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Un'oasi fotovoltaica

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Un'oasi fotovoltaica

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In un’isolata e semidesertica regione egiziana, a nord del Cairo, un frutteto di 60 ettari con fagioli, piselli e aranci.

E un problema: la necessità quotidiana d’acqua.

“A ogni pianta – racconta Tantawi Mostafa, agricoltore – occorre una certa quantità d’acqua e la quantità necessaria dipende dalla stagione. Per esempio i piselli hanno bisogno di molta acqua. Devo irrigarli per almeno cinque ore al giorno, soprattutto durante l’inverno. Ma in ogni caso non consumo mai meno di 4000 metri cubi d’acqua al giorno”.

Tantawi si serve di un vecchio macchinario diesel per pompare in superficie l’acqua che si trova a grandi profondità.

Ma alcuni scienziati sono arrivati fin qui per cercare soluzioni diverse. Una scelta dettata da molte ragioni.

Così Fuad Ahmed Abulfouth, ingegnere elettrico presso il ministero egiziano per le Risorse idriche e l’Irrigazione: “Questi motori diesel per pompare acqua si trovano ovunque in Egitto. E vogliamo che ciò cambi. Conosciamo bene i problemi inerenti a questi macchinari. Sono molto rumorosi e molto inquinanti. Emettono una gran quantità di gas tossici nell’atmosfera. E inoltre il loro uso e il loro mantenimento sono piuttosto cari. Occorre comprare del diesel, superare controlli tecnici, cambiare l’olio al motore, cercare pezzi di ricambio. Tutto ciò ha un alto costo finale per gli agricoltori”.

Come fare per pompare acqua nelle regioni isolate in modo ecologico ed economico?

In cerca di risposte i ricercatori…guardano al sole.

“Stiamo andando – ci racconta Gabriel Sala, coordinatore del progetto NACIR – verso una stazione sperimentale dove stiamo conducendo test sull’uso delle energie rinnovabili, per pompare acqua e irrigare regioni semi desertiche”.

La stazione sperimentale è lontana dai sentieri più battuti. Questi non sono normali pannelli fotovoltaici. Sono stati realizzati utilizzando una nuova generazione di celle fotovoltaiche costruite in Germania nell’ambito di un progetto di ricerca dell’Unione Europea.

“Il nostro sistema, la tecnologia fotovoltaica a concentrazione – ci spiega Andreas Gombert, ingegnere ottico presso Concentrix Solar/Soitec – consiste in un pannello di lenti all’interno del quale 200 piccole lenti focalizzano i raggi solari su celle solari estremamente piccole. Questa celle sono veramente minuscole. Questa parte frontale serve solamente a focalizzare la luce. Se guardiamo la parte posteriore, vedremo delle piccole piastrelle. Si tratta di riduttori di calore, dispositivi per assorbire il calore. Le celle solari fotovoltaiche sono all’interno di queste piastrelle. Ogni cella è di soli due millimetri di diametro”.

I pannelli solari installati su inseguitori solari sono molto più efficienti dei pannelli fotovoltaici normali.

“Con il fotovoltaico a concentrazione – aggiunge Andreas Gombert – la luce viene concentrata su celle solari molto piccole ma molto efficaci. Il vantaggio principale è che una cella di fotovoltaico concentrato è due volte più efficace che una cella solare classica”.

In condizioni ideali, ogni pannello rotante è in grado di produrre circa 50 kilowatt per ora.

Questi ricercatori spagnoli sono qui per misurare quanto questi pannelli siano efficienti in condizioni metereologiche differenti.

Così Maria Martinez, ingegnere industriale presso ISFOC: “Più è pulito il cielo e più ci sono radiazioni, più questi pannelli sono in grado di generare energia. La temperatura lavora in senso inverso. Più fa caldo, meno energia i pannelli accumuleranno. Ma la temperatura non è un fattore importante. Il vento è più importante. Un vento lieve favorisce la produzione di energia perché disperderà il calore dalla superificie degli specchi e l’intero sistema si raffredderà e diventerà più efficace. Ma il vento forte può disturbare il movimento di pannelli. Il vento forte può anche far accumulare sporcizia sulla superficie degli specchi e può ridurre significativamente la produzione di energia”.

All’interno di questo piccolo edificio, l’energia prodotta viene trasformata e stoccata. Un sistema complesso messo a punto da ingegneri elettrici tedeschi.

“Riceviamo – spiega Alexander Schies, ingegnere elettrico presso il Fraunhofer Institute – la corrente alternata dai pannelli che arriva qui ed è iniettata nella rete CA. Questi tre invertitori servono da una parte a stabilizzare la rete elettrica e dall’altra, nel caso in cui non ci sia sole per diversi giorni, a

fornire ai pannelli energia sufficiente perché possano orientarsi verso il sole. In questo contatore

si trova la scatola di contollo della corrente continua. Qui si effettuano le misure e le si trasferiscono verso la batteria. Qui abbiamo le batterie. Il serbatoio è piccolo, sufficiente per alimentare i sensori per due giorni, in modo che possano seguire il sole quando è troppo nuvoloso”.

L’elettricità poi viene usata per pompare l’acqua da una profondità di circa 40 metri, desalinizzarla e

irrigare un vicino campo di grano, sotto la supervisione di ricercatori locali.

“Inviteremo gli agricoltori – garantisce Fuad Ahmed Abulfouth – la gente della regione, a venire a vedere queste colture sperimentali. Questo campo di frumento insegnerà loro molte più cose che migliaia di discorsi e di conferenze in merito ai vantaggi delle energie rinnovabili. Le persone saranno in grado di giudicare con i propri occhi. Impareranno come possono trarre vantaggi dall’energia fotovoltaica concentrata.

Li aiuteremo a capire questi vantaggi. Quando avremo tutti i dati, li tradurremo in figure reali. Così le persone saranno in grado di sapere quanto denaro devono investire, e quanto ne avranno in ritorno. Impareranno in un modo semplice quanto questa tecnologia può essere utile per la loro vita quotidiana”

Secondo gli scienziati, gli agricoltori non saranno

gli unici beneficiari se simili impianti si svilupperanno in altri luoghi isolati e semidesertici.

“Solo le celle del fotovoltaico concentrato – conclude

Gabriel Sala – devono essere importate da Paesi esterni all’Egitto. Tutti gli altri materiali usati in questo impianto sperimentale sono davvero convenzionali. Usiamo vetro, specchi, metalli, ferro. Tutti questi materiali possono facilmente essere reperiti localmente. In questo modo creiamo lavoro. E il sistema non solo migliorerà le condizioni di vita degli agricoltori ma di tutta la società. Stiamo affrontando il problema globale dell’energia con un approccio locale”.

Tutto ciò, nelle speranze degli scienziati, potrebbe diventare realtà non solo in Egitto, ma anche in altri Paesi in via di sviluppo. Paesi con una produzione insufficiente di energia…ma con il sole che potrebbe dare una mano importante.

www.ies.upm.es/NACIR