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Fotovoltaico nei centri storici: molto rumore per nulla
MUGELLO – Piero Mazzinghi, ex dirigente di ricerca del CNR, ex professore di Ottica Radiometrica e Fotometrica all’Università di Firenze e che adesso si definisce “coltivatore diretto e nonno preoccupato per il futuro dei nipoti e del mondo” pone forti dubbi sulla possibilità concreta di installare i pannelli fotovoltaici anche nei centri storici. E spiega perché. Speriamo che gli uffici tecnici dei Comuni prendano nota. E magari corrano ai ripari…
Non condivido l’entusiasmo per la decisione del Comune di Vicchio (e anche di quello di Firenze) di approvare una variante urbanistica che permette di realizzare impianti fotovoltaici sui tetti del centro storico (qui un articolo in merito), con il parere positivo della e Soprintendenza. Perché? Perché i vincoli alla realizzazione sono comunque tali e tanti che ne vanificano gran parte dei loro benefici economici ed ambientali. Secondo quanto riportato nella variante, i pannelli dovranno infatti avere “inclinazione simile a quella del tetto, rispettare la colorazione rossa tipica dei tetti toscani e non potranno interessare la falda prospiciente la pubblica via specie in caso di spazi aperti e visibili”. In pratica un pannello solare fotovoltaico (o termico, perché di questi nessuno ne parla?) è equiparato agli atti osceni in luogo pubblico! Che poi, se tanto non sono visibili, che importanza ha di che colore sono? Solo per compiacere il fine senso estetico degli elicotteristi?
Ma cosa significano in pratica questi limiti? I pannelli fotovoltaici sono neri non per un vezzo estetico dei costruttori o perché vogliono risparmiare sulla verniciatura, ma per un preciso motivo di fisica di base: massimizzare l’assorbimento della luce solare da convertire in elettricità.
Una parete, un tetto, un’auto, un mobile e quasi tutti gli altri oggetti assolvono la loro funzione ugualmente bene qualunque sia il loro colore. I pannelli fotovoltaici no: per ottenere il massimo rendimento devono per forza essere neri per assorbire quanta più luce possibile, altrimenti il loro rendimento diminuisce. In pratica i pannelli rossi hanno il vetro di protezione davanti ai moduli di silicio che invece di essere quanto più possibile trasparente assorbe la luce rossa. E guarda caso il silicio ha un massimo di assorbimento proprio nel rosso, quindi togliamo proprio la parte di luce più efficace diminuendo l’elettricità prodotta del 20-30%. Non sono quindi “un progresso tecnologico che permette di ridurre l’impatto visivo (??)” ma un regresso che vanifica anni di ricerca e progresso.
Quanto alla “inclinazione simile a quella del tetto”, l’inclinazione ottimale dei pannelli alle nostre latitudini è di 35°, mentre le falde dei nostri tetti sono normalmente inclinate di non più di 15-20°. Anche questo riduce l’energia prodotta di almeno un altro 10% sulla media annuale. In inverno, proprio quando la richiesta di energia è maggiore e l’irraggiamento solare è minore, la riduzione può essere anche del 50% (https://www.ilfilo.net/lenergia-piu-democratica-quella-solare/).
Se poi sfortunatamente la falda a sud fosse “prospiciente la pubblica via” e foste costretti a metterli sulle falde con altre orientazioni, magari anche sulla falda a nord, la riduzione sarebbe ancora maggiore.
Ma facciamo un esempio pratico, prendiamo due impianti equivalenti costituiti da 8 pannelli di circa 2 m2 della migliore qualità, uno con pannelli neri da 420 Wp e l’altro rossi da 320 Wp. Nella tabella sono riportati i dati riassuntivi e la produttività annuale a Vicchio nei vari casi, calcolati con l’apposito programma della Commissione Europea (https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/it/#PVP) .
Dalla simulazione si vede che a parità di condizioni i pannelli rossi fanno perdere circa 1000 kWh l’anno (pur occupando 1 m2 in più), ed altri 1000 si possono perdere se l’orientamento del tetto non è ottimale. Nel caso peggiore si passa da una produzione di 4376 kWh a una di 2339, quasi la metà pur avendo speso di più per l’impianto perché i pannelli rossi sono più costosi.
