L’energia solare come risorsa rinnovabile

4 esempi di tegole solari sostenibili e di design

Author
Norma Marquez
Visual Curator
Mariagiovanna Amodeo
English and Italian Translation
Andrea Terrado

L’energia solare come risorsa rinnovabile viene scoperta nel 1838. In quest’anno, il fisico francese Alexandre Edmond Becquerel scopre l’effetto fotovoltaico. Questo effetto consiste nella comparsa di una tensione elettrica in un materiale semiconduttore a causa del rilascio di elettroni. L’impatto si verifica quando il materiale sulla superficie è esposto alla radiazione delle particelle di luce. Tuttavia, l’uso tecnologico di questa risorsa non sarebbe iniziato fino al 1873. Questo accade quando l’ingegnere elettrico britannico Willoughby Smith scopre che il selenio ha una proprietà fotoconduttiva. Una scoperta che contribuisce alla comparsa delle prime celle fotovoltaiche al selenio.

Con il passare del tempo e le successive scoperte, sono state introdotte nella vita di tutti i giorni, diventando attualmente l’energia rinnovabile più utilizzata. Oggi, la maggior parte delle installazioni di pannelli solari e tetti vengono effettuate nelle case e nel settore industriale.

Per capire come funziona, diamo un’occhiata a com’è l’energia solare come risorsa rinnovabile.

Che cos’è l’energia solare?

Il sole è la stella più grande del sistema solare ed è quella che favorisce la vita sulla terra fornendo luce e calore. Ogni particella del sole che raggiunge la superficie terrestre è nota come fotone. Ogni fotone contiene gran parte dell’energia fondamentale che alimenta il nostro pianeta.

La radiazione solare raggiunge la superficie terrestre per soddisfare il nostro fabbisogno energetico globale per quasi un anno intero. È un elemento naturale inesauribile, che diventa una delle risorse rinnovabili più benefiche della natura. Il suo impatto ambientale è minimo, in quanto non produce rifiuti né emette gas serra. L’energia solare è una risorsa pulita e rinnovabile, in quanto riduce l’impronta lasciata dall’attività umana sul pianeta.

Una delle caratteristiche principali dell’energia solare è che può essere sfruttata e convertita da collettori solari o fotovoltaici per uso rinnovabile. Ha due usi principali:

  • Energia solare termica. Utilizza la luce solare per generare calore, sia per uso domestico che industriale. Questo tipo di energia rinnovabile richiede un’installazione composta da collettori solari sul tetto della casa o su grandi aree di terreno, con un impianto solare termico. Attraverso questi collettori, l’energia termica viene trasformata in energia meccanica, generando così energia elettrica.
  • Energia solare fotovoltaica. La sua produzione è una delle più semplici che esistano nel campo delle energie verdi. È per questo motivo che il suo utilizzo e la sua applicazione si stanno diffondendo, soprattutto in quelle zone in cui predominano le ore diurne. La sua installazione è composta da pannelli solari fotovoltaici costituiti da celle di silicio che convertono la luce solare in energia, indirizzandola verso la rete elettrica per l’utilizzo.

L’energia solare è la principale fonte di energia rinnovabile del pianeta. Oggi rappresenta l’opzione più logica e intuitiva per la progettazione e lo sviluppo costruttivo di coperture sostenibili. L’utilizzo di questa risorsa ci permette sempre più di vivere in modo più consapevole e rispettoso dell’ambiente.

Tegole solari sostenibili

Nel 1973 è stata costruita la prima casa alimentata al 100% da energia solare. Questo progetto è stato realizzato dall’Università del Delaware negli Stati Uniti. Da quella data fino ad oggi, le costruzioni a energia solare sono diventate sempre più comuni in tutto il mondo. La sua evoluzione ci permette di trovare sul mercato, non solo pannelli, ma anche tegole solari. Questo prodotto si è sviluppato con la stessa funzionalità e applicazione della scheda, risolvendo anche esigenze in termini architettonici e di design.

Le tegole solari sostenibili hanno i loro primi inizi nel 1998, quando Subhendu Guha, uno scienziato indiano-americano specializzato in fotovoltaico, crea tegole solari flessibili in silicio. Queste si potevano facilmente installare su tetti residenziali. Oggi, le tegole solari sono una soluzione innovativa per il settore delle costruzioni. Ciò è possibile grazie al loro sviluppo tecnico sostenibile e alle proposte di design estetico che completano gli stili architettonici classici o contemporanei.

Ecco 4 esempi di brand visionari e all’avanguardia che sviluppano questa finitura come soluzione architettonica sostenibile.

