Con l’uso della nanotecnologia, la pellicola fotovoltaica, ideata da Ribes Tech, viene stampata su fogli leggeri e flessibili di plastica, capaci di trasformare le radiazioni solari e artificiali, come la luce delle lampadine, in elettricità alimentando i sistemi domotici e altri tipi di tecnologie.
Si rivela una soluzione efficace sia a livello di risparmio economico, perché riduce l’uso delle batterie, sia per la tutela dell’ambiente, infatti a differenza delle batterie la pellicola fotovoltaica può essere riciclata come qualunque sostanza plastica.
Ribes Tech, nata a marzo del 2016, è una start-up creata dalla collaborazione tra l’”Istituto Italiano di Tecnologia” (IIT) di Milano e la OMET di Lecco. La prima è specializzata nelle nanotecnologie, mentre la seconda è all’avanguardia nella realizzazione di macchinari per la stampa.
Tale connubio di competenze industriali e scientifiche è stato fortemente voluto da Marco Carvelli, ingegnere fisico trentunenne, laureatosi al Politecnico di Milano. Dall’Olanda, egli è tornato in Italia per realizzare, insieme con altri ricercatori la cui età non raggiunge i trentacinque anni, un progetto all’avanguardia per i pannelli fotovoltaici: tale innovazione viene messa in pratica mediante la posa, per stampa, di inchiostri avveniristici.
L’idea di Ribes Tech è partita dallo studio sugli Oled, ossia i diodi (dispositivi che emettono la luce) degli schermi moderni di computer e telefoni cellulari. Le celle fotovoltaiche relative al progetto di Ribes Tech sono analoghe, con la differenza che, invece di emettere luce, la assorbono e la trasformano in energia elettrica.
Cos’è la pellicola fotovoltaica di Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
Ribes Tech, la start-up ideata e costituita da Carvelli, ha progettato una pellicola fotovoltaica in grado di alimentare i sistemi domotici e altre tecnologie.
Viene stampata su fogli di plastica a costi molto contenuti, in grandi volumi e funziona con luce artificiale. Tali fogli sono molto leggeri, sottili e flessibili. La caratteristica basilare di questa tecnica di produzione è l’essere in grado di depositare, durante la stampa, i materiali semiconduttori e conduttori che formano la cella fotovoltaica.
I materiali adoperati vengono sciolti in solventi idonei a formare inchiostri speciali. Tali inchiostri sono compatibili con tecniche di stampa rotativa, la stessa utilizzata per stampare abitualmente i giornali, i fazzoletti di carta e le etichette delle bottiglie. La pellicola viene stampata su strati economici di vari colori e forme, che soddisfano le esigenze dei vari ambienti.
Come funziona la pellicola fotovoltaica di Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
Nello specifico, il funzionamento avviene in questo modo: le celle fotovoltaiche usano il polimero semiconduttore miscelato con i fullereni, ossia nanosfere di carbonio. Tale composto viene depositato su un foglio plastico.
Il pannello è una sorta di doppio sandwich: alla base, su uno strato di plastica, si stampa la cella stratificata, che viene poi coperta da un altro foglio plastificato. Tale processo viene gestito con l’ausilio della nanotecnologia: questa tecnica fa sì che i materiali vengano gestiti a livello molecolare e trasformati in una sorta di inchiostro, che sarà successivamente stampato su pellicola. Ad inchiostro asciutto, le nanoparticelle conserveranno la loro caratteristica di trasformare le radiazioni solari in elettricità.
Il supporto sul quale sono stampate le celle è normalmente il PET, ossia la medesima plastica con cui vengono realizzate le bottiglie dell’acqua. Su tale pellicola vengono depositati i vari strati relativi ai materiali semiconduttori organici.
