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Titolo: Una stima materie prime per fotovoltaico

Restando sul fotovoltaico di prima generazione (quello cristallino), 
servono 7,5 grammi, forse giu' fino a 3 grammi di silicio cristallino 
per ogni Wp di fotovoltaico.
Prendiamo il valore di 6 grammi/Wp considerando lo stato dell'arte nel 
prossimo immediato, ovvero 6 kg/kWp.
Il fabbisogno italiano di energia e' di 300 TWh di elettricita' (circa 
770 TWh di energia primaria assumendo una efficienza normata del 39%), 
500 TWh di energia per i trasporti, 330 TWh per il riscaldamento 
(incluso l'energia per cucinare). Industria ed agricoltura poi si 
prendono altri 300 TWh (oltre a prendersi meta' dell'energia elettrica 
sopra indicata).
Il totale, incluso altre piccole voci, fa 2144 TWh.
Il contributo solare per il riscaldamento e' banale, bastano semplici ed 
economici collettori termosolari.
Per quanto riguarda invece gli utilizzi finali sotto forma di 
elettricita' ed energia meccanica, abbiamo la possibilita' di 
interessare il fotovoltaico sia come quota della produzione elettrica 
che per i trasporti, per un totale di 770+500 = 1270 TWh.
Supponiamo che l'obbiettivo e' di coprire con l'energia solare meta' dei 
consumi energetici italiani, ovvero 2144/2 = 1072 TWh. Possiamo 
considerare un 90% dell'energia per il riscaldamento e sono 300 TWh. Ci 
mancano 772 TWh. Per vari motivi (per ora prendetelo per buono), non 
possiamo produrre il 100% dell'energia elettrica con il fotovoltaico.
Pero' possiamo convertire una buona parte del trasporto da carburante ad 
energia elettrica, per tre strade:
- spostando il trasporto merci da gomma su ferrovia (e questa puo' 
essere una parte significativa)
- elettrificando i trasporti collettivi (tram, metropolitane leggere, 
filobus)
- spostando una parte del trasporto individuale, per la parte pendolare 
a breve raggio da combustione ad energia elettrica
supponiamo che prendiamo 300 TWh dell'energia richiesta per i trasporti 
e 472 TWh dell'energia elettrica. Usando il coefficiente di conversione 
equivalente del 39%, questi 300+472 = 772 TWh sono pari a 300 TWhe 
(elettrici) producibili per via fotovoltaica (restano 116 TWhe prodotti 
dall'idroelettrico ed altre fonti). Notare che la produzione elettrica 
italiana deve passare percio' a 416 TWhe, aumentando di un terzo 
rispetto ad oggi [nota: il ricorrere di 300 TWh o giu' di li', piu' 
volte e' solo una coincidenza].
Una valutazione conservativa della resa in Italia del fotovoltaico ci 
da' 1,29 MWh/anno/kWp tutto compreso (che possono diventare 1,7 
MW/anno/kWp se si tratta tutti di impianti gestiti industrialmente con 
inseguimento a due assi).
Restiamo sull'ipotesi oggi preferita, quella degli impianti domestici.
La potenza di picco necessaria per produrre 300 TWh = 300'000'000 MWh e' 
pari a 300'000'000/1,29 = 232'558'140 kWp che a 6 kg per kWp ci da' un 
fabbisogno di silicio cristallino pari a 1,395,348,837 kg ovvero 
1,395,349 tonnellate.
Supponiamo che si voglia raggiungere l'obbiettivo nel 2030, ovvero nel 
giro di circa 20 anni. Si tratta percio' di una produzione di 69,800 
tonnellate l'anno.
Fin qui problemi non ci sono, il silicio e' abbondante, e se c'e' la 
domanda, le fabbriche si costruirebbero. Ma purtroppo, per produrre un 
kWp di moduli ci servono 4200 kWh (di cui tre quarti nella produzione 
del solo wafer) e per la quantita' sopra indicata, di quasi 70'000 
tonnellate/anno di silicio cristallino piu' costruzione modulo, si 
tratta di 48,837,209,302 kWh = 48,8 TWh (per produrre ed installare 
11,627,907 kWp all'anno, 11'628 MWp).
Questo vuol dire che per 20 anni, l'Italia dovrebbe aumentare il suo 
consumo energetico del 48,8/2144 = 2,28%
Mi pare poco, ho sbagliato da qualche parte ? Infatti, una introduzione 
corretta dell'elettrico nel settore trasporti dovrebbe portare a 
risparmi tali, da compensare abbondantemente questo incremento ...
Questi sono i numeri. Per fare un confronto, la Cina sta portando la sua 
produzione di silicio cristallino a 100'000 tonnellate all'anno.
Con il solare termodinamico, il fabbisogno di energia per la costruzione 
degli impianti si riduce drasticamente ed anche i costi per 
l'immagazzinamento dell'energia diurna per le ore notturne.
Se non si vuole il nucleare, queste sono le cifre, questi i passi da 
intraprendere. E senza disturbare, fin qui, l'agricoltura. A tale 
proposito, quando si menziona l'efficienza della sintesi clorofiliana, 
sarebbe anche il caso di ricordare che per svariati mesi dell'anno essa 
cessa (mentre un collettore fotovoltaico o termico, continua a produrre 
energia) per questo la quantita' finale di energia prodotta da un campo 
utilizzato con collettori e' centinaia di volte superiore a quella 
prodotta per via biologica.
Riassumendo:
- produrre 70'000 tonnellate all'anno di silicio cristallino e da li poi 
le celle fotovoltaiche (oppure un misto con gli impianti solari 
termodinamici)
- convertire bus e corriere in tram, metropolitante leggere e filobus
- convertire almeno le auto usate per il traffico pendolare da 
combustione a motore elettrico (qualcosa come 5'000'000 di vetture, 
500'000 all'anno)
- potenziare la rete ferroviaria (aggiungere binari su tutta la rete per 
solo merci in parallelo) e completare l'elettrificazione, migliorare la 
concorrenza ed ottimizzare l'uso del personale, aumentando l'automazione 
(con di guadagno anche una maggiore sicurezza) il tutto per rendere 
competitivo rispetto al trasporto su gomma (e qui sara guerra con i 
trasportatori che non vogliano riconvertirsi al ferroviario: invece di 
un camion possono acquistare vagoni o treni - in consorzio -, ma che si 
mettano a piangere per il loro posto di lavoro). Quello che e' stata 
fatto nel dopoguerra con la rete stradale, dovrebbe essere oggi fatto 
con la rete ferroviaria, che dovrebbe essere vista come per le strade: 
di proprieta' pubblica (tipo ANAS o Regioni) e accessibile ai treni di 
proprieta' di aziende private.
- aumentare la produzione elettrica a 416 TWh
Ricordo che dopo tutto questo ... restano ancora quasi 1000 TWh di 
energia consumata da gas e petrolio (benzina e gasolio).
A questo punto per il residuo, c'e' nuovamente l'opzione nucleare, 
oppure, o in piu', un bivio:
- idrogeno, magari prodotto per via elettrica, quindi aumentare ancora 
la produzione elettrica
- metano, per sintesi o da biodigestione
- biocarburanti (l'equivalente per 200 TWh di energia o poco meno), chi 
ha voglia di calcolare quanti "campi" servono ?
Questi sono alcuni numeri.
[Messaggio Usenet via Tiscali su 
text.giganews.com
. Se leggete via Web 
il sottoscritto informa che non conosce o partecipa al sito/forum Web.]
R.L.Deboni

