Pavimento fotovoltaico per marciapiedi, piste ciclabili e piazze

21/06/2023 - Il pavimento fotovoltaico è una nuova tecnologia solare che, al posto dei tradizionali pannelli solari, utilizza una tipologia calpestabile e in alcuni casi anche carrabile.
 
Da anni, nell’ambito del fotovoltaico, enti di ricerca e imprese si stanno cimentando in studi e ricerche sulla solarizzazione delle superfici costruttive e infrastrutturali. In un precedente focus abbiamo parlato del potenziale derivante dal fotovoltaico integrato nelle facciate degli edifici (Building Integrated Photovoltaics) e abbiamo visto come solarizzare le superfici di palazzi avrebbe un impatto enorme sulla risposta al fabbisogno energetico.
 
Lo stesso potrebbe accadere sfruttando altre superfici che connotano le nostre città come strade, parcheggi, piazze, ecc.; è proprio da qui che nasce l’intuizione di creare pavimenti fotovoltaici.
 

Pavimento fotovoltaico: realtà o sperimentazione?

Il pavimento fotovoltaico è oggi una realtà, ma ancora in fase di sperimentazione. Aziende in collaborazione con Università hanno lanciato prototipi e sistemi tutt’ora oggetto di verifiche ed analisi.
 
Vedremo dei casi studio che hanno portato ottimi risultati, tanto da trasformare idee e prototipi iniziali in tecnologie che stanno raggiungendo i mercati internazionali.
 

Pavimento solare per tollerare i climi aridi

Uno dei più recenti esempi di questa corsa all’innovazione lo abbiamo visto ai Mondiali di Calcio che si sono svolti l’anno scorso in Qatar dove, davanti alle biglietterie dell’Al Thumama Stadium, uno degli otto stadi realizzati per l’evento, è stato installato un pavimento solare.
 
Per rivestire la superficie sono state utilizzate innovative piastrelle solari, prodotte dalla SUNPave e create appositamente per funzionare in climi caldi e aree sovraffollate.
 
Questo pavimento calpestabile nasce nel 2017 dal progetto internazionale PVTopia, portato avanti da un gruppo di ricercatori dell’Università di Alessandria e della Glasgow Caledonian, che è poi stato implementato fino al 2022, anno in cui ha debuttato con la sua prima installazione di 50 mq proprio durante la Coppa del Mondo.
 
I suoi promotori si sono dati obiettivi specifici: realizzare un prodotto su misura per la regione MENA (“Medio Oriente e Nordafrica”), in grado di tollerare perfettamente i climi caldi locali senza perdere di efficienza.
 
Inoltre, come è risaputo, un pannello fotovoltaico deve essere inclinato per captare l’energia solare. Una novità molto interessante introdotta da SUNPave è sicuramente quella di avere integrato nella piastrella una funzione che consente di catturare efficacemente i raggi del sole indipendentemente dall’angolo di incidenza.
 
Spiegava Mohamed AlGammal, co-fondatore di SUNPave, ai media locali: “la quantità di energia che può essere generata dalle piastrelle installate in questo spazio è sufficiente per alimentare un appartamento con tre camere da letto, comprese tutte le utenze come aria condizionata, illuminazione e frigoriferi”.

 Mohammad Aljiammal - CTO and Co-founder, Sunpave, racconta la storia del pavimento fotovoltaico SunPave | www.sun-pave.com

Pavimenti solari per la smart city

Un’altra soluzione è PLATIO solar paver, un’idea brevettata nel 2015 e che conta oggi più di 50 installazioni completate in tutto il mondo. Si tratta di mattonelle integrate con celle fotovoltaiche. La struttura di Platio è completamente in materiale plastico riciclato e vetro temperato, è resistente e antiscivolo.
 
Può essere utilizzata per rivestire corti e patii di edifici aziendali al fine di ampliare la loro fornitura di energia pulita o per creare l’indipendenza energetica di edifici residenziali; per la smart city, attraverso l’energia prodotta dal pavimento fotovoltaico, è possibile ottenere l’energia per ricaricare l’arredo urbano intelligente e tutto ciò che è collegato alla e-mobility.

Pavimento fotovoltaico realizzato con PLATIO solar paver presso Groningen in Olanda | Superficie 400mq, rendimento energetico 53.000 kWh - www.platiosolar.com
 

Pavimenti solari per la rigenerazione urbana

La tecnologia di PLATIO solar paver è stata utilizzata per realizzare Pavimentos Generadores, un progetto del 2021. La prima pavimentazione di 50 mq è stata realizzata in una zona del piccolo parco di Plaça de les Glòries Catalanes a Barcellona. 
 