In pratica poi la situazione è ancora peggiore perché i pannelli rossi hanno un coefficiente di temperatura maggiore (-0,35 %/° invece di -0,27), quindi in estate produrranno un ulteriore 5% in meno. Inoltre i pannelli rossi hanno una durata inferiore, con un rendimento garantito dell’80% dopo 25 anni, mentre i migliori pannelli neri hanno un rendimento garantito del 90% dopo 40 anni.
Tanto per fare un parallelo, chi comprerebbe un’auto che va più piano, consuma di più, dura di meno e per giunta costa anche di più solo per averla del colore preferito?
Ma a parte le considerazioni economiche, perché dobbiamo buttare via tutta questa bella energia pulita e gratuita solo per quello che alla fine è un vezzo estetico? Il paesaggio è sempre cambiato, sia naturalmente che per opera dell’uomo, altrimenti vivremmo sempre nelle caverne perché le capanne avrebbero rovinato il paesaggio! La cupola del Brunelleschi avrebbe dovuto essere vietata perché cambiava la skyline di Firenze?
Che poi cosa cambia fra i pannelli rossi e quelli normali? Confrontiamo due immagini riprese dai siti dei fabbricanti. C’è poi così tanta differenza? Si vede comunque che c’è qualcosa di tecnologico sul tetto. Senza contare il fatto che i pannelli rossi sono accompagnati da un evaporatore di un impianto di condizionamento di un bel bianco, come se ne vedono spesso anche sulle facciate di palazzi storici. Perché quelli vanno bene?
Pannelli solari fotovoltaici e pannelli solari termici: le Differenze
Pannelli fotovoltaici monocristallini rossi SILK® Pro | Futurasun
Per non parlare di antenne e parabole TV e di quelle dei cellulari e ponti radio. Guardate questa foto, presa a Borgo San Lorenzo:
Se i tetti fossero coperti di pannelli fotovoltaici e termici (neri, gialli o blu) avrebbero rovinato il paesaggio? Ma quanta potenza si potrebbe produrre coprendo di pannelli tutti questi tetti, a magari anche le pensiline dei parcheggi?
Qualcuno obietterà che ci sono anche le tegole fotovoltaiche. Queste sono ancora più costose dei pannelli rossi ed ancora meno efficienti, nonché complicate di istallazione per il gran numero di connessioni elettriche, una per ciascuna tegola. E comunque anch’esse perfettamente visibili.
Tegole fotovoltaiche di Wegalux ideali sui tetti dei centri storici
Alla fine il risultato di tutti questi vincoli sarà che nessuno metterà pannelli rossi o tegole fotovoltaiche perché a conti fatti resta più conveniente comperare l’energia dalla rete, o, alle brutte, mettersi in casa un generatore diesel, alla faccia della transizione energetica.
A meno che non arrivino gratis grazie ad un superbonus, pagati da tutti noi con i nostri soldi, che però potrebbero esser molto meglio spesi in progetti più efficienti per contrastare il cambiamento climatico. Questo sì che cambierà drasticamente il paesaggio!
Per chi non se ne fosse ancora reso conto si legga l’ultimo report dell’IPCC, uscito pochi giorni fa.
Oppure i libri dell’amico e collega Nicola Armaroli:
– Energia per l’astronave Terra. L’era delle rinnovabili
– Emergenza energia: Non abbiamo più tempo
Imparerà che il mondo potrebbe funzionale perfettamente anche alimentato solo da rinnovabili: solare, eolico e idroelettrico, con magari il contributo minore di bioenergia da scarti e rifiuti, onde ecc., secondo le condizioni locali. Con il vantaggio ulteriore di porre fine a gran parte delle guerre causate e finanziate dai soldi generati dai combustibili fossili.
I soliti criticoni obietteranno che “però bisognerebbe coprire il mondo di pannelli e turbine eoliche!”. Bene, non è vero. Questa figura tratta dall’articolo “Impacts of Green New Deal Energy Plans on Grid Stability, Costs, Jobs, Health, and Climate in 143 Countries”, Jacobson et al., OneEarth, 2019 (https://doi.org/10.1016/j.oneear.2019.12.003) mostra che l’occupazione del territorio da parte degli impianti necessari per alimentare il mondo con le rinnovabili sarebbe minimo, rappresentato dai pallini nell’area blu, che rappresenta il mare, e in quella marrone che rappresenta la terra. Per esempio per il solare termico e fotovoltaico basterebbe lo 0.166% del territorio.