TESLA

Questo rivoluzionario marchio americano è stato fondato in California nel 2003 da Martin Eberhard e Marc Tarpenningno. Tesla non è solo responsabile della più grande produzione al mondo di auto elettriche al 100%. È anche un’azienda specializzata in pannelli fotovoltaici e tegole sostenibili. Elon Musk, l’attuale CEO, sostiene che l’obiettivo principale del marchio è quello di accelerare la transizione del mondo verso l’energia sostenibile.

Il suo sistema di copertura è costituito da tegole solari in vetro e acciaio. Il vetro per produrre energia, mentre l’acciaio per soddisfare le esigenze architettoniche, offrendo longevità e resistenza al tetto. Questo sostituirebbe qualsiasi tipo di finitura per un tetto tradizionale con tegole sostenibili, offrendo una specifica estetica finale. Ma soprattutto produrre energia pulita, con un approvvigionamento energetico totale per uso domestico. La sua struttura del tetto offre una maggiore resistenza ad altri tipi di finiture tradizionali. Uno dei loro vantaggi è che offrono protezione contro possibili interruzioni di corrente.

Come funziona il sistema

L’energia elettrica della casa contiene un sistema solare completamente integrato nelle tegole del tetto con un design che si fonde con ogni stile architettonico. Questo completerebbe lo stile naturale della casa. Il controllo dell’energia può essere controllato tramite l’app Tesla. La produzione di energia può essere monitorata in tempo reale e il sistema può essere controllato da qualsiasi luogo con avvisi istantanei e accesso remoto.

Per mezzo di una batteria compatta per uso domestico, viene immagazzinata l’energia prodotta attraverso le piastrelle. Ciò consente di avere a disposizione l’energia in qualsiasi momento, anche durante un’interruzione di corrente.

Credito: tesla.com

FLEXSOL SOLUTIONS

Questa azienda olandese è pioniera nel campo della tecnologia solare ed è stata fondata più di 17 anni fa. L’azienda è stata costruita su una tecnologia unica e brevettata per flettere celle solari in silicio monocristallino ad alta efficienza. Integrando questa tecnica con le loro innovazioni principali, hanno sviluppato con successo prodotti solari avanzati e sofisticati per il mercato delle costruzioni. I suoi dipartimenti di ingegneria, ricerca e progettazione si concentrano sulla produzione e fornitura di elementi solari per la costruzione di città intelligenti.

L’azienda ha scoperto che quando i pannelli solari convenzionali hanno iniziato a essere installati sui tetti delle case, il mondo aveva trovato una soluzione rapida alla crisi energetica che stava vivendo. Tuttavia, c’era un problema: i grandi schermi piatti non si adattavano allo stile e al design architettonico delle case in cui dovevano essere installati. Poche persone volevano modificare l’estetica del proprio tetto solo per risparmiare un po’ sulla bolletta elettrica a lungo termine. Come soluzione a questo problema, il marchio ha sviluppato le sue tegole solari sostituendo le coperture tradizionali, offrendo una maggiore efficienza in termini tecnici ed estetici.

Queste tegole solari offrono la stessa quantità di energia dei pannelli solari convenzionali?

Secondo le sue specifiche tecniche, la tegola  solare a marchio FlexSol  non solo rispetta il design della struttura su cui è installata, ma genera più energia rispetto ai pannelli fotovoltaici convenzionali. Poiché la superficie fotovoltaica integrata è curva per natura, la luce solare raggiungerà sempre le piastrelle con un’angolazione ottimale.

Le sue tecnologie di ottimizzazione e monitoraggio all’avanguardia consentono prestazioni energetiche notevolmente superiori rispetto ai pannelli fotovoltaici convenzionali. Hanno uno schema elettronico intelligente che evita i problemi delle ombre sul tetto.

Integrando un impianto fotovoltaico nella ceramica tradizionale, la piastrella FlexSol fonde la tecnologia moderna con una finitura classica. Con caratteristiche come una maggiore efficienza energetica rispetto ai sistemi convenzionali e nessun effetto ombreggiante negativo sulla costruzione della facciata. La posa e la semplicità di progettazione della piastrella realizzano una corretta integrazione nell’architettura della casa.

Le prestazioni dell’intero sistema possono essere monitorate attraverso un’app di facile utilizzo. È possibile un sistema di qualsiasi dimensione, perché la tegola solare può sostituire gli attuali modelli di tegole canadesi.

Credito: flexsolsolutions.com

METSOLAR

L’azienda è stata fondata in Lituania nel 2007 sotto la guida del ricercatore Juras Ulbikas. In qualità di CEO dell’azienda, ha ispirato in modo visionario l’intero team di ricerca, ingegneria e progettazione. È così che è riuscita a diventare uno dei primi produttori di energia solare personalizzata.

