Qualche tempo fa e' stato Tom Perry l'alpinista scalzo ad unire i due vulcani piu' rappresentativi del pianeta, l'Etna ed il Fuji. Durante la sua grande impresa sulla Montagna Sacra al Centro del Mediterraneo,  ha raccolto le ceneri vulcaniche, successivamente si e' inerpicato sempre a piedi scalzi sul Fujiama in Giappone, qui' ha lasciato le sabbie dell'Etna.

Questa unione simbolica, in questi giorni riflette un raggio di luce proveniente dall'Oriente Giapponese sull'Etna Valley nella zona industriale di Catania.

Una recentemente comunicazione ufficiale, formalizzata a Tokyo il 27 novembre u.s., annunciava che Enel e Sharp insieme nella doppia iniziativa sull'energia solare realizzeranno impianti fotovoltaici di generazione elettrica nel Sud d'Italia con la costruzione di uno stabilimento di pannelli, a Catania, con il coinvolgimento di STMicroelectronics.

La struttura nella città etnea, sara'operativa intorno alla metà del 2010, è un po' una sorpresa, in quanto le indiscrezioni più recenti indicavano come sito principale il Piemonte, che invece dovrebbe ospitare uno dei centri di assemblaggio previsti nel Nord Italia. Sharp, il secondo produttore mondiale di pannelli solari, sarà socio di minoranza in entrambe le iniziative, la sua quota dovrebbe attestarsi al 34%, mentre l'utility italiana avrebbe il 66%, sostenendo nel complesso spese per 700 milioni di euro, in linea con i piani di diversificazione sulle energie rinnovabili.

Al colosso tecnologico di Osaka, inoltre, saranno versati i pagamenti di royalties per la tecnologia di produzione di celle solari ultrasottili ('triple-junction'), destinate ai mercati europei e a quelli dell'area mediterranea. "Enel è una società molto sana sotto l'aspetto finanziario ed ha un terzo del capitale nelle mani dello Stato italiano.

L'impianto di Catania, basato sulla stessa tecnologia della struttura in fase di costruzione e Sakai, vicino a Osaka, produrrà all'inizio per 480 MW, con l'obiettivo di centrare una capacità massima di 1GW a pieno regime.

Il fotovoltaico è un'industria un po' paradossale. Stando alle cifre di mercato è in pieno boom, dal 2000 a oggi appare in progressione quasi esponenziale, in grandi linee e' basato su una tecnologia ferma, almeno per ora, si espande prevalentemente grazie a forti sussidi pubblici.

A Catania in STMicroelectronics e' attivo da diverso tempo un centro di ricerca avanzata, operativo per l'applicazione di nuove tecnologie sul fotovoltaico, a dirigere il dott. Salvo Coffa, il quale afferma che «La cella fotovoltaica tradizionale in silicio, che ancora fa il grosso di questa industria, non migliora la sua efficienza intrinseca da più di un decennio, è bloccata a un 16-20% di conversione massima della luce solare in elettricità, e a temperatura ambiente.
Se poi queste celle le misuriamo in condizioni reali, ovvero ad almeno 70 gradi centigradi di insolazione, il rendimento cala ulteriormente. Il chip fotovoltaico in silicio è infatti un dispositivo elettronico a basso valore aggiunto: in pratica un semplice diodo replicato all'infinito su una fetta di costoso cristallo di silicio "solar grade".
Cinque euro per la fetta e solo 0,5 euro di valore aggiunto per il fotovoltaico. La si può produrre anche con macchinari messi in un garage. Il materiale di base, scarso, quindi ne decide il costo, che non riesce a scendere da anni. E in questa morsa tra bassa efficienza e costi rigidi risiede, da tempo, il grande problema del fotovoltaico».
Come uscirne? Innumerevoli gruppi di ricerca, accademici e indu-striali, oggi sono al lavoro su diversi approcci in Usa, Asia e Europa. Su un obiettivo duplice: «Aumentare l'efficienza dei pannelli solari ben oltre il 20% e ridurne i costi. Ma spesso i due obiettivi non coincidono » osserva Coffa. Per esempio: si sono già ottenute, in laboratorio, efficienze record del 40% su sistemi fotovoltaici costituiti da celle a tripla giunzione (in pratica tre superfici fotovoltaiche sovrapposte, ciascuna in grado di catturare e convertire i principali colori della luce solare, anziché uno solo, come fanno le celle in silicio tradizionali).
Queste costose celle a triple junction (fino a pochi anni fa esclusivamente riservate ai satelliti e alle navette spaziali), se associate a lenti di concentrazione (come quelle di Fresnel o anche specchi parabolici, capaci di focalizzare il sole anche centinaia di volte) possono arrivare appunto al 40% di efficienza. «Ma al prezzo di costi elevati, materiali esotici come l'indio e il gallio, e un difficile allineamento della lente di concentrazione con connessi problemi di raffreddamento del sistema».
Per questo il gruppo di ricercatori della STMicroelectronics di Catania supportati dalla Divisione del dott. Carmelo Papa (Vicepresident Corporate) ha deciso, già da tempo, di esplorare la strada del pannello a film sottile. Le strutture nanometriche sono in grado di convertire luce in elettroni liberi in modo estremamente efficiente, ben al di sopra dei limiti attuali. In pratica: infinitesime nanostrutture (per esempio piramidi) possono generare elettroni dalle frequenze blu, verdi e rosse della luce solare. Il pannello a film sottile nanotech del prossimo futuro sarà così basato su materiali abbondanti e a basso costo: «Tanto vetro e poco silicio, con pochissimi droganti e metalli rari, una tecnologia a prova di futuro, anche per alti volumi».
Proprio per questo Coffa ci scommette: «Supponiamo che avessimo a disposizione una linea produttiva pilota, tipo Lcd. Un impianto, per ipotesi, da 100 megawatt annui, o da 250 milioni di euro di costo. Entro pochi anni potremmo sperimentare e poi affinare in produzione i primi pannelli ad alta efficienza, al 20% e persino il 30 per cento. Questa tecnologia nanometrica su film sottile infatti può evolvere rapidamente. E non starà ferma».
Architetture via via più calibrate delle nanostrutture, pannelli sempre più densi di componenti attive, integrazione sui pannelli stessi dei circuiti fotovoltaici di conversione elettrica (inverter) e di controllo ottimizzato del pannello... «all'inizio usciranno anche pannelli al 10%, ma c'è da scommettere che dopo 10 anni saremo a tre volte tanto». E intanto il gioco delle economie di scala opererà sui costi, al ribasso, «così come oggi avviene sugli schermi Lcd».
E a quel punto, immagina Coffa, il fotovoltaico avrà infranto il suo muro del suono. Non avrà più bisogno di sussidi e incentivi per divenire la forma di energia solare più diffusa, economica e versatile sulla faccia del pianeta.
Esaminando il principio di funzionamento di queste celle, i processi che vengono messi

in atto ricordano molto la fotosintesi clorofilliana e questo paragone fornisce un concreto

esempio dell'importanza della relazione tra principi chimici e fisici.

Notizie estratte dall'articolo di Giuseppe Carovita per Nova de Il Sole 24 Ore

Carmelo Nicoloso

(coord. Sud Italia Pro Natura)