Luce elettrica: debutta Palazzo Hybrid, il sistema “parassita” che riduce i consumi del 90% / Electric light: Palazzo Hybrid debuts, the "parasite" system that reduces consumption by 90%
Fare luce con la luce. Sembra una tautologia, ma non lo è. Si tratta dell’idea di Geo Florenti, un artista e innovatore che nella sua carriera si è concentrato a esplorare i legami tra creazione, ricerca scientifica ed ecosostenibilità. In questo caso, l’illuminazione – ci si perdoni il facile gioco di parole – è stata quella di riconvertire parte della luce artificiale in energia che poi può essere usata, a sua volta, per alimentare un impianto parallelo. Una sorta di “sistema parassita” che consente un notevole risparmio energetico e che, combinato a una scelta innovativa degli altri componenti dell’impianto – led e corpi illuminanti in materiali ecocompatibili, che non necessita di alimentatori – rende l’illuminotecnica completamente sostenibile. Sviluppato in collaborazione con esperti dell’Enea e del Politecnico di Milano, il sistema Palazzo Hybrid sarà installato in versione pilota al Palazzo Ducale di Gubbio, prima struttura pubblica a dotarsi di un impianto di questo tipo. A cui, auspicabilmente, seguiranno altri musei ed edifici pubblici.
Un “pannello solare” indoor
L’idea di “recuperare” parte della luce emessa dalle lampadine indoor per generare energia non è nuova. Verso la fine dello scorso anno, per esempio, un gruppo di ricercatori svedesi e cinesi aveva descritto sulle pagine di Nature Energy un nuovo tipo di cella solare organica perfettamente in grado di funzionare al chiuso.
Non si tratta di una cosa semplice come sembra: i pannelli solari attualmente più diffusi, infatti, al chiuso sono estremamente meno efficienti nella conversione della luce in energia rispetto a quanto non lo siano all’interno. Questo perché l’efficienza di un pannello solare dipende dallo spettro della luce che lo investe, e tra luci artificiali e luce solare c’è una bella differenza. Lo spettro di quest’ultima ha un picco nel visibile, a lunghezze d’onda intorno a 500 nanometri, ma circa metà dei fotoni che la compongono oscillano nell’infrarosso. Le luci artificiali, soprattutto quelle più moderne, sono invece progettate per produrre quasi esclusivamente luce nello spettro visibile, così da ridurre sprechi e consumi.
La ricerca nel campo dei pannelli solari da interno, però, sta permettendo di superare queste limitazioni: oltre alle già citate celle organiche dello studio di svedesi e cinesi, sono stati messi a punto anche altri sistemi, per esempio a base di perovskite, con efficienze interessanti, anche se ancora non comparabili a quelle dei pannelli da esterno.
Si costruisce Palazzo Hybrid
Il lavoro di Florenti si inserisce in questo filone di ricerca, con un occhio ancora più attento alla sostenibilità: “L’intervento centrale – ci spiega l’artista – è un progetto illuminotecnico di nuova concezione, che ho chiamato Palazzo Hybrid, che unisce una tecnologia innovativa a un progetto essenziale, ecocompatibile ed elegante. Palazzo Hybrid è costituito da una profonda rivisitazione dei sistemi energetici ed illuminotecnici dei musei, secondo una direzione estetica innovativa della illuminazione degli ambienti ed un abbattimento maggiore del 90% dell’attuale consumo energetico”.
Ecco qualche dettaglio tecnico in più. Al momento, la maggior parte dei musei italiani ha in dotazione sistemi di illuminazione basati principalmente su corpi illuminanti alogeni caratterizzati da un elevato consumo di energia: il primo passo per abbatterli, fa notare Florenti, è quello di passare alla tecnologia led, decisamente più sostenibile.
La transizione, però, non è così semplice, perché il passaggio ai led ha diverse criticità, prima fra tutte la necessità di trasformare il voltaggio delle reti convenzionali (230 Volt) a un voltaggio molto più basso. Ci sono due possibilità per farlo. “Una prima formula proposta dai produttori convenzionali – dice Florenti – è quella dei corpi illuminanti a led con utilizzo di alimentatori, elementi che però hanno un alto costo di produzione (dal momento che contengono un alto numero di componenti elettroniche) e di consumo, e che sono di difficile smaltimento”. Il secondo sistema ha altre criticità, dice l’artista: “La seconda variante di corpi illuminanti a led è la cosiddetta ‘Led Chip on Board’, un mini-circuito elettronico che contiene tutto quello che serve per la trasformazione della corrente. Il problema è che i corpi di questo tipo sono ermetici; quindi, in caso di rottura del led va cambiato l’intero corpo illuminante con spreco di risorse molto elevato”.
Da qui l’idea di un tipo alternativo di corpi illuminanti, che usano gli stessi led dei sistemi convenzionali, hanno la stessa potenza di luce con minore consumo di energia ma non fanno uso di alimentatori, oltre a essere realizzati in materiali ecocompatibili come ceramica autoindurente e cellulosa. Tutto prodotto e assemblato con tecniche a impatto ambientale prossimo allo zero.
Il sistema funziona grazie a piccole centraline – cubi bianchi di dieci centimetri di lato – composte di un unico trasformatore meccanico in ferro e rame, che abbassano il voltaggio della rete nei soli ambienti da illuminare e assicurano la massima stabilità dell’intero sistema di alimentazione, il che garantisce una vita media di 10-15 anni per ogni led.
