Da Archimede ad Einstein, gli studi sull'energia solare. Già dal secolo scorso le vetture si muovono così

Mercoledì 20 Ottobre 2021 di Nicola Desiderio
Vanguard 1, il primo satellite ad utilizzare l energia delle celle solari, è anche il più antico oggetto lanciato dall uomo nello spazio. (Foto: U.S. Naval Research Laboratory)

Albert Einstein vinse il Premio Nobel nel 1921 per il cosiddetto effetto fotoelettrico, ovvero per la scoperta che la luce contiene i fotoni, particelle portatrici di una certa quantità di energia che può essere convertita in energia elettrica. Che la luce solare contenesse un potere enorme lo aveva scoperto anche Archimede che, secondo la leggenda, con un sistema di specchi avrebbe difeso Siracusa bruciando le navi romane durante l’assedio di Siracusa nel 212 A.C. Ma i primi esperimenti scientifici di trasformazione della luce solare in energia li compì il fisico francese Edmond Becquerel il quale nel 1839 scoprì che le barrette di platino, esposte al sole, producevano una piccola quantità di corrente elettrica. Quarant’anni dopo, lo statunitense Charles Fritts realizzò la prima cella solare: era fatta di selenio e oro e aveva un’efficienza dell’1%. Einstein mise in numeri tutto quello che l’uomo aveva già osservato da millenni e nel 1954 furono Daryl Chapin, Calvin Fuller e Gerald Pearson a realizzare la prima cella solare a base di silicio, tecnologia usata ancora oggi per i pannelli fotovoltaici.

LE APPLICAZIONI

Nel 1958 i pannelli solari furono applicati per la prima volta al satellite Vanguard I e nel 1963 ne iniziò la commercializzazione. La prima volta per un’automobile risale al 1982 con la Quiet Achiever, progettata dai fratelli Larry e Garry Perkins e capace di attraversare da Ovest a Est l’Australia coprendo i 4.130 km che separano Perth da Sydney in meno di 20 giorni ad una media di 23 km/h. Ad alimentarla c’erano 36 pannelli per un totale di 8,5 mq capaci di produrre poco più di 1 kW. Eppure la prima idea di mettere i pannelli solari su una vettura l’aveva avuta già nel 1955 un certo William J. Cobb che al General Motors Powerama di Chicago mostrò la Sunmobile, una coupé dal design aeronautico, come voleva la moda del tempo, e 12 pannelli al selenio. Peccato che si parlava di un modellino lungo 38 cm. La prima macchina solare guidabile apparve nel 1962 ed era una Baker del 1912, un’auto elettrica le cui batterie erano state progettate nientemeno che da Thomas Edison. Tuttavia la Quiet Achiever rappresenta il primo evento epocale per l’auto a energia solare, tanto che è conservata presso il National Museum of Australia a Canberra e ha portato nel 1987 ad organizzare il World Solar Challenge, una gara che ogni 2 anni ospita solo auto ad energia solare tagliando l’Australia da Sud a Nord per 3.022 km, da Adelaide a Darwin.

LE COMPETIZIONI

Vi hanno partecipato anche case automobilistiche come Ford e General Motors e il record appartiene al Nuna III, prototipo realizzato nel 2005 da un team dell’università olandese di Delft. Utilizzava 8 metri quadri di celle all’arseniuro di gallio messe a punto dall’ESA (l’ente spaziale europeo) dotate di un’efficienza del 27% e, grazie anche alla sua aerodinamica straordinaria (cx di 0,07) e al peso di poco più di 200 kg, è stato capace di viaggiare a una media di 102,75 km/h, ma poteva raggiungere 130 km/h con soli 2.400 Watt, la potenza di un phon. Ma forse il risultato più interessante l’ha ottenuto la Stella Vie nella classe Cruiser, più vicina alle auto di serie: solo 45,7 kWh di energia per completare l’intera gara, l’energia che un’auto elettrica media impiega per fare 250 km. Il World Solar Challenge ha avuto imitazioni negli USA, America Latina, Giappone, Sudafrica e altri Paesi, ma la competizione australiana rimane ancora quella più prestigiosa e piena di fascino. Peccato nel 2021 non si è svolto a causa della pandemia, ma la corsa dell’auto solare è destinata presto a ricominciare. 

Ultimo aggiornamento: 22 Ottobre, 15:54 © RIPRODUZIONE RISERVATA