Anche il Mugello potrebbe funzionare completamente con energia rinnovabile prodotta localmente (https://www.ilfilo.net/proposte-energetiche-per-un-mugello-rinnovabile-ed-autonomo/?fbclid=IwAR1gJjIMVbsZtCCUqhOawIc6bKy3o3pP85zZA6Hv1liOtACOOQkxKrCKSOA), certo però eliminando i vincoli e le condizioni che ne ostacolano la realizzazione.
Per fare una metafora, è come se i passeggeri del Titanic rifiutassero il salvagente prima di tuffarsi in acqua perché il colore non si intona con il proprio abbigliamento…
Piero Mazzinghi
Ex dirigente di ricerca del CNR
Ex professore di Ottica Radiometrica e Fotometrica all’Università di Firenze
Attualmente coltivatore diretto e nonno preoccupato per il futuro dei nipoti e del mondo
© Il Filo – Idee e Notizie dal Mugello – 26 marzo 2023
Non esiste di mandare avanti una società come la nostra tramite eolico e solare
Aldilà della questione condivisibile ma non appassionante dei pannelli neri o Rossi… non mi è chiaro come si possa anche solo teorizzare di mandare avanti una società come la nostra senza gas e tramite l’uso preponderante di eolico e solare.
Anche solo stringendo il problema all’energia elettrica (che è solo una frazione minoritaria dell’energia totale), e al nostro paese:
c’è il problema dell’ affidabilità e disponibilità di eolico e solare, tipicamente glissato da chi porta avanti questo genere di scenario. Non basta fare il conto di fabbisogno annuo, perché questa banale operazione aritmetica lavora con il presupposto che la domanda sia sincronizzata con l’offerta.
Idroelettrico è già sostanzialmente sfruttato in tutto il suo potenziale, e NON è in grado di fare da backup oltre.
Bioenergia è per assunzione dell’autore stesso un contributo minoritario. Perfettamente condivisibile.
Ricordo che in Italia c’è da sostituire circa un 60% dell’attuale generazione elettrica da combustibile fossile. Generazione affidabile e disponibile secondo domanda.
C’è una sola fonte, che è al contempo low carbon, dispacciabile, scalabile, affidabile, a minimo consumo di suolo.
Ha tutti i requisiti per una sostituzione massiva dei combustibili fossili. E non si parla di scenari ma di storia già vissuta da un vicino paese Europeo.
È l’elefante nella stanza che questi dibattiti solitamente, e incredibilmente, ignorano: l’energia nucleare
“Il paesaggio è sempre cambiato, sia naturalmente che per opera dell’uomo, altrimenti vivremmo sempre nelle caverne perché le capanne avrebbero rovinato il paesaggio! La cupola del Brunelleschi avrebbe dovuto essere vietata perché cambiava la skyline di Firenze?”
Sorvolando sulla semplicistica demagogia, sono splendidi questi allarmatori seriali dell’umanità che, cercando di captare la nostra benevolenza definendosi “mamme”, “nonni” e così via, ci propongono il LORO presunto rimedio (fittizio, come Michele argomenta, purtroppo giustamente), paragonando la propria caratura a quella del Brunelleschi, e cercano di convincerci a cambiare il mondo in quattro e quattr’otto, abbastanza in fretta per fare in modo che non ci si accorga di quello che sarà il fallimento della loro ricetta che piace a loro.
Con pannelli e pale mandiamo avanti l’industria, compresa quella del tanto sopravvalutato riciclaggio, il traffico marittimo, l’agricoltura, i servizi, il riscaldamento, le attività ospedaliere? E le miniere di nichel, rame, cobalto, grafite e litio, necessari in quantità colossali per i progetti di elettrificazione del fabbisogno energetico?
Si potrebbe accettare di… “cambiare il paesaggio” se il cambiamento fosse davvero funzionale a un concreto progresso, non a darci la misura permanente della pochezza di chi lo propone, o lo impone.