 Il fabbisogno italiano di energia e' di 300 TWh di elettricita'
E allora?
Per il fabbisogno delle ditte del mio consorzio abbiamo fatto un contratto
con un'impresa di Stettino.
La quantità d'elettricità che ci serve la producono a Stettino, e in Italia
si provvede solo al dispacciamento e alla distribuzione.
Che importanza hanno i numeroni italici, salvo per il governo che li
trasforma in numeroni di tasse?

 ha scritto

É infatti risaputo che le risorse naturali e le implicazioni sul loro
uso, cosí come l'inquinamento  soggiaciono alle regole transnazionali
e alla legge bossi-fini.
Zille

 wrote:
Interessanti i calcoli i mi paiono una approssimazione realistica.
Due osservazioni:
1) Io aggiungerei il fattore area di installazione dei pannelli a
considerare in un  eventuale scenario di forte diffusione del
fotovoltaico (non tutti hanno il tetto di una villetta a
disposizione). Cosa ne pensa?
2) Relativamente alla sintesi clorofilliana. Una precisazione: Alcune
piante entrano in stasi durante l'inverno ma altre no. In generale
questo calcolo é gia conteggiato nell' efficenza media annuale. Negli
alberi di alto fusto infatti l'efficenza non supera lo 0,5%. Questo
pero' vale per le piante terrestri. Ma come ben saprá non solo loro i
maggiori produttori nel pianeta ma bensí le alghe e i batteri
fotosintetici marini che tra l'altro hanno il vantaggio delle
temperature piú stabili dei mari.
Saluti
Andrea Zille

 degli impianti si riduce drasticamente ed anche i costi per
il solare termodinamico ha diversi problemi, mica funziona cosi' bene 
specialmente in termini di affidabilità.

 e alla legge bossi-fini.
No. E' risaputo che l'elettricità, appena vede una frontiera, si ferma alla 
dogana, mostra il passaporto, si lascia perquisire e cambia gli euro in 
lire.
Senza la coprolalia dei coprofagi italofoni l'ambiente ci guadagnerebbe 
assai. Provvedi pure. 

 ha scritto nel messaggionews:bdCdnUD1uOb...@giganews.com...