Si tratta di polimeri particolari, ovvero plastiche speciali, le quali fungono da conduttori o semiconduttori di corrente elettrica. Grazie all’ausilio dei materiali polimerici, la pellicola fotovoltaica che alimenta i sistemi domotici non è rilascia alcuna sostanza tossica. Inoltre, tale prodotto è idoneo allo smaltimento e al riciclaggio normalmente usato per le materie plastiche.
Caratteristiche e vantaggi della pellicola fotovoltaica di Ribes Tech
image credit: Ribes Tech
La pellicola fotovoltaica non solo funziona perfettamente con luce artificiale, ma è addirittura ancora più performante di altre tecnologie quali i pannelli di silicio abitualmente visibili sui tetti. Ciò avviene in quanto tale pellicola può essere modificata facilmente cambiando la parte di luce che assorbe la cella. Chiaramente, con la luce artificiale viene trasportata meno energia rispetto alla luce solare, ma frequentemente è sufficiente proprio per l’alimentazione dei sistemi per la domotica, ma anche per l’applicazione adoperata nell’”Internet of Things” (IOT).
La pellicola fotovoltaica di Ribes Tech, con luce artificiale, ha più o meno la stessa autonomia delle batterie. Può generare qualche decina di microwatt per centimetro quadrato. Con questi fogli, è possibile ridurre l’uso delle batterie, risparmiando economicamente e avendo un grande vantaggio per la tutela ambientale: le batterie racchiudono in sé una parte di sostanze tossiche e talvolta sono difficili da smaltire.
La pellicola, invece, al termine della sua vita, può essere riciclata come qualunque sostanza plastica.
E’ ancora molto arduo fornire delle stime sul prezzo dei fogli fotovoltaici che alimentano i meccanismi domotici. Probabilmente, in futuro, tali pellicole costeranno quanto una banale etichetta di bottiglia. Al momento, però, non vi sono grandi aziende che producano gli inchiostri necessari per la realizzazione di questi strati fotovoltaici, per cui, piccoli gruppi di ricercatori realizzano inchiostri in modeste quantità, ma non in maniera automatizzata. In questo modo, purtroppo, i costi sono ancora elevati, ma non superiori al costo di una pila stilo.
Il fine di Ribes Tech
Il fine, da parte dei ricercatori, è quello di poter utilizzare la pellicola fotovoltaica nel settore dei sistemi domotici: sensori, rilevatori di temperatura e di allarme, telecomandi, etichette elettroniche, display. In futuro, però, l’obiettivo è quello di mettere a frutto tale tecnologia nel campo della telefonia mobile (cellulari) e dell’elettronica in generale.
Ci si propone di siglare accordi con le ditte specializzate nel ramo della domotica, del wireless, sensori, reti e sistemi elettronici. Lo scopo di Ribes Tech è quello di collaborare con tali aziende, in quanto potenzialmente interessate ad inserire e utilizzare i moduli fotovoltaici nella loro produzione.
Ribes Tech si occupa, da diverso tempo, del progetto relativo alla creazione della pellicola fotovoltaica, in particolare nel campo della domotica. Sono stati sviluppati i primi prototipi, ma presto ci saranno anche le partnership aziendali indispensabili per il lancio sul mercato, che avverrà nel corso del corrente anno.
L’idea della start-up Ribes Tech è di raccogliere ciò che quotidianamente si spreca, senza nemmeno accorgersene. Prima dell’epoca della nanotecnologia, nessuno avrebbe mai pensato che si potessero realizzare moduli fotovoltaici flessibili, leggerissimi e molto sottili, capaci di trasformare la luce delle lampadine in energia elettrica.
Non resta che attendere l’evoluzione di questo progetto, orgogliosamente tutto italiano, che porterà il nostro Paese e non solo, ad una produzione e ad un consumo energetico maggiormente sostenibile.
Le pellicole fotovoltaiche di Ribes Tech sono state da poco premiate, dal “Mit Technology Review”, come una delle dieci novità più importanti progettate in Italia dagli Under 35.