Quel cambiamento per cui dovremo “ringraziare” uno scaltro ingegnere padano, che si è comprato mezzo Mugello per le sue speculazioni, lo lasceremmo volentieri ad allarmatori come questi…
Caro Michele, la invito a leggere con attenzione l’articolo di Jacobson, ed anche molti altri sullo stesso tema, e vedrà che far funzionare l’Italia ed il mondo solo con le rinnovabili non solo è possibile, ma è anche l’alternativa più veloce ed economica per la transizione energetica, ormai urgente ed inevitabile se non vogliamo distruggere il nostro mondo. L’articolo considera anche come ottenere la continuità di fornitura con le interconnessioni (smart grids) e una sufficiente quantità di accumulo con batterie, accumulo gravitazionale, idroelettrico e in qualche caso idrogeno, secondo le applicazioni e le condizioni locali. Questo è possibile anche grazie ai risparmi permessi dall’elettrificazione: un’auto elettrica o un riscaldamento a pompa di calore sono 4-5 volte più efficienti degli equivalenti a combustione. Ma altrettanto importante sarà il cambio di abitudini: chi usa un’auto elettrica per andare al lavoro non dovrà caricarla la notte nel proprio box, ma di giorno mentre è parcheggiata sotto una pensilina coperta da celle fotovoltaiche, e magari attaccarla alla presa nel box per alimentare la casa di notte quando prevede di non dover fare lunghi viaggi il giorno seguente. E in caso di lunghi viaggi magari in treno e noleggiare un’auto in loco se necessario. Compito della politica sarà rendere questi comportamenti facili e convenienti.
Quanto al nucleare, da fisico ne conosco bene pregi e problemi. Non so se sia mai stato in una centrale nucleare. Io si, ed anche in un sito di stoccaggio di scorie a lungo termine, e devo dirle che sentirsi chiudere alle spalle delle pesanti porte blindate, vestito di tuta usa e getta ti fa pensare che non ti piacerebbe avere una cosa del genere vicino casa. Soprattutto considerando che ciò che c’è dentro rimarrà pericoloso per più di 100.000 anni.
Proprio per tutte le misure di sicurezza necessarie il nucleare è la forma di energia più costosa. EDF, la società francese che gestisce le centrali nucleari ha avuto lo scorso anno perdite per 17 miliardi di euro a causa dei numerosi problemi di manutenzione che hanno fermato diverse centrali, oltre a quelle ferme per la siccità che non permette il raffreddamento delle centrali sui fiumi.
Per non parlare dei tempi di realizzazione. L’ultima centrale costruita in Europa è quella di Olkiluoto-3, in Finlandia, decisa nel 2000 e entrata in funzione a marzo 2022 (ma a maggio è già stata fermata per 3 mesi per manutenzione). Se ci vogliono 22 anni in Finlandia, quanti ce ne vorranno in Italia dove per una semplice turbina eolica ci voglio 10 anni? Visto che non abbiamo più fiumi con portata sufficiente per il raffreddamento, dovremmo farle in riva al mare. Dove? Chi le accetterà? Le emissioni dobbiamo dimezzarle entro il 2030 e azzerarle entro il 2050, quindi non arriveranno in tempo. Vi invito a leggere in merito il libro “Scram ovvero la fine del nucleare” del mio ex professore Angelo Baracca.
C’è poi la chimera che aleggia della fusione, quella che da 50 anni dicono che arriverà fra 50 anni… Vedremo, ma anche per questa siamo in ritardo, ed anche questa provoca radioattività secondaria.
Il nucleare veramente pulito potrebbe essere la fusione aneutronica, senza alcuna produzione di radioattività, come quella protone-Boro 11, ma attualmente è allo stato di prototipo dimostrativo, per la difficoltà di richiedere una temperatura di un miliardo di gradi. Mica noccioline…
Se vi piacciono i numeri, vi posso raccontare che c’è già una regione in Italia ampiamente autosufficiente da un punto di vista della produzione energetica da rinnovabili, la Basilicata; con oltre 1500 pale eoliche (1 ogni 6 kmq di territorio) e quasi 3 kmq di pannelli solari (quasi 5 pannelli per ogni residente). A questo si aggiunge la più alta produzione di combustibili fossili d’Italia (Petrolio e gas naturale), per non parlare degli impianti domestici e piccolo-industriali a biomasse.
