Cari Velisti per Caso, navigando su internet ci siamo imbattuti in una notizia singolare e interessante: l’esistenza di una sperimentazione in corso per creare delle "vele solari". Delle vele, cioè, che funzionino come dei pannelli fotovoltaici flessibili, per recuperare grandi quantità di energia solare e utilizzarla riducendo l’impiego dei generatori di bordo. Anche Adriatica è stata oggetto di esperimenti nella direzione del risparmio energetico: durante il viaggio sulla rotta di Darwin, Enel ha dotato la nostra barca di numerosi ausili sperimentali per sfruttare l’energia pulita e accumularla. Sappiamo bene per esperienza diretta che le barche a vela sono ottimi laboratori mobili per testare tecnologie innovative, a contatto con le più svariate condizioni ambientali! Per questo ci è piaciuta molto l’idea di una vela-pannello, in grado di sfruttare tutta la sua ampia superficie e l’esposizione obbligata al sole per assorbire quanta più energia riesce. Abbiamo approfondito la notizia per capire meglio come funziona, rintracciando i fautori della sperimentazione: l’azienda tessile Figli di Michelangelo Calamai di Prato.

Si tratta di un’azienda storica di Prato fondata nel 1878, che ha da tempo accantonato l’interesse per il tessile "quotidiano" (abbigliamento e arredi), per dedicarsi attivamente e con grande passione al tessile innovativo, quello cioè di carattere tecnologico e funzionale. Tessuti ad alta prestazione ad uso sportivo ad esempio, e ora anche queste ecologiche e futuristiche vele solari. Abbiamo chiesto direttamente a Camillo Calamai di raccontarci come funziona e cos’è una vela solare, ecco cosa ci ha risposto:

Per chi pensa quotidianamente a come proteggere i tessuti dal sole, o come proteggersi con i tessuti dal sole, niente è più naturale che cercare di ottenere dai tessuti esposti al sole energia pulita. Se da una parte è naturale la logica e anche la materia ( visto che si tratta di mettere a punto un polimero organico di origine naturale e non un nuovo composto di silicio), non altrettanto può dirsi della tecnologia impiegata per la ricerca. In due anni di lavoro abbiamo testato fibre tessili più rigide dei metalli per poter proteggere i film fotovoltaici e i delicatissimi elementi di giunzione elettrica dagli stress causati dalla trazione e dalla deformazione del tessuto, film assolutamente impermeabili tali da preservare le delicatissime celle fotovoltaiche dall’umidità; abbiamo utilizzato tecnologie di laboratorio estremamente avanzate quale lo “spin-coating” per l’applicazione dei materiali polimerici fotoelettrici e in parallelo abbiamo cercato di riprodurne gli effetti utilizzando macchinari di produzione per verificarne il potenziale applicativo.
Tanti materiali, tante prove, tante piccole celle, scampoli di tessuto dall’aspetto nuovo per i nostri campionaristi con due fili elettrici da collegare a una batteria: inizialmente tutto sembrava appartenere a un universo lontano, essere uno dei tanti esperimenti di laboratorio tradotti in microprodotti destinati unicamente alle riviste scientifiche. L’impiego stesso di materiali a struttura molecolare complessa, di nanotubi di carbonio, sembravano essere lontani anni luce dal contesto lavorativo di un’azienda tessile, anche se estremamente innovativa. Poi, pian piano, ha preso forma un prodotto vero e proprio, un oggetto non così alieno da poter essere avvicinato a una realtà aziendale e un obiettivo interessante e concreto: realizzare una barca a vela con propulsione ausiliaria elettrica alimentata unicamente da fonti di energia pulita. E’ nato così un progetto sviluppato insieme ad un istituto universitario chiamato SIEP al quale ha contribuito con un cofinanziamento anche la Regione Toscana.

Perché una barca a vela? La barca a vela ha il grande vantaggio di non temere il peso degli accumulatori elettrici perché ha bisogno di peso (zavorra) per contrastare lo sbandamento causato dal vento; ha inoltre bisogno di una potenza modesta per muoversi ed ha grandi superfici da esporre al sole. Abbiamo quindi impostato il lavoro di cantiere per disporre di una barca a vela robusta e marina in grado di navigare a tutte le latitudini, non troppo pesante da richiedere potenze elevate per la propulsione e che fosse in grado di ospitare dispositivi per la produzione di energia pulita di vario genere in maniera tale da poter effettuare test comparativi. Sulla barca, uno sloop (come Adriatica, nda) di 12 metri in alluminio, abbiamo installato pannelli monocristallini basculanti, orientabili a 360°, pannelli rigidi orizzontali, pannelli flessibili realizzati con la tecnologia del film sottile in silicio amorfo, applicati sia allo scafo che alla vela e celle in polimero organico, anch’esse applicate alla vela, e un generatore eolico ad alta efficienza. Se i pannelli rigidi sono ormai una realtà ben presente nella nostra vita quotidiana, quelli flessibili, in silicio amorfo, rappresentano un nuovo sviluppo con caratteristiche molto interessanti perché oltre ad adattarsi meglio a superfici non piane e a integrarsi quindi più facilmente alle forme di una imbarcazione (e in molti casi anche a un contesto architettonico non facile come quello Italiano) ha anche uno spettro di utilizzo più ampio che in parte compensa la minor efficienza teorica.

Nel nostro caso abbiamo utilizzato pannelli a film sottile a tripla giunzione di circa un metro quadrato con 68 Watt di potenza nominale, estremamente flessibili, abbastanza leggeri e robusti, adatti quindi alla vita di mare. Il piatto forte del progetto SIEP è comunque rappresentato dalle celle polimeriche flessibili, applicate per la prima volta a una struttura tessile; per produrre queste celle, sviluppate insieme a un istituto di ricerca universitario, abbiamo impiegato materiali polimerici conduttori con aggiunta di micro e nano particelle elettricamente attive inclusi nanotubi e nanofibre di carbonio funzionalizzati applicati su un substrato flessibile in PET. Il rendimento di tali celle è ancora basso e soffrono di un decadimento delle prestazioni più rapido rispetto alle celle in silicio, ma il costo di produzione potenziale è molto più basso e gli ambiti di applicazione sono assai vasti: si tratta quindi di una nuova frontiera tecnologica, ancora in fase sperimentale, in cui l’Italia è all’avanguardia. Al momento la barca sta navigando e raccogliendo i primi dati sulla produzione di energia e studiando i sistemi di analisi ed elaborazione dei dati raccolti. Parallelamente stiamo studiando le tematiche relative all’immagazzinamento di energia utilizzando banchi di batterie di tipologia diversa e il rendimento della propulsione elettrica.

Abbiamo capito, quindi, che la tecnologia per realizzare le vele solari esiste e che è in via di sperimentazione tra le acque toscane sulla barca che potete vedere nelle foto di questo articolo. Sicuramente dei tessuti che funzionano come pannelli solari flessibili lasciano immaginare innumerevoli e straordinari impieghi anche sulla terra ferma: pensiamo alle tende delle nostre case, o ai tendoni che coprono molti negozi, per non parlare di strutture ben più grandi, piscine, stadi e via dicendo. Le barche in fase di test sono ottimi laboratori all’avanguardia. I Figli di Michelangelo Calamai ci stanno lavorando assieme alla Tau, azienda produttrice di abbigliamento per la vela che ci mette del suo in quanto a know how specificamente marinaresco. Seguiremo gli sviluppi, intanto a Camillo e al suo team auguriamo

Buon Vento e buona energia!

Silvia Salomoni

Redazione Velistipercaso.it