Il progetto Pavimentos Generadores è solo uno dei tanti tasselli di un ambizioso piano green di Barcellona.
 
Si tratta di un vetro altamente resistente e antiscivolo collegato a moduli fotovoltaici e cablaggi che riverseranno energia nella rete generale.
 
“Non sappiamo quale sarà l’esito effettivo di questo progetto, perché si tratta di celle fotovoltaiche diverse da quelle che vanno sui tetti, certo molto più resistenti, ma soggette a sollecitazioni più forti e a un processo di logorio più rapido.” Queste le parole di Eloi Badia, responsabile dell’Emergenza climatica e della transizione ecologica del Comune di Barcellona.
 
In un comunicato stampa pubblicato sul sito del comune di Barcellona si legge ancora che “con questa soluzione si vogliono trovare soluzioni innovative per generare energia rinnovabile nelle infrastrutture cittadine. L'impianto genererà 7.560 kWh/anno, il consumo annuo di tre abitazioni, che saranno monitorati in tempo reale per controllare l'efficienza del sistema. Una commissione valuterà i risultati e analizzerà l'opportunità di riprodurre la formula in altre parti della città”.

 Installazione a Barcelona di pavimento fotovoltaico (prima) Plaza de Las Glorias Catalanes | www.barcelona.cat/es
 Plaza de Las Glorias Catalanes oggi | Tecnologia PLATIO solar paver | www.platiosolar.com

Pista ciclabile fotovoltaica

Citiamo anche il caso della SolaRoad di Krommenie, nei Paesi Bassi, la prima pista solare e ciclabile al mondo. SolaRoad è un pacchetto modulare in cui il pannello solare è collegato al calcestruzzo. Di conseguenza, il pannello ha un supporto uniforme che gli permette di assorbire i carichi più pesanti come, ad esempio, ciclisti, ciclomotori o mezzi di soccorso, e le deformazioni dovute alla dilatazione causata dal calore e freddo.
 
Nella sua prima versione nel 2014 fu realizzato un tratto sperimentale di 70 mt. Inizialmente, si era stimato che producesse dai 50 ai 70 kWh all'anno per metro quadro, per un totale di energia in grado di coprire il fabbisogno elettrico di tre famiglie. Alla fine, i risultati hanno dato 73 kWh, tant’è che nel 2016 è stata realizzata la seconda versione, questa volta di 100 mt e in grado di produrre 93 kWh per metro quadro.
 
Il prototipo ebbe successo e nel 2017 furono costruite altre SolaRoad sempre in Olanda ma anche in Francia. Un nuovo progetto pilota è stato avviato nel 2020, con una versione migliorata di SolaRoad nel campus di Chemelot a Geleen.
 
Oggi, SolaRoad è diventata una tecnologia affermata nei sistemi solari e in tutti i Paesi Bassi ci sono diverse SolaRoad. Nel 2021 a Maartensdijk a Utrecht è stata completata la pista ciclabile più lunga al mondo, 330 mt, utilizzata ogni giorno da centinaia di persone e in grado di generare energia sufficiente per 45 famiglie.
 
La pista ciclabile solare SolaRoad in costruzione | www.solaroad.nl

Cosa accade in Italia?

Anche l’Italia ha la sua storia da raccontare: nel 2021 Venezia è stata la prima città italiana a sperimentare una pavimentazione con pannelli fotovoltaici. L’intervento rientrava nel progetto di riqualificazione energetica ed efficientamento elettrico e ambientale dell’isola di San Servolo; il progetto e la realizzazione sono curati da Global Power Service spa ed Infinityhub spa. 
 
I nuovi impianti fotovoltaici installati sull’isola di San Servolo produrranno ogni anno 400mila kWh di energia con una potenza di 146 kWp (kilowatt picco). Sono stati distribuiti in parte sui marciapiedi con pannelli sandwich in vetro temperato ad alta resistenza, una tecnologia dall’alto grado di innovazione, e in parte su sei pergole fotovoltaiche.


Isola di San Servolo, realizzazione passerella fotovoltaica | ©Global Power Service

​Rimanendo in Veneto, la Invent ha studiato e brevettato “Floor”, una piastrella fotovoltaica calpestabile.
 
Il sistema di pavimentazione fotovoltaica Floor è un pavimento flottante: viene installato in posizione sopraelevata rispetto al terreno con un supporto meccanico regolabile che lo distanzia da terra ad un’altezza compresa tra i 3,5 e i 5 cm. Nello spazio che si crea è possibile alloggiare i collegamenti elettrici, che dunque, anche in futuro, saranno facilmente accessibili per ispezioni, manutenzioni e interventi.