Da anni i residenti usufruiscono di bonus carburanti in varie tornate, e dallo scorso anno la materia gas metano è gratis per tutti; molti si sono dotati di pannelli fotovoltaici, per cui anche l’energia elettrica è a basso costo.
Il risultato!? Non è il bengodi… Per il momento è una delle regioni più povere d’Italia, senza nè porti, nè aeroporti, senza l’alta velocità, senza autostrade, senza rete internet diffusa, senza infrastrutture digitali, ma con il più alto tasso di emigrazione d’Italia, oltre che il più alto tasso di spopolamento. Ad oggi i residenti totali sono inferiori per numero a quelli censiti all’Unità d’Italia! E meno male che tutto questo corso green e sostenibile doveva attrarre finanziamenti e favorire lo sviluppo! Davvero troppo rumore per nulla…
Resto sempre stupefatto per l’astio contro le fonti rinnovabili, soprattutto solare ed eolico, le fonti energetiche più economiche, meno inquinanti e che non hanno mai provocato vittime. Nessuno invece inveisce contro i tralicci delle antenne o le spianate di boschi per fare piste da sci, e pochi per il fatto che la produzione di energia elettrica da carbone in Italia nel 2022 è cresciuta del 56,6%.
Anche le miniere di rame, nichel, litio ecc., credete che servano solo per i pannelli solari o le auto elettriche? Servono anche per le turbine delle centrali termiche o nucleari e i vostri telefonini ed elettrodomestici. I pistoni delle auto termiche sono fatti di una lega di alluminio con una alta percentuale di silicio (si, lo stesso dei pannelli fotovoltaici), rame, magnesio e nichel. I loro catalizzatori di platino e palladio. Quelli non contano?
Ma facciamo un semplice conticino alla portata di tutti: prendiamo un’auto elettrica con 400 km di autonomia. Le batterie durano almeno 1000 ricariche, quindi dureranno più di 400.000 km. Quanti hanno fatto una percorrenza del genere con un’auto termica prima di rottamarla? La differenza è che l’auto termica per la stessa percorrenza, supponendo (ottimisticamente) un consumo di 20 km/l, ha bruciato 20.000 litri di benzina o gasolio, cioè almeno 10 volte il proprio peso, finiti per sempre in fumo ed inquinamento. L’auto elettrica, soprattutto se alimentata da rinnovabili, ha consumato solo un po’ di gomme e di liquido per il lavavetro, mentre il litio e i vari componenti più o meno rari della batteria sono sempre lì, basta recuperarli e riutilizzarli.
L’unica spiegazione che riesco a dare a questo astio è la disinformazione prezzolata dai petrolieri e loro accoliti, che fin dagli anni ’70 sapevano benissimo che stavano distruggendo il mondo, ma hanno pagato scrittori, giornalisti, ricercatori e politici, direttamente o indirettamente finanziando le compagne elettorali, per negare l’evidenza. Credete che il Quatargate sia stato organizzato solo per i mondiali di calcio?
Vi do’ il solito consiglio: invece di informarvi solo sui social, dove si trovano anche le tesi dei terrapiattisti e dei no-vax, leggete qualche buon libro. In questo caso “I bugiardi del clima. Potere, politica, psicologia di chi nega la crisi del secolo” di Stella Levantesi.
La crisi del secolo non è più negabile, non è allarmismo, basta guardarsi intorno
Io personalmente non ho espresso astio verso fotovoltaico e eolico, ho soltanto indicato il loro limite tecnologico. E a causa di questo, forte perplessità negli scenari che le teorizzano come i due pilastri del fabbisogno energetico mondiale.
Le suddette fonti necessitano di lavorare in accoppiata con l’ accumulo: L’accumulo dell’energia elettrica è un maledetto problema irrisolto dai tempi di Edison. Non è praticabile su scala industriale a costi ragionevoli. E non se ne vede soluzione tecnologica a breve se non in scenari teorici, articoli e simulazioni.
Ripeto, le teorie sono belle, poi c’è la sperimentazione e l’industrializzazione.
