Fotovoltaico per la Copenhagen International School

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La facciata della Copenhagen International School epfl.ch

Ultimamente vi abbiamo mostrato progetti di mega impianti fotovoltaici che hanno destato non poche polemiche tra i nostri lettori. Oggi, invece, vi parliamo di fotovoltaico perfettamente integrato nelle costruzioni. E quale edificio è più adatto di una scuola? Ci hanno pensato in Danimarca, realizzando la magnifica facciata della Copenhagen International School. La struttura si appresta a diventare un simbolo, non solo della città, ma di tutto il Paese. Infatti, il colore caratteristico della facciata è già simbolo della città, ma soprattutto, con questo progetto, si traccia sempre più nitidamente la strada per il futuro energetico del Paese. Le pareti esterne della scuola sono ricoperte da circa 12000 piastrelle solari. Si tratta, infatti, della scuola con la più ampia “facciata solare” al mondo. Esse coprono il 50% del fabbisogno energetico dell’edificio. La produzione di energia elettrica arriva a 300 MWh di elettricità all’anno.

Le piastrelle solari

Le 12000 piastrelle sono state progettate dall’EPFL, la Scuola Politecnica Federale di Losanna, di cui vi abbiamo già parlato, proprio a riguardo di integrazione tra fotovoltaico ed edifici. Il colore caratteristico delle piastrelle è ottenuto sfruttando l’effetto di iridescenza. Il colore percepito dipende dall’angolo di riflessione della stessa luce solare sulle piastrelle.

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Un dettaglio della facciata della Copenhagen International School
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Ovviamente è molto complesso far sì che venga riflessa una sola lunghezza d’onda (ossia venga percepito un solo colore). Per questo la fase di ricerca e sviluppo dei prototipi ha richiesto 12 anni di lavoro. L’effetto di iridescenza è sfruttato mediante l’impiego di appositi filtri. In base a come essi vengono progettati, è infatti possibile stabilire a priori quale sarà la lunghezza d’onda riflessa, ossia il colore delle piastrelle che sarà percepito. La restante parte della radiazione solare incidente, invece, sarà intercettata dai pannelli e convertita in energia elettrica. Il tutto senza intaccare il rendimento delle celle fotovoltaiche.

I filtri hanno uno spessore di pochi nanometri e vengono applicati direttamente sui pannelli. La tecnologia ha ottenuto due brevetti ed ora si passa alla fase di produzione di massa. Le dimensioni dei pannelli sono di 3 x 6 metri con 4 mm di spessore, ma essi possono essere tagliati per adattarsi alle esigenze architettoniche. Andreas Schüler, che si è occupato sin dall’inizio del progetto spiega come

“Un piccolo errore di soli 5 nm comprometterebbe il colore. Per questo abbiamo dovuto raggiungere una precisione dell’ordine dei nanometri su una scala del metro quadro.”

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Varie “piastrelle” di differenti colori.
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La produzione in serie

In seguito alla fase di sviluppo, si è passati alla fase produttiva. Essa, per, richiedeva l’utilizzo di macchinari di produzione di circa 100 metri di lunghezza per poter applicare lo strato di filtri sui pannelli. Per trovare aziende disposte ad investire in questa tecnologia, l’EPFL è andata fino negli Emirati Arabi. Qui, lo spin off dell’EPFL SwissINSO e la Emirates Glass hanno stretto un accordo da cui è nata la Emirates Insolaire, che ha provveduto alla realizzazione dei pannelli per la Copenhagen International School. Come si può leggere sul sito della scuola, il vetro utilizzato è di produzione italiana. Inoltre, i pannelli sono direttamente collegati alle classi mediante dei “micro converters”, dispositivi che garantiscono il funzionamento in sicurezza dell’impianto. Inoltre, tramite degli appositi sistemi di misura online, è possibile monitorare il valore di produzione in ogni momento della giornata ed i dati possono essere analizzati nelle stesse classi.

Nel video seguente, vediamo come il progetto della scuola di Copenhagen mette davvero in pratica il concetto di “educazione alla sostenibilità”