Nei laboratori di NEST prende forma una filiera nazionale dell’energia pulita: fotovoltaico negli edifici, solare a concentrazione e sperimentazioni che portano la ricerca dai prototipi alle imprese. L’avvertimento di Maurizio Cellura, direttore del Centro di Sostenibilità e Transizione Ecologica dell’Università di Palermo: «La situazione geopolitica degli ultimi anni ha creato tensioni ma il percorso resta ineludibile: dobbiamo mitigare i cambiamenti climatici restando sulla strada delle rinnovabili»
La transizione energetica italiana non passa solo da grandi obiettivi scritti nei piani nazionali, ma da luoghi molto concreti: laboratori, prototipi, giovani ricercatori che sperimentano nuove tecnologie a partire dai territori. È esattamente qui che si colloca NEST, la fondazione che raccoglie l’unico partenariato esteso italiano interamente dedicato alla transizione energetica, nato nell’ambito del PNRR per mettere in rete università, enti di ricerca e imprese e costruire una leadership nazionale sulle tecnologie pulite.
All’interno di questo ecosistema, lo Spoke 1 – “Solar: PV, CSP, CST” è il pezzo di filiera che lavora sul solare: fotovoltaico (PV) e solare a concentrazione (CSP/CST). Coordinato scientificamente dall’Università di Palermo, con il contributo di Università di Cagliari, Università di Padova, CNR, ENEA, EURAC Research e Istituto Italiano di Tecnologia, lo Spoke punta a far fare un salto di qualità alle tecnologie solari: maggiore efficienza, costi competitivi, materiali più sostenibili, integrazione nell’edilizia e nei processi industriali, con attività di ricerca a basso TRL pensate per arrivare, passo dopo passo, sul mercato.
L’obiettivo non è solo installare più pannelli, ma costruire vere filiere nazionali, dall’eco-design dei moduli al loro riciclo, passando per agrivoltaico, solare integrato negli edifici e calore da concentrazione per l’industria. Anche grazie a bandi “a cascata”, NEST sta finanziando progetti che coinvolgono imprese e territori per sperimentare sul campo queste soluzioni.
Di questo abbiamo parlato con Maurizio Cellura, professore di Fisica tecnica al Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Palermo, direttore del Centro di Sostenibilità e Transizione Ecologica dell’ateneo, membro del comitato di coordinamento della Rete delle Università per lo Sviluppo Sostenibile e coordinatore scientifico dello Spoke 1 di NEST.
Professore, come sta, dal suo punto di vista, la transizione energetica in Italia?
La transizione energetica sta camminando a passi abbastanza spediti. La situazione geopolitica degli ultimi anni – dai prezzi del gas alla rimodulazione delle forniture – ha creato tensioni, ma il percorso resta ineludibile: dobbiamo mitigare i cambiamenti climatici e questo significa continuare con decisione sulla strada delle rinnovabili.
Tra le energie rinnovabili quale avrà un ruolo fondamentale?
In questo quadro l’energia solare avrà un ruolo importantissimo: non esiste una transizione energetica credibile senza solare. Da un lato contribuisce in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas climalteranti; dall’altro è fondamentale per migliorare l’autonomia energetica del sistema Paese e creare filiere tecnologiche nazionali ed europee alimentate da fonti rinnovabili.
Cosa risponde a chi dice che rischiamo di sostituire un dipendenza (combustibili fossili) con un’altra dipendenza (rinnovabili)?
Questa è la vera sfida: non sostituire una dipendenza con un’altra. Uscire dai combustibili fossili, ma evitando di diventare totalmente dipendenti da aree del mondo che oggi concentrano la produzione di tecnologie solari. In Italia abbiamo segnali importanti, ma serve costruire filiere complete, tecnologiche e di conoscenza: ricerca, imprese, enti locali, governi.
Venendo ai numeri: quanto pesa oggi il solare nel mix energetico italiano?
I target per il solare sono fissati nel Piano Nazionale Integrato Energia e Clima – PNIEC ed entro il 2030 la quota di energia da fonti rinnovabili nel mix complessivo dovrà arrivare intorno al 65–70%. Dentro questa percentuale solare ed eolico giocheranno un ruolo determinante.
Solare e cos’altro?
Per quanto riguarda il solare, ci sono obiettivi molto importanti anche per l’agrovoltaico, che è un tema su cui torniamo spesso: capire come coesistono produzione agricola e produzione di energia, quali configurazioni portano più benefici, come integrare questa tecnologia nel paesaggio rurale.
