaico a concentrazione, tramite un modulo piatto e sottile che può essere montato come qualsiasi altro pannello convenzionale. Le tecnologie a concentrazione attuali si basano sul posizionamento di tutto il modulo verso la luce del sole e necessitano quindi di istallazioni molto voluminose e pesanti per effettuare questo movimento”, sottolinea David Schuppisser.

Produzione agricola ed energetica

Con il progetto Hiperion – che raggruppa 16 partner di vari paesi, tra centri di ricerca e imprese – si vuole realizzare nel 2022 una prima linea di produzione industriale di moduli di Insolight, con un rendimento del 29%. Questi moduli aumentano di almeno un terzo l’efficienza energetica rispetto ai pannelli convenzionali utilizzati sui tetti, ma hanno ancora costi di produzione sensibilmente superiori. Inizialmente la start-up intende però puntare sulla fornitura di moduli per il settore agricolo.

Insolight ha infatti messo a punto una versione translucida dei suoi moduli, che permette di produrre elettricità e, nel contempo, di disporre di sufficiente luce per le coltivazioni in serra o in strutture leggere che sostituiscono i tunnel di plastica. Nel caso di una serra, si ricopre circa il 50% del tetto esposto verso Sud. L’impianto può essere azionato in modo da generare elettricità, lasciando passare solo luce solare diffusa, oppure da far filtrare il massimo di luce diretta.

“Siamo i soli a proporre una simile soluzione di agrivoltaismo, per il quale vi è un enorme potenziale di sviluppo. Per realizzare gli obbiettivi climatici fissati dai paesi europei sono necessari da 500 a 750 chilometri quadrati all’anno di superfici ricoperte da pannelli solari. La questione è quindi di trovare delle superfici adatte, senza sacrificare inutilmente terreno utilizzabile in altro modo. Da qui l’idea di avere una doppia utilizzazione delle strutture agricole”, spiega David Schuppisser.

David Schuppisser, chief business officer di Insolight. swissinfo.ch

Restauro dell’industria fotovoltaica

Tra il il 2013 e il 2018 la Commissione europea aveva imposto dazi antidumping sulle importazioni di pannelli solari cinesi, accusando Pechino di sovvenzionare oltremisura i propri prodotti e di far uso di pratiche commerciali sleali, causando pregiudizio all’industria fotovoltaica europea. Due anni fa queste misure, che hanno avuto poco successo, sono state tolte e l’UE punta ora su tecnologie solari ad alta efficienza, come quella sviluppata da Hiperion, per promuovere la produzione di moduli fotovoltaici in Europa.

L’invasione di pannelli cinesi ha portato ad un forte calo dei prezzi e ha contribuito a sua volta a favorire l’espansione dell’energia solare in Europa. L’importazione di prodotti assemblati in Cina influisce però negativamente sul bilancio ambientale di questa fonte rinnovabile. Inoltre, ripropone la questione della dipendenza energetica per i paesi europei, che intendono ridurre i consumi di combustibili fossili non solo per ragioni climatiche, ma anche per essere meno dipendenti dalle importazioni. 

Anche un’altra società svizzera, la Meyer Burger, intende partecipare al restauro dell’industria fotovoltaica in Europa. Dopo numerosi tentativi di riconversione falliti, l’impresa di Thun (Canton Berna) ha deciso pochi mesi fa di rilanciare la produzione di pannelli fotovoltaici nella cosiddetta Solar Valley, nella Germania orientale. Questa iniziativa, che mira a coprire almeno un terzo della nuova domanda europea di pannelli entro cinque anni, ha raccolto molti sostegni, ancora impensabili pochi anni fa per questo settore.

Un progetto che non entra in collisione con quello di Insolight e che viene considerato positivamente da David Schuppisser. “Siamo contenti di questi sviluppi. Dimostrano la volontà europea di ricostruire una propria manifattura nell’ambito del fotovoltaico e nuove catene di produzione, utilizzando le sinergie e le competenze disponibili”.