più vantaggi o più limiti? #adessonews

“Roofing Highways With Solar Panels Substantially Reduces Carbon Emissions and Traffic Losses” è il titolo di un articolo pubblicato dalla rivista Earth’s Future. Restituisce i risultati di uno studio che, cercando basi scientifiche all’interno di molti limiti, ha provato a valutare l’impatto e la fattibilità di un sistema di produzione di energia elettrica che potrebbe essere nodale nel prossimo futuro. Consiste nello sfruttamento del fotovoltaico a scala globale, sfruttato tramite l’installazione di pannelli sopra le autostrade e le principali vie di comunicazione.

Gli autori dello studio sono un gruppo di ricercatori afferenti a istituti internazionali: Chinese Academy of Sciences di Pechino, Columbia University di New York, Tsinghua University e China University of Geosciences.

Fotovoltaico sulle autostrade: come procedere

Le valutazioni prendono le mosse da un modello che prevede il posizionamento sulle strade di moduli fotovoltaici in polisilicio con una potenza di picco di 250 W. Collegati tra loro da superfici trasparenti che permettono il passaggio della luce, hanno dimensioni standard di 1,65 x 0,992 metri. Sono valutati posizionati a 5,5 metri di altezza rispetto alla pavimentazione stradale, inclinati di 10° per sfruttare l’azione di pulizia delle superfici dell’acqua piovana.

I risultati dello studio, che crede nel ruolo focale del fotovoltaico sulle autostrade per il futuro dell’energia rinnovabile, sembra aprano scenari incoraggianti. Scenari che non sono mai valutati a livello globale, ma sono già in parte in corso di sperimentazione da parte di progetti pilota locali, ma hanno importanti limiti.

Il possibile impatto globale del modello

In estrema sintesi, i ricercatori concludono che se le autostrade e le principali strade fossero in tutto il mondo coperte da pannelli solari si riuscirebbe a soddisfare oltre il 60% della domanda energetica annuale globale 2023. La potenziale capacità di produzione di energia è stata calcolata in 17,58 milioni di miliardi di watt (PWh) di elettricità proveniente da una superficie complessiva di oltre 3,2 milioni di Km di infrastrutture attrezzate. Quasi il 56% di questa produzione potrebbe essere realizzata a un costo inferiore ai 100 dollari/MWh.

Considerando le dimensioni medie delle strade, calcolate sui molti standard dei diversi Paesi, porterebbero inoltre a produrre 4,84, 3,93 e 2,12 kW per metro lineare su, rispettivamente, autostrade, strade principali e strade secondarie.

Guardando alla produzione di anidride carbonica, un sistema fotovoltaico sulle autostrade globali a pieno regime potrebbe compensare il 28,78% delle emissioni mondiali di CO2 del 2018. La produzione deriva da pannelli che possono arrivare a 810 kg di CO2 equivalente per kilowatt di potenza di picco del loro ciclo di vita, che potrebbe annullare fino a 1,1 anni di benefici in termini di riduzione delle emissioni.

I vantaggi e i limiti

Il posizionamento di pannelli fotovoltaici sopra strade e autostrade avrebbe costi, ma anche altri benefici innanzitutto economici. Lo studio quantifica un ritorno netto in 25 anni di circa 14,42 trilioni di dollari, che aumentano considerando i ritorni aggiuntivi provenienti dalla riduzione delle emissioni di CO2. Il 50% del potenziale potrebbe essere raggiunto con un investimento minimo rispetto al PIL mondiale del 2020, pari al 15%. Ma sono dati globali che presupporrebbero un grado di cooperazione a livello mondiale tra Paesi con diversi livelli di reddito che comunque rischia di rendere il piano una direzione verso cui guardare più che un obiettivo raggiungibile.

Tra gli altri vantaggi, la protezione della superficie stradale dalle precipitazioni e dal surriscaldamento, soprattutto estivo, potrebbe allungare la vita delle pavimentazioni, riducendo la necessità di interventi manutentivi. L’utilizzo delle superfici stradali per il posizionamento di pannelli fotovoltaici ridurrebbe anche la necessità di consumare suolo libero da destinare ai campi fotovoltaici, spesso piuttosto estesi.

La maggiore sicurezza delle pavimentazioni stradali, insieme alla maggiore protezione dall’abbagliamento, abbasserebbe il tasso di mortalità per incidenti stradali, prevenendo circa 0,15 milioni di decessi stradali (tasso di mortalità abbassato del 10,8%) e riducendo di 0,43 trilioni di dollari annuali i costi socio-sanitari derivanti dalle conseguenze degli incidenti.

Fotovoltaico sulle autostrade: un modello fattibile?

La validità dei dati della ricerca però deve tenere in considerazione alcuni fattori che secondo la ricerca non riducono il ruolo nodale del fotovoltaico sulle autostrade per il futuro. Il primo è il ruolo delle condizioni climatiche che, estremamente variabili a seconda della posizione geografica, potrebbero causare fluttuazioni del potenziale. Non secondario è il reale tasso di sostituzione nella produzione di energia dei combustibili fossili con l’approvvigionamento da questa fonte rinnovabile, ma anche le condizioni e l’efficienza delle reti e delle strutture di approvvigionamento regionali.

La dimostrazione della fattibilità tecnica di questo modello è l’obiettivo di progetti pilota in corso in molti paesi come Cina e Stati Uniti, ma anche in Europa, nello specifico in Austria, Germania e Svizzera.