Le strade fotovoltaiche rappresentano un’opportunità intelligente di produrre energia. Si tratta di ricoprire di pannelli le infrastrutture viarie allo scopo di immagazzinare potenza. Il primo esperimento, in Francia, non è andato troppo bene, ma il potenziale è innegabile.
In Francia ci provarono alcuni anni fa. Quel progetto di installare pannelli solari su una strada, in Normandia, non andò però troppo bene. Il progetto fu mantenuto attivo per il tempo della durata prevista, e poi subito smantellato. Le celle erano piuttosto deteriorate e i costi di gestione erano stati superiori al previsto. Per questi due motivi, il governo francese (cambiato tra il momento dell’installazione e quello della rimozione) decise di non rinnovare l’esperienza. Al netto delle problematiche pratiche, però, si sottolineò il potenziale teorico delle strade fotovoltaiche, poiché si tratta di infrastrutture lunghe, necessarie ed esposte al sole per lunghe ore, specie nella bella stagione.
Se la tecnologia sembra avere ancora qualche limite, l’intenzione di non abbandonare questa prospettiva rimbalza da più parti. A Bruxelles se ne discute spesso e il progetto Wattway ha numerosi sostenitori. Una strada in grado di raccogliere l’energia solare e produrre energia elettrica è la nuova frontiera delle energie rinnovabili. Si tratta di un’infrastruttura viaria costituita da pannelli solari super resistenti. Il fondo della strada viene pavimentato con lastre sottilissime, in resina, non più spesse di una moneta. A queste si abbinano celle fotovoltaiche in silicio policristallino.
Cosa vuol dire installare pannelli fotovoltaici sulle strade?
Cerchiamo di fare subito chiarezza sui termini. Qualcuno tra i lettori potrebbe fare difficoltà a comprendere che cosa significhi esattamente installare dei pannelli fotovoltaici sulle strade. Iniziamo con il dire che il progetto Wattway è una sorta di pavimentazione, la quale va incollata, letteralmente, sul manto stradale già esistente. Le due parole chiave dei progettisti dell’INES (Institut National de l’Energie Solaire) e dell’azienda privata Colas, che hanno collaborato nell’ideazione del rivestimento, sono state semplicità e praticità. Seguendo queste linee guida è stato possibile abbattere, in maniera sensibile, i costi di realizzazione.
Wattway è composta da celle fotovoltaiche dello spessore di pochi millimetri, ma molto resistenti. I materiali impiegati, a partire dalla resina, presentano una altissima resistenza alle sollecitazioni, nonché agli sbalzi termici. La composizione di questo materiale lo rende perfettamente adatto a rivestire parcheggi e zone carrabili.
In sede di installazione si comincia dal tagliare il fondo stradale sul quale verranno alloggiati i cavi di cablaggio. Terminata questa fase, si spruzza sul pavimento una apposita colla e si fissano con essa i pannelli fotovoltaici. A questo punto, è possibile collocare una cabina elettrica collegata, nella quale passeranno i cavi preposti al trasporto dell’energia prodotta grazie alle celle fotovoltaiche. Essa coordinerà il trasferimento alle varie utenze: lampioni, insegne, uffici, appartamenti e cosi via. A posa in opera ultimata il circuito sarà operativo e si potrà iniziare a sfruttare l’energia raccolta da Wattway. Le prestazioni francesi hanno deluso, ma le celle solari utilizzate non erano di ultima generazione.
Quali sono i vantaggi a livello energetico
Concepire in questa maniera la produzione di energia elettrica significa puntare con convinzione sul rinnovabile. Utilizzare le strade urbane per produrre energia con impatto ambientale pari a zero, senza modificare l’aspetto del territorio e garantendo comunque la sicurezza del traffico veicolare, rappresenta una nuova frontiera nel nostro rapporto con l’energia.
Wattway mira apertamente a occupare un posto di primo piano nella costruzione di strade intelligenti. Queste infrastrutture potrebbero rappresentare avamposti tecnologici, di nuova generazione, imprescindibili nel prossimo futuro. La produzione energetica stimata è infatti considerevole: 20 metri quadrati di pavimentazione stradale possono fornire una risposta alle esigenze elettriche di una famiglia standard di 4 persone. Con 1 km di strada lineare, attrezzata con specifiche lastre solari, si potrebbe illuminare una piccola cittadina di 5.000 abitanti. Installare 100 metri quadrati di Wattway bastano per fornire energia a un’auto elettrica e consentirle di percorrere anche 100.000 km in un anno.
I progetti più avvincenti
In tempi più recenti rispetto a quelli dell’iniziativa francese, si sono intrapresi nuovi progetti relativamente alle strade fotovoltaiche. A Barcellona, in Spagna, è stato installato il primo marciapiede fotovoltaico del Paese. Si tratta di circa 50 metri quadrati di pannelli solari, antiscivolo, installati in un piccolo parco cittadino. Il comune catalano ha contribuito con 30.000 euro al costo complessivo dell’opera. La cifra restante è stata coperta direttamente dal produttore della superficie, Platio Solar. Il sistema, come ha sottolineato il municipio, utilizza un vetro antiscivolo, altamente resistente, collegato con moduli fotovoltaici appositamente cablati, al fine di immettere l’energia nella rete elettrica.
