Un recente studio condotto dai ricercatori del National Renewable Energy Laboratory (NREL) degli Stati Uniti ha rilevato che per decarbonizzare completamente i sistemi elettrici globali utilizzando il solare nel decennio 2050-2060, il mondo dovrebbe installare 63,4 TW di fotovoltaico. I risultati dello studio sono pubblicati in “Photovoltaic Deployment Scenarios Toward Global Decarbonization: Role of Disruptive Technologies“, pubblicato sulla rivista Solar RRL.
I ricercatori hanno modellato traiettorie percorribili per fornire > 60 TW di capacità solare installata per raggiungere l’obiettivo della decarbonizzazione globale e hanno studiato l’effetto di una tecnologia dirompente sul costo di distribuzione e sulle opportunità di mercato. Hanno concluso che è possibile aumentare la produzione fino ai 2,9-3,7 TW necessari all’anno entro 10-15 anni, un obiettivo che costerà da 600 a 660 miliardi di dollari. Il modello prevede l’utilizzo di tecnologie esistenti e di tecnologie mature come il silicio e il CdTe. Lo studio stima che le tecnologie dirompenti offrano un’opportunità di mercato da 1 a 2 trilioni di dollari e che il potenziale di riduzione dei costi possa ammontare a centinaia di miliardi di dollari.
Le tecnologie dirompenti includono il fotovoltaico basato sul tellururo di cadmio (CdTe), le perovskiti e le tecnologie tandem. Il CdTe, che è la tecnologia utilizzata, tra gli altri, dai produttori di energia solare First Solar e Toledo Solar, rappresenta attualmente circa il 16% del mercato solare statunitense, riferisce il NREL. Le perovskiti hanno problemi di durata a lungo termine, ma offrono vantaggi nella produzione perché possono essere stampate rapidamente e in modo relativamente economico con un metodo roll-to-roll. I tandem associano le tecnologie, come la perovskite al silicio, e diverse aziende stanno iniziando a produrre tandem, tra cui TandemPV, CubicPV e OxfordPV.
Secondo il NREL, i dispositivi tandem e i minimoduli stanno registrando efficienze fino al 31,25%. Sebbene i rendimenti siano promettenti e altri tandem continuino a essere sviluppati, la ricerca e lo sviluppo sono ancora necessari per produrre questi dispositivi sulla scala necessaria a raggiungere capacità di terawatt.
“Esistono traiettorie economicamente valide per raggiungere la capacità produttiva necessaria per produrre la quantità di fotovoltaico necessaria per decarbonizzare completamente l’economia energetica mondiale”, ha dichiarato Jao van de Lagemaat, direttore del Chemistry and Nanoscience Center presso il NREL del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. “Le tecnologie emergenti potrebbero potenzialmente abbassare il costo di questa distribuzione in modo significativo se venissero commercializzate in tempo”.
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