Nel quadro della transizione energetica verso la decarbonizzazione, il Giappone sta intensificando il ricorso alle fonti rinnovabili. Dopo un lungo periodo di forte dipendenza dai combustibili fossili, il Paese ha iniziato a valorizzare in modo più efficace il potenziale del solare, che nel 2022 ha rappresentato circa il 9% della produzione elettrica nazionale.
All’interno di questa evoluzione, i ricercatori Sihwan Lee e Risa Ito hanno progettato un dispositivo innovativo capace di produrre simultaneamente energia elettrica e termica attraverso particolari elementi fotovoltaici rotanti che funzionano senza motori. Questa soluzione, pensata soprattutto per ambienti urbani densamente edificati come quelli giapponesi, consente di generare energia pulita direttamente dalle facciate degli edifici, superando i limiti imposti dall’insufficiente disponibilità di tetti utilizzabili.
Il cuore del sistema è costituito da pannelli solari monocristallini ad alta efficienza, installati su superfici mobili che si muovono autonomamente seguendo il percorso del sole. All’interno delle strutture sono stati integrati dei canali d’aria che consentono di sfruttare il calore accumulato: questo può essere impiegato sia per il riscaldamento degli ambienti interni, sia per abbassare la temperatura dei moduli stessi, incrementandone così il rendimento.
Per verificarne l’efficienza, è stato costruito un prototipo dotato di moduli da 39 watt ciascuno, distribuiti su lame mobili con una superficie complessiva di poco più di due metri quadrati. I test, eseguiti durante l’inverno a Shizuoka in condizioni di pieno soleggiamento, hanno evidenziato risultati significativi.
Il meccanismo rotante ha permesso di raggiungere una potenza di 547,6 W per metro quadrato, con un incremento medio giornaliero della produzione pari all’8,9% rispetto ai sistemi con elementi fissi. Inoltre, il dispositivo ha recuperato fino a 203,6 watt di calore termico a mezzogiorno, registrando una differenza di temperatura di 16,6 °C tra l’aria ambientale e quella convogliata internamente.
Nel complesso, l’impianto ha evidenziato un aumento complessivo dell’energia prodotta, combinando elettricità e calore, del 73% rispetto alle configurazioni tradizionali non mobili. I dettagli dello studio sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Applied Energy, rappresentando un importante contributo alla valorizzazione delle superfici verticali come fonti di energia multifunzionale.
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