Eolico e solare non sono né l’alternativa più veloce né la più economica per la sostituzione dei combustibili fossili.
https://ourworldindata.org/grapher/fossil-fuels-share-energy?time=1973..latest&country=FRA~DEU
Oltre 60 GW di eolico e quasi 60 GW di solare installati negli ultimi 20 anni di Energiewende contro 10 anni di sviluppo di programma nucleare francese (circa 40GW in uso).
Quale delle due operazioni è STATA (non sarà) la più VELOCE nel rimpiazzare le fonti fossili?
Lei è un fisico, pertanto se parliamo di velocità non ha bisogno che le spieghi il concetto di derivata nei grafici sopra.
Quanto al costo, questi sono i valori di LCOE della IEA:
https://www.iea.org/reports/projected-costs-of-generating-electricity-2020
Già da qui si dovrebbe capire che il fotovoltaico sui tetti di casa è un pessimo investimento (per chi lo paga davvero, certo, non per il privato se glielo regala lo Stato). Se poi ci mettiamo che L’LCOE non conteggia le esternalità sulla rete delle diverse fonti, ovvero costi di trasporto, backup e stabilizzazione…. Non è da stupirsi che i paesi con maggior penetrazione (W per abitante) di eolico e solare installato siano incidentalmente anche i paesi che presentano il maggior costo dell’energia sull’utenza.
Ringrazio Piero Mazzinghi per il suo contributo di altissimo livello, sia nell’articolo che nei commenti. Forse invece di informarsi approssimativamente sui social, bisognerebbe ricominciare a dare ascolto agli esperti. Io non sono né un fisico, né un esperta in approvvigionamento energetico, ma ho fiducia nella scienza e in chi ha studiato più di me certi argomenti. Perciò la ringrazio perché mi ha insegnato qualcosa ed il suo intervento mi dà speranza che questo mondo possiamo ancora cambiarlo in meglio. Da non esperta infatti dico solo questo: abbiamo inquinato il nostro mondo per secoli, le conseguenze sono sotto gli occhi di tutti. Tanto per ricordare l’esempio più recente, il Nord Italia sta già attraversando una situazione di grave siccità e siamo ancora ad Aprile. Mi sembra chiaro che non possiamo continuare così. Ci serve energia pulita e ci serve subito, già questo esclude il nucleare (che non è pulita come ci ha spiegato benissimo Mazzinghi e sicuramente non disponibile subito). Sole e vento sono gratuiti e abbiamo la tecnologia per sfruttarli. Non ho nessuna ragione per non credere a quello che dice uno scienziato qualificato e affidabile quando afferma che possiamo soddisfare tutto il nostro fabbisogno energetico con le fonti rinnovabili. Se mai prenderò una laurea in fisica e lavorerò nel campo per 40 anni allora semmai potrò esprimermi diversamente. Comunque, anche se avesse torto e alla fine il fabbisogno fosse coperto dalle rinnovabili “solo” per l’80%, non mi sembrerebbe un risultato da buttare. Perciò perché non provarci? Invece, per quanto riguarda il tentativo di attribuire causalmente l’impoverimento del sud agli investimenti rinnovabili avrei molto da dire ma sarebbe inutile. Ammesso di accettare per vere queste affermazioni, bisognerebbe semmai chiedersi cosa sarebbe successo alla Basilicata se non avesse investito in energia a buon mercato.
Ciao, complimenti per l’articolo!
È stato davvero illuminante.
Vorrei chiedervi alcune informazioni riguardo all’installazione di pannelli fotovoltaici rossi. Abito in un centro storico in Brianza e, dopo aver ottenuto tutti i permessi necessari per l’installazione di un impianto fotovoltaico, la soprintendenza mi ha imposto di installare i pannelli su una sola falda del tetto e di utilizzare pannelli di colore rosso. Sto cercando questi pannelli ma ho notato che il loro costo è significativamente più alto rispetto a quelli standard.
Ho trovato alcuni fornitori che offrono pannelli con potenza di 360W,
https://www.pannellifotovoltaicirossi.it/
ma vorrei sapere se avete qualche consiglio su come procedere. Grazie mille per l’aiuto!