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L’idea di pannelli solari galleggianti sull’acqua è appena decollata e sta già prendendo piede in tutto il pianeta. In particolare, i decarbonizzatori sono entusiasti della possibilità di utilizzare i grandi serbatoi degli impianti idroelettrici esistenti per nuovi pannelli solari invece di consumare terreno prezioso. Si tratta di un significativo vantaggio in termini di sostenibilità, e un nuovo gigantesco progetto sostenuto da Masdar in Indonesia potrebbe servire da modello da seguire per altri.

La centrale solare galleggiante più grande del mondo

I progetti per la più grande centrale solare galleggiante del mondo illustrano quanto velocemente può crescere il campo solare galleggiante. Il progetto mira ad espandere un esistente galleggiante da 145 megawatt (AC). impianto solare presso il bacino idroelettrico di Cirata a Giava Occidentale, in Indonesia, per raggiungere un totale di 500 megawatt.

L'array esistente è andato online ed è stato proclamato un successo proprio il mese scorso. Evidentemente Masdar e l'utility statale indonesiana PLN (Nusantara Power) hanno già apprezzato ciò che hanno visto, perché hanno approfittato dell'occasione della COP 28 per annunciare la nuova espansione il 3 dicembre.

Se Masdar ci dice qualcosa, si tratterebbe della Abu Dhabi Future Energy Company, che si autodefinisce “campione dell’energia pulita” degli Emirati Arabi Uniti e una delle aziende in più rapida crescita al mondo, promuovendo lo sviluppo e la diffusione dell’energia rinnovabile e dell’idrogeno verde. tecnologie per affrontare le sfide globali della sostenibilità”.

Masdar è stato lanciato nel 2006 e CleanTechnica ha coperto i progetti di energia rinnovabile dell'azienda nel corso degli anni, inclusa una visita di persona ai suoi Vetrina della tecnologia pulita di Masdar City nel 2016 durante la Settimana della Sostenibilità di Abu Dhabi, presentando energia solare in loco tra molti altri strumenti di transizione energetica (più recenti CleanTechnica La copertura di Masdar è qui.

Nella stessa visita abbiamo preso brevemente nota di Abu Dhabi interesse per l'energia nucleare, quindi non sorprende vedere l'energia nucleare svolgere un ruolo centrale nella COP 28, ospitata dagli Emirati Arabi Uniti.

Per la cronaca, Masdar è un progetto congiunto dell’ADNOC (Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC)) insieme alla Mubadala Investment Company (Mubadala) e all’Abu Dhabi National Energy Company.

Il solare galleggiante è più complicato di quanto sembri

Nel corso della sua vita relativamente breve, il campo solare galleggiante ha già stabilito una serie di vantaggi sostanziali oltre alla generazione di kilowatt puliti.

L’aspetto della conservazione del territorio è quello più importante, ma anche gli stakeholder del solare galleggiante lo sottolineano ombra dai pannelli solari aiuta a ridurre l'evaporazione e a conservare l'acqua. Serbatoi protetti dal sole e canali di irrigazione possono anche essere meno suscettibili alla fioritura di alghe tossiche.

I benefici tornano anche all’impatto efficienza di conversione delle celle solari, che può essere migliorato dall'effetto rinfrescante dell'acqua.

Dal punto di vista della produzione di energia, la co-localizzazione di pannelli solari presso le centrali idroelettriche esistenti consente ai soggetti interessati del solare di trarre vantaggio dalle linee elettriche esistenti e dalle infrastrutture di trasporto terrestre.

L’acqua, però, ha i suoi svantaggi. L’imperativo di evitare la corrosione è complessivamente importante e l’ambiente unico dei serbatoi idroelettrici può complicare ulteriormente le cose man mano che i livelli dell’acqua salgono e scendono.

L'azienda solare galleggiante cinese Sungrow FPV ha costruito il impianto solare esistente a Cirata, e hanno avuto molto da dire sulle sfide legate all'installazione di pannelli solari lì.

Il progetto Cirata è “il più grande galleggiante progetto solare in un bacino idroelettrico con una profondità dell'acqua di 100 metri, una fluttuazione del livello dell'acqua di 18 metri e una differenza di 50 metri nell'elevazione del fondo dell'acqua, ha osservato la società in un comunicato stampa lo scorso novembre. L’azienda ha citato l’“intricato terreno sottomarino” come una sfida particolare per il sistema di ancoraggio.

