L'Università di Pisa ha creato i pannelli solari del futuro: colorati, trasparenti e fatti di rifiuti

Dall'Università di Pisa arriva una promettente innovazione nel settore del fotovoltaico urbano: pannelli solari realizzati non con silicio o vetro, ma con plastica acrilica rigenerata, capaci di trasformare il modo in cui l'energia solare può essere integrata nelle nostre città.

I ricercatori del dipartimento di Chimica e Chimica Industriale, guidati dal professor Andrea Pucci nell'ambito del progetto LUCE (finanziato da EU - Next Generation EU), hanno sviluppato concentratori solari luminescenti (LSC) in lastre colorate e trasparenti di PMMA (polimetilmetacrilato), ricavato da plastica post-consumo rigenerata tramite riciclo chimico. Questi dispositivi catturano la luce solare e la convogliano verso piccoli moduli fotovoltaici installati sui bordi delle lastre, generando elettricità.

A differenza dei tradizionali pannelli in silicio, queste soluzioni si prestano all'integrazione architettonica in vetrate, facciate trasparenti, pensiline e serre urbane, coniugando resa energetica, estetica e impatto ambientale ridotto. Lo studio, pubblicato sulla rivista RSC Applied Polymers, è stato selezionato dalla Royal Society of Chemistry tra i contributi più rilevanti agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite.

Uno degli aspetti più rilevanti dello studio riguarda il confronto sistematico tra pannelli in PMMA vergine e quelli prodotti con metil metacrilato rigenerato chimicamente (r-MMA). I risultati hanno evidenziato che, nonostante alcune impurità residue, i materiali riciclati presentano prestazioni ottiche ed elettriche equivalenti, e un comportamento termomeccanico quasi identico.

Tuttavia, la presenza di composti come il metil-isobutirrato (MIB), derivante dal processo di riciclo, può accelerare la fotodegradazione sotto l'esposizione UV, compromettendo la durabilità nel tempo. La purificazione del monomero rigenerato rappresenta quindi un passo cruciale per garantire affidabilità a lungo termine.

Dal punto di vista ambientale, il passaggio al r-MMA consente una riduzione del potenziale di riscaldamento globale (GWP) fino al 75% rispetto all'uso di PMMA vergine, secondo i dati EPD. Questo divario si amplia ulteriormente se si confronta l'intero ciclo di vita con quello dei pannelli fotovoltaici tradizionali in silicio, i cui processi produttivi restano molto più energivori.

Il progetto LUCE vede la collaborazione dell'Università di Pisa con il CNR-ICCOM di Firenze e l'Università di Napoli Federico II. Accanto al professor Pucci, lavorano i ricercatori Marco Carlotti, Alberto Picchi e Hanna Pryshchepa. Il team è già passato dalla teoria alla pratica, come dimostra la realizzazione nel 2023 di una pensilina fotovoltaica a Livorno, anche se in quel caso furono impiegate lastre acriliche sintetiche.