Tutti temi che rientrano nel perimetro delle attività dello Spoke 1. Ma con quale Technology Readiness Level (TRL)?
Nel nostro Spoke lavoriamo su ricerca a basso TRL: sperimentiamo materiali e tecnologie innovative, li facciamo crescere, prepariamo le condizioni per il loro ingresso sul mercato. Non si tratta solo di contribuire al raggiungimento dei target quantitativi, ma di farlo innovando e costruendo una filiera nazionale, che è il vero valore aggiunto.
Ha citato il tema dell’integrazione del fotovoltaico negli edifici, che tocca direttamente città, case e imprese. Perché è così importante?
Il settore civile – abitazioni, uffici, servizi – pesa per circa il 40% dei consumi di energia primaria. Se vogliamo centrare gli obiettivi di decarbonizzazione, non possiamo ignorarlo. Il fotovoltaico integrato negli edifici è strategico proprio perché ha una funzione duale: elemento architettonico ed edilizio da un lato, generatore di energia rinnovabile dall’altro.
Il nostro Paese come si posiziona su questo tipo di produzione energetica?
Dal punto di vista scientifico, l’Italia è considerata tra i Paesi europei destinati a guidare la diffusione del fotovoltaico integrato entro il 2030. L’adozione di soluzioni innovative è molto importante sia per raggiungere i target energetici del PNIEC, sia per tutelare il paesaggio e ridurre il consumo di suolo: se installo moduli sugli edifici non impiego nuovo territorio.
Oltre al fotovoltaico classico, su cosa state lavorando nello Spoke 1?
C’è tutto il filone del solare a concentrazione, che stiamo guardando con un doppio focus. Da un lato l’integrazione con il tessuto industriale esistente – pensiamo alle raffinerie, oggi forti consumatrici di fonti fossili – che grazie al solare termico a concentrazione possono ridurre significativamente consumi energetici e impronta carbonica. Dall’altro lato stiamo sperimentando sistemi ibridi nel settore civile.
In che modo cambierà il modo di climatizzare gli ambienti?
La direzione è quella “all electric”: crescerà moltissimo l’uso di pompe di calore per climatizzazione. Lavoriamo su configurazioni che integrano calore solare a bassa temperatura e moduli fotovoltaici, ad esempio nelle unità evaporative, per sfruttare al meglio le sinergie tra diverse tecnologie rinnovabili.
Veniamo ai risultati. Qual è, ad oggi, il traguardo di cui va più fiero come coordinatore dello Spoke 1?
Nel corso di questi mesi lo Spoke ha messo a segno risultati molto diversi tra loro, ma accomunati da un’idea precisa: portare innovazione vera, sperimentale, dove finora non era mai arrivata.
Qualche esempio?
Abbiamo realizzato strati di ossidi conduttivi trasparenti tramite evaporazione, dimostrati su precursori di celle solari provenienti da linee di produzione industriale: un modo per avvicinare la ricerca al mondo produttivo. In parallelo abbiamo sviluppato celle solari sottilissime e semi-trasparenti, pensate per essere installate su serre e coperture agricole senza bloccare la luce necessaria alle colture. E poi c’è forse il risultato più sorprendente: celle solari progettate per funzionare anche sott’acqua, un’innovazione che apre applicazioni completamente nuove.
E sul fotovoltaico del quale si parlava poco fa?
Parallelamente, nel campo del fotovoltaico integrato abbiamo messo a punto sistemi e nuovi setup sperimentali nei laboratori della rete NEST, coinvolgendo aziende del settore fotovoltaico, delle costruzioni e progettisti. L’idea è sempre la stessa: non fermarsi al prototipo accademico, ma preparare ciò che serve perché queste soluzioni possano arrivare alle imprese.
Uno dei temi chiave di NEST è la sostenibilità lungo tutto il ciclo di vita. Come si traduce operativamente nel lavoro dello Spoke 1?
Direi che è una peculiarità forte del nostro Spoke. Abbiamo adottato strategie di eco-design ed economia circolare per tutte le sperimentazioni. Significa integrare la sostenibilità in modo orizzontale: valutiamo l’impatto ambientale dei materiali che usiamo, confrontiamo soluzioni alternative e lavoriamo per migliorare l’ecoprofilo delle tecnologie che sviluppiamo.