"Il team di soluzioni di sistema di Sungrow Floating PV ha sviluppato blocchi di ancoraggio ad alta portata su misura per le condizioni geologiche specifiche del sito del progetto", ha spiegato Sungrow. “Questi innovativi blocchi di ancoraggio migliorano la capacità portante, affrontando efficacemente sfide come lo slittamento dei blocchi e migliorando significativamente l’efficienza della costruzione”.

“Attraverso simulazioni computazionali precise e affidabili, ogni blocco di ancoraggio viene meticolosamente convalidato, facilitando la progettazione complessiva del sistema di ancoraggio per l’intero progetto”, ha aggiunto l’azienda, sottolineando che l’approccio su misura prevede un utilizzo più efficiente della superficie disponibile.

L’angolo di disponibilità della superficie è una considerazione particolarmente importante per i bacini idroelettrici che fungono anche da habitat naturali e aree ricreative, come fanno molti. Inserire i pannelli solari nella scena può essere una sfida senza entrare in conflitto con altre parti interessate.

Anche più idrogeno verde

Come descritto nel comunicato stampa di novembre, Sungrow prevede di “sostenere lo sviluppo del settore dell’energia pulita nei paesi e nelle regioni che partecipano all’iniziativa Cintura e Iniziativa strada. "

Copre molto territorio. A partire da ottobre, l’espansione tentacolare guidata dalla Cina piano di sviluppo delle infrastrutture secondo quanto riferito, si è riunito 152 paesi e 32 organizzazioni internazionali nel suo elenco di progetti. L’applicazione delle lezioni apprese a Cirata potrebbe avere un impatto diffuso su altri progetti solari galleggianti sotto l’ombrello della Belt and Road.

Da parte loro, anche Masdar e PLN non si fermano a Cirata. Nel loro annuncio congiunto del 3 dicembre, le due società hanno anche annunciato progetti sull’idrogeno verde da affiancare ai loro piani solari galleggianti.

“Le aziende hanno inoltre concordato di esplorare le opzioni di energia rinnovabile in tutto il mondo e la prospettiva di sviluppare l’idrogeno verde, che ha un enorme potenziale per decarbonizzare le industrie difficili da abbattere, tra cui la produzione dell’acciaio, l’edilizia, i trasporti e l’aviazione”, affermano Masdar e PLN.

Solare galleggiante, idrogeno verde e nesso energia-acqua

"Con abbondanti risorse solari, gli Emirati Arabi Uniti e l'Indonesia sono in una posizione privilegiata per diventare hub di produzione di idrogeno verde", hanno continuato le due società. Ciò fa venire in mente alcune interessanti opportunità nel campo solare galleggiante legato all’idrogeno verde.

L’idrogeno verde può essere prodotto dall’acqua e da altre risorse rinnovabili. Gran parte dell’attività oggi si concentra sull’elettrolisi, che spinge l’idrogeno gassoso dall’acqua con l’aiuto di una corrente elettrica e di un catalizzatore.

La fotocatalisi (chiamata anche “foglia artificiale” o cellula fotoelettrochimica) è un altro approccio che attira l’attenzione. Entrambi i sistemi richiedono in genere acqua purificata per prevenire incrostazioni e danni all'apparecchiatura. Come soluzione a breve termine, il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti è tra coloro che promuovono lo sviluppo di nuovi sistemi di pretrattamento dell’acqua a basso costo per l’idrogeno verde.

Nel frattempo, il lavoro prosegue a ritmo sostenuto su sistemi più sofisticati in grado di estrarre l’idrogeno direttamente dall’acqua di mare e da altre fonti non purificate.

Nell'ultimo sviluppo in tal senso, a novembre un team di ricercatori dell'Università di Cambridge ha pubblicato i propri risultati un nuovo dispositivo fotovoltaico galleggiante che produce acqua purificata oltre all’idrogeno verde.

Il loro dispositivo solare galleggiante utilizza una rete di carbonio nanostrutturato idrorepellente per aiutare a mantenere a galla lo strato fotovoltaico, proteggendolo allo stesso tempo da eventuali impurità presenti nell’acqua sottostante.

La parte fotovoltaica del dispositivo solare è progettata per assorbire la luce UV, per alimentare la parte di elettrolisi dell'operazione. Nel frattempo, altre parti dello spettro luminoso passano attraverso lo strato inferiore, che produce acqua pura vaporizzata per l’elettrolisi.

Per maggiori dettagli controlla il loro studio sulla rivista Natura Acqua.

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Foto: pannello solare galleggiante a Centrale idroelettrica di Cirata per gentile concessione di Sungrow.

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• Fonte: https://cleantechnica.com/2023/12/03/worlds-largest-floating-solar-power-plant-hydropower-reservoir/