Lo smartphone si ricarica al sole

Il gruppo di ricerca ‘NewPV’ dell’Istituto dei materiali per l’elettronica ed il magnetismo del Consiglio nazionale delle ricerche di Parma, ha sviluppato dei sistemi di alimentazione portatili basati sul fotovoltaico per la ricarica di utenze elettriche a bassa potenza. Le celle solari di alimentazione sono flessibili, e quindi applicabili anche su superfici curve come ad esempio quelle degli ombrelloni e lettini da mare, come si vede dalle immagini allegate.

“L’idea di questi sistemi nasce dal bisogno sempre più urgente di avere smartphone e tablet sempre funzionanti e connessi alla rete mobile. Il sovra-utilizzo di questi dispositivi riduce l’autonomia della batteria, che necessita quindi di essere ricaricata più volte al giorno. Quando si è lontani da casa, in giro per le città o in posti di villeggiatura, è sempre difficile trovare una presa elettrica con la quale ricaricare lo smartphone. I powerbank sono ottime soluzioni per aumentare l’autonomia della batteria, ma anche loro devono essere caricati preventivamente.

Il nostro sistema, chiamato NewPV-3, permette di utilizzare l’energia solare liberamente, in qualsiasi luogo ci si trovi, sfruttando un mini-modulo fotovoltaico opportunamente ingegnerizzato per caricare fino a 6 smartphone contemporaneamente, senza il bisogno di essere connessi alla rete elettrica, a costo zero ed a zero emissioni di CO₂. I mini-moduli possono essere trasportati, installati e disinstallati facilmente, non necessitano di alcun tipo di manutenzione, sono resistenti all’acqua e a limitate deformazioni meccaniche. Ogni sistema è dotato di un mini-modulo solare collegato ad un’unità operativa, a cui si connettono i dispositivi da caricare mediante prese USB e accendisigari. Attualmente tre dei nostri sistemi sono installati presso la Piscina Baia Blu, all’interno del Campus Universitario di Parma”, spiega Stefano Rampino del Cnr-Imem.

Dimensione e peso: i mini-moduli fotovoltaici occupano un’area massima di 50 x 60cmq, e a differenza dei moduli tradizionali, il cui peso lordo è compreso tra i 75÷100 g/W_p, i mini-moduli del Cnr-Imem sono realizzati con materiali di incapsulamento innovativi e molto leggeri, e vengono montati su telai di plastica che ne riducono il peso fino a 7.5 g/W_p. Un mini-modulo capace di ricaricare 6 dispositivi contemporaneamente pesa al massimo 400 g.

Flessibilità e portatilità: le celle solari utilizzate nei mini-moduli sono flessibili, per questo motivo sono montate su supporti plastici o metallici flessibili che possono essere installati su superfici non perfettamente lisce o curve. Le ridotte dimensioni ed il peso esiguo dei mini-moduli consentono un’istallazione veloce su qualsiasi superficie, anche verticale e non per forza rigida, senza il bisogno di utensili o di dispositivi di ancoraggio particolari.

Stabilizzazione della potenza ed autonomia: i mini-moduli sono interfacciati con un’unità operativa che gestisce la potenza istantanea proveniente da essi. A seconda dei dispositivi da caricare e dell’irraggiamento solare, l’unità operativa elabora la migliore strategia per una ricarica veloce dei dispositivi. All’interno dell’unità operativa, che occupa uno spazio massimo di 15 x 15 x 6 cmc ed un peso massimo di 900g, sono installati dei dispositivi di storage che tamponano eventuali abbassamenti periodici di potenza del mini-modulo e che allungano l’autonomia del sistema fino a 6 ore in assenza di luce solare.

Esempi di utilizzo: I sistemi solari possono essere integrati in maniera temporanea su tutta una serie di manufatti già esistenti, come pareti degli edifici, tettoie, tendoni, tavoli. I mini-moduli possono essere prodotti con un opportuno “camouflage” estetico per mimetizzarsi nell’ambiente in cui sono installati senza deturpare il decoro architettonico.

‘Solar Network’: una applicazione interessante per i sistemi NewPV-3 è la possibilità di formare un network di dispositivi NewPV-3 delocalizzati in varie zone di un grande ambiente che riescono a parlare tra di loro mediante una rete Wi-Fi dedicata, per scambiarsi informazioni senza la necessità di essere allacciati ad una rete elettrica. Questi sistemi possono essere usati ad esempio per alimentare e far parlare tra loro sensori ambientali o meteo, dispositivi di presenza e video-sorveglianza, dispositivi di connettività.