Fotovoltaico stampato, robot per il riciclo e accumuli: le nuove frontiere dell’energia

Celle fotovoltaiche organiche prodotte con processi simili alla stampa tipografica, robot capaci di smontare dispositivi elettronici e generatori marini privi di parti meccaniche in movimento. La transizione energetica passa sempre più da tecnologie che puntano a ridurre materiali, consumi e manutenzione, ma porta con sé anche questioni ancora aperte: dalla durabilità dei nuovi prodotti al rapporto tra automazione e lavoro umano.

Celle solari organiche stampate con il processo roll-to-roll

In Germania un gruppo di ricerca ha perfezionato una tecnologia roll-to-roll per stampare celle solari organiche su supporti di carta e plastica. Il processo permette di depositare sei strati funzionali di materiali semiconduttori attraverso inchiostri utilizzati non per il colore, ma per le loro proprietà elettriche. I risultati indicati sono una resa dell’8% e un’efficienza del 9%.

Il principale elemento di interesse è il metodo produttivo. Rispetto alla fabbricazione dei pannelli al silicio, la stampa roll-to-roll viene descritta come più rapida, economica e meno energivora. La possibilità di lavorare su supporti flessibili potrebbe inoltre consentire la produzione di superfici fotovoltaiche molto estese in tempi ridotti, ampliando gli ambiti nei quali integrare la generazione solare.

Una delle applicazioni ipotizzate riguarda l’agrivoltaico: le pellicole potrebbero essere stese sui campi per creare sistemi ombreggianti capaci, allo stesso tempo, di produrre energia. Prima di considerare matura questa soluzione resta però un passaggio decisivo. Il prossimo obiettivo della ricerca sarà verificare la durabilità attraverso prove di stress accelerato, un aspetto essenziale per capire se le prestazioni possano essere mantenute nel tempo.

Robot e intelligenza artificiale per recuperare l’e-waste

Ogni anno vengono generati oltre 60 milioni di tonnellate di rifiuti elettronici, mentre una parte rilevante di materiali come oro, rame, argento e terre rare non viene recuperata. In Danimarca il Danish Technological Institute ha sviluppato un sistema robotico intelligente progettato per riconoscere e disassemblare autonomamente dispositivi elettronici.

Il sistema combina una telecamera ad alta precisione, una pinza meccanica e un modulo di intelligenza artificiale visiva. Può identificare i modelli, rimuovere viti e componenti e persino sostituire gli schermi senza danneggiarli. L’autonomia, tuttavia, non è completa: quando il robot incontra un imprevisto interviene un operatore. Il modello operativo cerca quindi di unire la velocità della macchina alla capacità umana di adattarsi a situazioni non previste.

Il possibile vantaggio riguarda l’efficienza del riciclo e il recupero di materiali di valore, ma l’automazione solleva anche una questione occupazionale. Se le macchine possono smontare, riparare e selezionare prodotti sempre più complessi, alcune mansioni potrebbero scomparire mentre altre richiederanno competenze differenti. La sfida non riguarda soltanto lo sviluppo di robot più capaci, ma anche la definizione di un equilibrio tra automazione, supervisione e lavoro specializzato.

Accumuli, reti rinnovabili e nuovi generatori marini

I Battery Energy Storage System, o BESS, stanno assumendo un ruolo centrale nelle reti elettriche alimentate da fonti variabili. Questi impianti accumulano l’elettricità prodotta da sole e vento e la restituiscono nei periodi di maggiore domanda o di minore generazione. Le batterie indicate come prevalenti sono quelle al litio-ferro-fosfato, affiancate da sensori, sistemi di raffreddamento e compartimenti isolati per limitare i rischi di surriscaldamento e incendio.

Durante il funzionamento gli impianti non consumano acqua, non producono rumore e non rilasciano direttamente gas serra. Per i moduli arrivati a fine vita viene indicata la possibilità di rigenerazione o riciclo fino al 95%. Nonostante queste caratteristiche, in diversi comuni italiani resta una forte opposizione, legata alla percezione dei sistemi di accumulo come strutture inquinanti o pericolose.

Il Texas offre un esempio della crescente integrazione tra rinnovabili e batterie. Nei primi nove mesi del 2025 la domanda della rete ha raggiunto 372 TWh, con un aumento del 5% rispetto all’anno precedente e del 23% rispetto al 2021. Il solare è cresciuto del 50% sul 2024, mentre l’eolico ha generato 87 TWh. Temperature estreme, sviluppo industriale e crescita demografica hanno spinto i consumi, rendendo ancora più importante la flessibilità del sistema.

Un’altra tecnologia in sviluppo arriva dalla startup canadese Voltai, che ha realizzato un generatore elettrostatico compatto alimentato dal moto ondoso. Non avendo parti meccaniche in movimento, può essere installato su navi, boe e piattaforme offshore senza modificare lo scafo o aumentare la resistenza all’acqua. Il prototipo genera 25 W; per la versione commerciale vengono indicati 100 W per unità, con moduli combinabili fino a 1 kW. Le possibili applicazioni comprendono sensori oceanografici, strumenti di bordo e sistemi di comunicazione.

Infrastrutture e politiche per la transizione

A Caserta è entrato in funzione quello che viene indicato come il primo impianto europeo di separazione dell’aria basato su tecnologia giapponese, frutto di un investimento da 50 milioni di euro. La struttura produrrà ossigeno e azoto ad alta purezza per industria, sanità, ricerca e settore alimentare. Il processo filtra e comprime l’aria, la raffredda fino alla liquefazione e separa i gas sfruttandone i differenti punti di ebollizione.

L’unità di raffreddamento e frazionamento è stata progettata per limitare gli sprechi energetici e recuperare calore dal processo di liquefazione dell’azoto. L’automazione consente la gestione con un gruppo ristretto di tecnici altamente specializzati. Sul piano sanitario, l’impianto fornirà ossigeno medicale a 47 ospedali campani e dispone di uno stoccaggio di emergenza indicato in un milione di litri di ossigeno e tre milioni di litri di azoto.

Sul fronte delle politiche industriali italiane è diventato operativo Energy Release 2.0, il meccanismo del Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica rivolto alle imprese energivore. Le aziende ricevono in anticipo energia rinnovabile a condizioni agevolate e si impegnano a restituire la stessa quantità attraverso la costruzione di nuovi impianti. L’obiettivo è stabilizzare i costi per comparti come siderurgia, ceramica e chimica, incentivando contemporaneamente investimenti in fotovoltaico ed eolico.

La transizione ha infine una dimensione sociale. Secondo il rapporto Renewable Energy: A Gender Perspective 2025 di Irena, le donne rappresentano circa il 32% della forza lavoro nelle rinnovabili, contro il 22% nei comparti fossili. Nei Paesi in via di sviluppo, i progetti di microelettrificazione e i programmi di formazione vengono indicati come strumenti capaci di creare nuove opportunità di lavoro qualificato.

Una domanda per voi

La maggiore velocità produttiva del fotovoltaico stampato potrà compensare i dubbi ancora aperti sulla sua durabilità?

Nota sulla redazione

Questo articolo è stato generato con il supporto dell'intelligenza artificiale a partire dalla trascrizione del video originale, riorganizzandone i contenuti in forma editoriale. Le informazioni riportate derivano da quanto espresso nel video.