Negli USA, in Georgia, è stato avviato un progetto di strada intelligente ricoperta da pannelli solari. L’Unione Europea ha più di un progetto in programma. Il più importante è allo studio in Germania e sarà coordinato dall’ISE, il Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems, e l’Austrian Institute of Technology. Si tratta di un tetto fotovoltaico, di 10×17 metri, da installare su una struttura in acciaio a circa 5,5 metri sopra la strada.
Occorre considerare ogni possibile risvolto, compresi i potenziali danni al sistema strutturale dovuti agli incidenti stradali che, inevitabilmente, capiteranno lungo il tratto di strada interessato. Questa è una delle massime preoccupazioni per chi progetta infrastrutture viarie fotovoltaiche.
Per quanto riguarda il nostro Paese, esistono anche qui progetti che si muovono in questa direzione. Sorgerà infatti a Milano la prima pista ciclabile fotovoltaica d’Italia. A commissionarla è stata l’Università Bicocca e della realizzazione si incaricherà la start-up innovativa Bys Italia, controllata di InfinityHub. Si attende l’avvio dei lavori a breve.
Il progetto Rolling Solar
Installare fotovoltaico sulle strade, sui marciapiedi o sulle piste ciclabili, è un’operazione che coniuga sviluppo tecnologico, diffusione e convalida delle conoscenze. L’Unione Europea, nella sua spinta verso la transizione ecologica, crede molto in infrastrutture di questo tipo. Lo dimostra l’iniziativa Rolling Solar, dal costo totale di 5,7 milioni di euro. Di questi, più di 2,8 milioni sono stati finanziati attraverso politiche di coesione europea. La generazione di elettricità durevole, su larga scala e senza uso aggiuntivo di terreno, sarà abilitata vicino al punto di utilizzo, a livello comunitario.
L’idea alla base di Rolling Solar è quella di cercare di sfruttare un bacino potenziale di 1 milione di chilometri di strade interne che collegano i Paesi centroeuropei. L’anello viario rappresenta un’enorme area, di ambiente già segnato dall’uomo, che può essere sfruttata per la generazione di energia rinnovabile, integrando materiali per celle solari nei marciapiedi e negli arredi stradali. Accumulare energia elettrica solare in questo modo consentirebbe la produzione di molti Gigawatt. Le potenzialità del progetto sono tali da arrivare a legarlo anche allo sviluppo, sempre crescente, della mobilità elettrica, nonché a quello dei sistemi intelligenti di controllo del traffico.
A questo progetto stanno collaborando venti partner di tre Stati membri: Germania, Belgio e Paesi Bassi. Università, centri di ricerca e aziende che intendono fornire ai partner locali gli strumenti necessari per integrare, in modo efficace, celle a film sottile nelle infrastrutture pubbliche (strade e infrastrutture stradali) possono rendersi disponibili a prestare le loro maestranze, dimostrando che questo è un approccio rilevante allo scopo di produrre, su larga scala, elettricità rinnovabile. Il progetto porta avanti sperimentazioni promettenti di impiego del fotovoltaico sulle strade. Una di queste, SolaRoad, la pista ciclabile solare più lunga del mondo, si basa su celle solari di silicio cristallino.
I limiti di SolaRoad
Il progetto, tutto olandese, è molto interessante. Non è però certo privo di sfide. Innanzitutto, vanno sottolineati i costi elevati necessari alla realizzazione di una infrastruttura altrimenti fragile. Le delicate celle in silicio richiedono una efficace protezione meccanica, oltre che un adeguato assemblaggio, privo di errori. Rolling Solar desidera ridurre i costi, quanto più possibile, facendo uso di elementi denominati thin film, meno fragili, e sviluppando un’integrazione efficace di tutte le componenti.
Tutte le sfide connesse alle strade fotovoltaiche
In un contesto come quello attuale, nel quale è di stretta attualità la polemica sul dove installare gli impianti fotovoltaici, la soluzione di posizionarli su infrastrutture viarie appare brillante. Si potrebbe infatti evitare di posizionare le celle su suolo coltivabile o intoccato dall’uomo e collocarle su superfici delle quali non possiamo fare a meno, poiché rappresentano le vie di comunicazione di cui ci serviamo ogni giorno. Quella che teoricamente appare un’idea fantastica, però, ha alcuni limiti. Li abbiamo posti in evidenza nei paragrafi precedenti: costi, materiali e assemblaggio. Ma non solo. L’esperienza francese ci ha insegnato che anche la manutenzione non è trascurabile.
Non è possibile disinteressarsi della conservazione di simili opere. Realizzarle e lasciarle al loro destino significa ridurre, e considerevolmente, la produzione energetica a esse legata, creando potenziali problemi a ciclisti e/o automobilisti. Gestire pannelli fotovoltaici collocati a terra, su superficie carrabile, è ben più complesso di quanto non sia farlo su un tetto o all’interno di un campo che non abbia subito alcun intervento umano, prima dell’installazione del sistema. Le strade fotovoltaiche devono essere chiuse per periodi di tempo prolungati al fine di consentire la manutenzione, la quale va svolta con buona frequenza per evitare disservizi o situazioni di pericolo.
La presenza di sfide connesse a opere come queste è innegabile. Lo stesso discorso va fatto però per l’opportunità presentata. Un’infrastruttura come la smart highway potrebbe davvero rappresentare una splendida alternativa alla produzione da sorgenti fossili, perché consentirebbe l’installazione di una lunghissima superficie fotovoltaica (solo in Italia, oltre 837mila chilometri) e, dunque, la produzione di una copiosa quantità di energia.
