Vetro solare rinforzato in laboratorio: fino a 7 volte più resistente

Su un pannello solare il vetro è la parte più pesante del modulo: fino all'80% del suo peso totale. Per anni la soluzione più ovvia è stata renderlo più sottile, e per anni lo stesso problema ha bloccato l'idea: il vetro sottile si rompe più facilmente, e il trattamento termico abituale, detto tempra termica, diventa difficile una volta che il vetro scende a due millimetri o meno. Un team dell'azienda tedesca EXXERGY e della sua controllata EXXOSQEL, in collaborazione con il Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC di Würzburg, ha sviluppato un rivestimento che va a colpire le crepe stesse.

Il meccanismo è semplice da descrivere. Il rivestimento riempie le microfratture con un composito tridimensionale che forma ponti covalenti, ovvero legami chimici tra molecole, e questi ponti rendono il vetro più difficile da rompere. Nei test di laboratorio, i campioni di vetro da due millimetri sono diventati fino a quattro volte più resistenti, e quelli da un millimetro fino a sette volte più resistenti, rispetto a vetro non trattato e non temprato. EXXOSQEL stima che ridurre la massa del vetro del 40% potrebbe abbassare il peso complessivo di alcuni pannelli solari del 30%. Si tratta dei dati di laboratorio delle aziende stesse, e non è ancora stato pubblicato alcun test indipendente.

Ora il lavoro riguarda la scala. Fraunhofer ISC produce il rivestimento in lotti fino a 100 litri e ne automatizza l'applicazione, così che i produttori possano integrarlo nelle linee di produzione esistenti. EXXERGY lo sta testando su lastre di vetro e moduli solari più grandi insieme al Fraunhofer Center for Silicon Photovoltaics CSP. Lo sviluppo si avvicina al Technology Readiness Level 6 (TRL 6), la fase in cui un prototipo è stato dimostrato in un ambiente rilevante. Thomas Sauer, amministratore delegato di EXXOSQEL, ha dichiarato che il team ha già realizzato i primi prototipi in dimensioni standard in condizioni vicine all'uso reale, e che sono in corso test di stress. Ha avvertito che passare da un campione di laboratorio a un modulo di grandi dimensioni richiede una notevole competenza nel dimensionare la sintesi dei materiali, la tecnologia di applicazione e la produzione dei moduli.

Per i produttori di pannelli il vantaggio è il peso, e ne deriva un secondo beneficio: se il rivestimento funzionerà, potrebbe ridurre le materie prime e l'energia impiegate per fabbricare i pannelli. I pannelli tradizionali pesano in genere tra 11 e 13 chilogrammi per metro quadrato, e i modelli più pesanti arrivano a 16. Un modulo più leggero è più facile da trasportare e da montare, cosa che conta soprattutto sui tetti che non sono stati costruiti per reggere vetro pesante. Nessuna data di produzione è stata annunciata. Il prossimo obiettivo è il TRL 7, che significa dimostrare la tecnologia in un ambiente operativo reale. Le aziende presenteranno una dimostrazione a Glasstec 2026 di Düsseldorf, descritta come la principale fiera internazionale del settore vetrario, dal 20 al 23 ottobre.