L’azienda è stata pioniera nel suo paese nell’applicazione dell’energia solare ai prodotti per l’edilizia. Il suo approccio si basa sulla ricerca e sull’innovazione. Questo approccio le ha permesso di diventare uno dei produttori di energia solare più flessibili sul mercato. In questo modo, riesce ad offrire la possibilità di produrre elementi di energia rinnovabile su misura per ogni progetto e con un design esclusivo.

Il sistema BIPV

Il sistema BIPV per tetti offerto da Metsolar si basa sulla produzione di moduli in vetro solare satinato. Si tratta della tecnologia di energia solare fotovoltaica più utilizzata nella costruzione di edifici. Il sistema può essere applicato come complemento a una copertura esistente o sostituire qualsiasi altra copertura.

Il progetto si compone di moduli, celle e fogli che permettono una completa fusione visiva con l’oggetto esistente. Ciò è dovuto a un’installazione senza giunti. Alcune applicazioni richiedono il raggiungimento della massima trasmissione della luce dal cristallo solare insieme alle migliori prestazioni energetiche. La disposizione delle celle e gli spazi tra di esse vengono regolati per produrre un effetto migliore. Questi sistemi sono progettati e realizzati per adattarsi alle soluzioni di montaggio già esistenti sul mercato. Si adattano al loro sistema di fissaggio sviluppato nella costruzione originale.

Questi moduli fotovoltaici in vetro sono una soluzione costruttiva leggera per edifici ad alta efficienza energetica. Forniscono opzioni di progettazione delle vetrate. Questo con infinite possibilità di finiture e colori in modo che designer e architetti possano implementare soluzioni esterne estetiche e personalizzate.

Credito: Pinterest

WIENERBERGER

LL’azienda austriaca Wienerberger è stata fondata a Vienna nel 1819 da Alois Miesbach. Negli anni successivi si è espansa in Europa e nel 1999 ha raggiunto la rappresentanza negli Stati Uniti e in India. Oggi è uno dei principali fornitori internazionali di soluzioni innovative e rispettose dell’ambiente per il settore delle costruzioni. Questo vale per le nuove costruzioni e le ristrutturazioni. Così come le infrastrutture per la gestione dell’acqua e dell’energia. Wienerberger è leader di mercato nella produzione di piastrelle in argilla sostenibile in Europa.

I sistemi di copertura

Nel 2003 l’azienda ha sviluppato il sistema di copertura Koramic. Il prodotto è costituito da un sistema tradizionale di piastrelle in laterizio e cemento, accessori ceramici e accessori tecnici che offrono numerose possibilità progettuali e applicative per le abitazioni. Il 100% delle tegole canadesi è riciclabile e riutilizzabile.

Questo sistema soddisfa tutti i requisiti della moderna costruzione di case. Offre disponibilità in un’ampia gamma di colori e finiture con ingobbio resistente ai raggi UV che protegge l’edificio. Gli accessori di sistema come i rulli di ventilazione, le basi, i sistemi di ritenzione della neve e gli aspetti tecnici ottimizzano il tetto. Ciò consente la sicurezza e la longevità della finitura.

Il modulo fotovoltaico, integrato nel tetto, ha una finitura color terracotta, che ne facilita l’integrazione nello stile architettonico. Il sistema tetto ha ripensato i tradizionali impianti fotovoltaici, trasformandoli in ottimi elementi architettonici sul tetto della casa. Con la stessa applicazione e funzionalità di quello tradizionale, ma ottenendo come risultato un tetto estetico, impermeabile, resistente al fuoco e al vento. L’intero sistema può essere controllato da un’app che determina la quantità di energia utilizzata all’interno della casa.

All’interno della sua linea di prodotti per coperture, offre il nuovo sistema intelligente di soluzioni per tetti circolari per tetti piani. L’elemento principale di questo sistema è il PVB, un materiale di scarto del vetro di sicurezza. Dopo una durata assicurata di 50 anni, viene riciclato e riutilizzato per una nuova membrana, chiudendo così il processo di circolarità.

Credito: wienerberger.de

L’energia solare è infinita come risorsa rinnovabile?

Secondo gli studi attuali, si pensa che il sole sia circa a metà della sua vita. Le affermazioni di scienziati e astronomi concludono che il sole, come altre stelle del suo tipo, esaurirà il combustibile entro 5 miliardi di anni. Si trasformerà in un anello luminoso di gas e polvere interstellare, noto come nebulosa planetaria. Questa proiezione del tempo è quasi infinita. Tuttavia, varrebbe la pena immaginare per un secondo la terra senza energia solare, è chiaro che non esisterebbe più.

Fortunatamente, le prospettive attuali sono così cupe per noi. Possiamo guardare al futuro attraverso questi esempi di aziende impegnate per l’ambiente. Aziende che collaborano nella costruzione di edifici con sistemi sostenibili. Il tutto con processi basati sulla ricerca, la scienza, la tecnologia e il design, ottimizzando l’energia solare come risorsa naturale.

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