E il riciclo della luce? Eccolo qui: “I corpi illuminanti – continua Florenti – hanno in dotazione dei mini dispositivi fotovoltaici che riciclano parte della luce emessa e la trasformano in altra energia, utile per alimentare un secondo impianto di illuminazione parallelo, anch’esso naturalmente costituito da corpi illuminanti a bassissimo consumo di energia”. Questo secondo sistema sarà utilizzato a Palazzo Ducale per l’illuminazione esclusiva delle sole opere d’arte al buio (quadri, fotografie, sculture) e della segnaletica luminosa. Secondo le stime, il passaggio a Palazzo Hybrid consentirà di abbattere il consumo energetico per l’illuminazione delle opere da 100mila a 10mila kWh l’anno, con una riduzione della spesa del 90% e soprattutto con un abbattimento delle emissioni da 35,2 a 3,52 tonnellate di CO2 equivalenti. Niente male.
ENGLISH
Making light with light. It sounds like a tautology, but it isn't. This is the idea of Geo Florenti, an artist and innovator who in his career has focused on exploring the links between creation, scientific research and eco-sustainability. In this case, the lighting - forgive us the easy pun - was to convert part of the artificial light into energy which can then be used, in turn, to power a parallel system. A sort of "parasite system" that allows significant energy savings and which, combined with an innovative choice of the other components of the system - LEDs and lighting fixtures in environmentally friendly materials, which does not require power supplies - makes the lighting technology completely sustainable. Developed in collaboration with experts from Enea and the Milan Polytechnic, the Palazzo Hybrid system will be installed in a pilot version at the Palazzo Ducale in Gubbio, the first public facility to be equipped with a system of this type. To which, hopefully, other museums and public buildings will follow.
An indoor "solar panel"
The idea of "recovering" part of the light emitted by indoor bulbs to generate energy is not new. Towards the end of last year, for example, a team of Swedish and Chinese researchers described in the pages of Nature Energy a new type of organic solar cell perfectly capable of functioning indoors.
This is not as simple as it seems: the solar panels currently most common, in fact, indoors are extremely less efficient in converting light into energy than they are indoors. This is because the efficiency of a solar panel depends on the spectrum of light that hits it, and there is a big difference between artificial lights and sunlight. The spectrum of the latter has a peak in the visible, at wavelengths around 500 nanometers, but about half of the photons that compose it oscillate in the infrared. Artificial lights, especially the most modern ones, are instead designed to produce almost exclusively light in the visible spectrum, so as to reduce waste and consumption.
Research in the field of indoor solar panels, however, is making it possible to overcome these limitations: in addition to the aforementioned organic cells from the Swedish and Chinese study, other systems have also been developed, for example based on perovskite, with interesting, even if still not comparable to those of outdoor panels.
Palazzo Hybrid is built
Florenti's work is part of this line of research, with an even more attentive eye to sustainability: "The central intervention - the artist explains - is a newly conceived lighting project, which I have called Palazzo Hybrid, which combines a innovative technology with an essential, eco-friendly and elegant design. Palazzo Hybrid consists of a profound review of the energy and lighting systems of museums, according to an innovative aesthetic direction of the lighting of the rooms and a reduction of more than 90% of the current energy consumption ".
Here are some more technical details. At the moment, most Italian museums are equipped with lighting systems based mainly on halogen lighting bodies characterized by a high energy consumption: the first step to reduce them, Florenti points out, is to switch to LED technology, which is decidedly more sustainable. .
The transition, however, is not so simple, because the transition to LEDs has several criticalities, first of all the need to transform the voltage of conventional networks (230 Volts) to a much lower voltage. There are two ways to do this. "A first formula proposed by conventional manufacturers - says Florenti - is that of LED lighting bodies with the use of power supplies, elements which however have a high production cost (since they contain a high number of electronic components) and consumption, and which are difficult to dispose of ". The second system has other critical issues, says the artist: "The second variant of LED lighting is the so-called 'Led Chip on Board', an electronic mini-circuit that contains everything needed to transform the current. The problem is that bodies of this type are hermetic; therefore, if the LED breaks, the entire lighting body must be changed with a very high waste of resources ".
Hence the idea of an alternative type of lighting fixtures, which use the same LEDs as conventional systems, have the same light power with less energy consumption but do not use power supplies, as well as being made of environmentally friendly materials such as self-hardening ceramic. and cellulose. All produced and assembled with techniques with an environmental impact close to zero.
The system works thanks to small control units - white cubes of ten centimeters per side - composed of a single mechanical transformer in iron and copper, which lower the voltage of the network only in the rooms to be illuminated and ensure maximum stability of the entire power supply system. which guarantees an average life of 10-15 years for each LED.
And the recycling of light? Here it is: "The lighting bodies - continues Florenti - are equipped with mini photovoltaic devices that recycle part of the light emitted and transform it into other energy, useful for powering a second parallel lighting system, which is also naturally made up of very low energy consumption ". This second system will be used in the Doge's Palace for the exclusive lighting of works of art only in the dark (paintings, photographs, sculptures) and luminous signs. According to estimates, the move to Palazzo Hybrid will make it possible to reduce the energy consumption for lighting the works from 100 thousand to 10 thousand kWh per year, with a 90% reduction in expenditure and above all with a reduction in emissions from 35.2 to 3.52 tons of CO2 equivalent. Not bad.
Da:
https://www.galileonet.it/luce-elettrica-sistema-riduce-consumi/
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