L’innovazione della Stampa 3D a supporto del risparmio solare

Scritto da Redazione - GenitronSviluppo.com in Ambiente, Energia, Energie rinnovabili, News

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Pubblicato il giorno 17 aprile 2018 - Nessun commento



   


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È possibile ridurre il costo della produzione di energia solare utilizzando nuove tecnologie? A darci una risposta è un gruppo di ricerca della Michigan Technological University che, grazie ai risultati di un loro recente studio, ha potuto constatare un possibile abbassamento di costo della produzione di energia solare grazie all’utilizzo di una stampante 3D.

Negli ultimi decenni la tecnologia della stampa 3D, entrata in azienda circa 30 anni fa, ha cambiato in molti ambiti la nostra vita. Tuttavia, questa tecnologia non ha ancora trovato la sua collocazione in ogni settore aziendale, infatti, esistono ancora molte realtà che la guardano con diffidenza o che non hanno ancora trovato il modo di utilizzarla in modo proficuo.

Recentemente, a molti anni dall’immissione nel mercato della stampa 3D, il gruppo di ricerca del Professor Joshua Pearce della Michigan Technological University ha individuato una utile applicazione nell’ambito della produzione di energia solare. Il recente studio si basa sulla possibile riduzione di costo della produzione di energia solare mediante l’impiego di una stampante 3D per costruire un’innovativa struttura di sostegno dei pannelli solari.

pannelli solari

I pannelli solari sono dispositivi tecnologici capaci di trasformare l’energia solare in energia utile per l’uomo, che sia per la produzione di calore o di elettricità. Negli ultimi anni la diffusione di massa di queste tecnologie solari e la conseguente concorrenza sul mercato, hanno consentito la progressiva riduzione dei prezzi dei pannelli solari. Al contrario, il costo delle strutture di sostegno su cui i pannelli solari vengono montati è ancora oggi relativamente elevato e l’uso di leghe metalliche di alluminio rende incomprimibili tali costi.

Lo studio

Per arrivare ai risultati ottenuti, i due ricercatori della MTU (Michigan Technological  University) hanno usato una stampante 3D basica chiamata RepRap, con cui hanno costruito una serie di staffe di montaggio in plastica che hanno poi utilizzato per supportare una batteria di pannelli fotovoltaici da 1kW.

Da questa prova è emersa da una parte una parità di funzionalità, in quanto le componenti in plastica hanno funzionato proprio come avrebbero fatto le tradizionali staffe in alluminio, essendo state in grado di supportare la batteria fotovoltaica. Dall’altra parte è emersa una notevole discrepanza tra il costo delle staffe metalliche (circa 575 dollari) e quello delle componenti in plastica stampata in 3D, equivalente a circa 95 dollari, nel caso venga utilizzata della plastica di tipo “PLA” che si trova generalmente in commercio a costi contenuti grazie all’utilizzo di plastica riciclata.

Prova di resistenza superata!

Il timore nell’utilizzare la plastica per questo genere di utilizzo era rappresentato dalla loro resistenza e stabilità rispetto agli agenti atmosferici: generalmente i materiali di plastica esposti alla luce ultravioletta possono diventare fragili, mettendo a rischio la loro capacità di sopportazione dei carichi. Per questo motivo i sostegni in plastica sono stati messi alla prova collegandoli ai pannelli solari e lasciandoli per un anno intero alle perturbazioni nella parte settentrionale degli Stati Uniti. Il risultato di questo test è stato positivo: per tutto l’anno i sostegni delle celle solari stampati in 3D avevano mantenuto le loro caratteristiche di resistenza ed erano ancora capaci di supportare adeguatamente i carichi previsti.

I risultati di questo studio sono sicuramente una buona notizia specialmente per i paesi in via di sviluppo, dove al giorno d’oggi oltre un miliardo di persone vive senza energia elettrica.
Considerando che un pannello solare da 1kW può alimentare circa 60 lampadine, queste sarebbero sufficienti per illuminare un intero villaggio.

stampa 3d

Stampante 3D

Conclusioni dello studio

I ricercatori statunitensi sono arrivati alla conclusione che con una stampante 3D è possibile costruire appositi bracci di sostegno in plastica riducendo il costo delle strutture di supporto dei pannelli solari tra l’83% ed il 92%.

Un’ultima osservazione dei ricercatori della MTU è che con un’ulteriore riduzione del costo dei progetti solari su piccola scala, l’incorporamento di componenti stampati in 3D consentirebbe l’adattamento dell’energia solare su applicazioni personalizzate in ogni parte del mondo, con maggiore semplicità rispetto a qualsiasi altra alternativa
commerciale.

In collaborazione con Eni

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