E quali sarebbero questi problemi di affidabilitá?
Zille

E quali sarebbero questi problemi di affidabilitá?
guarda i dettagli non li so perchè non è il mio campo, ma ci sono stati 
diversi problemi in passato con questo tipo di impianti, in ogni caso è un 
sistema molto complesso e il sistema italiano (che usa sali a differenza dei 
liquidi tossici usati in precedenza) ha ancora bisogno di essere testato 
fino in fondo.

 fino in fondo.
Gli olii in se non é che siano particolarmente tossici (sono olii
sintetici in tutto uguali a quelli usati per le automobili) e non
vengono mica bruciati, servono solo come scambiatori di calore e
quindi rimangono sempre in un circuito chiuso.
Si qui da noi si testa sempre e non si fa mai nulla. Il sistema a sali
e´un sistema con 15 anni di test alle spalle, cominciato negli stati
uniti con due centrali sperimentali il risultato é una centrale a sali
da 15MW in costruzione in Spagna.
http://en.wikipedia.org/wiki/Solar_Tres_Power_Tower
Qui una lista delle centrali in funzione e in costruzione. Da notare
che la Andasol 1 in Spagna é giá in funzione (50MW) e dai un occhiata
alla lista delle centrali previste in Spagna.
http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_solar_thermal_power_stations
Comunque anche il fotovoltaico sta crescendo e ci sono progetti
faraonici in california e australia. Per adesso comunque la piú grande
centrale fotovoltaica non supera i 25MW.
Ciao
Andrea Zille

 trasporti, per un totale di 770+500 = 1270 TWh.
IMHO, il problema non e' il silicio, sono i materiali rari per il drogaggio 
del silicio, senza i quali li wafer non potrebbe condurre energia al suo 
interno, ma resterebeb un semplice pesso di vetro isolante.
Messo all'indice il cadmio e tutti i suoi composti, messo sotto inchiesta 
l'arseniuro di gallio, uno dei componenti critici resta l'indio, di cui per 
averne tre milligrammi occorre triturare 100.000 metri cubi di roccia. Penso 
che sarebbe piu' interessante realizzare una stima delle riserve di tali 
matriali, per poter quantificare la reale potenzialita' del dubbio settore 
( e dubbio da parte di chi dovrebbe diventare distributore regionale dei 
pannelli a film sottile, faccio notare).
Neanche chi ha speso 92 milioni dei suoi per costruire lo stabilimento in 
Svizzera , che entrera' a regime con sei mesi di anticipo rispetto alle 
previsioni tecniche,riesce a prevedere un futuro oltre i prossimi tre anni, 
anche se lo stabilimento stesso, si e' ammortizzato prima dell'entrata in 
funzione, grazie alle plusvalenze azionarie...
Per noi, resta una tecnologia  marginale senza un futuro certo, visto che 
campa solo per il "gradimento" delle banche che finanziano gli impianti 
chiavi in mano, grazie ai contributi straordinari.
Raffaele

Se non lo sai perché prendi una posizione allora?
non so i dettagli ma da persone vicine al progetto non ho sentito commenti 
entusiastici.
poi se vuoi ti do' la mia visione dei fatti al di la' dell'affidabilità o 
meno del sistema.
e cioè l'idea di fare ste' mega centrali non mi ha mai esaltato, poi viva la 
ricerca e ci mancherebbe che io cassi una via...

 per averne tre milligrammi occorre triturare 100.000 metri cubi di roccia.
l'indio non è mai stato usato in dosi massiccie e per questo motivo non si 
conosco le reali quantità in natura.
bisogna pero' tenere conto che il film sottile di CIGS è spesso due micron e 
si puo' scendere al di sotto di un micron di spessore, per cui la quantità 
di Indio all'interno puo' essere ridotta.
Oltre al fatto che sono allo studio sostituti dell'indio. 

 Raffaele
Ottimo contributo, grazie. 

 conosco le reali quantità in natura.
Tipo nei pannelli lcd? 

 ha scritto nel messaggio 
news:gbqpfr$j4d$1...@tdi.cu.mi.it...

da quanto ci sono i pannelli LCD in commercio a larga diffusione ? da 20 
anni ?

 energia al suo interno, ma resterebeb un semplice pesso di vetro isolante.
il fosforo non mi sembra sia tanto raro, il boro sicuramente di più.
ma ancora una volta stiamo trascurando la quantità necessaria per drogare 
questi materiali, che è minima.
tanto è vero che anche nei semiconduttori non mi risulta che si discuta di 
questo come un problema. A te risulta diversamente ?
P.S.
il silicio cristallino è molto diverso dal vetro. 

 temperature piú stabili dei mari.
So che le alghe hanno produzioni molto piu' elevate e ho letto di 
efficienze finali intorno a qualche punto percentuale.
Vedo un vantaggio per l'energia ricavata dalle biomasse algali se:
- in presenza di terreno sterile o altrimenti improduttivo (fortemente 
inquinato o radioattivo ?)
- mancanza di acqua non salata
- in una societa' povera con scarsi capitali
Inoltre siamo ancora alla fase di sperimentazione. Attualmente, una 
coltivazione produttiva e' come un' "arte", roba da "pollici verdi" di 
altissime capacita', e non si e' ancora raggiunta l'affidabilita' di 
evitare incidenti, come perdite della massa vegetativa, per morie 
improvvise, etc. In ogni caso si sta andando avanti.


 chiavi in mano, grazie ai contributi straordinari.
Si tratta solo di "spremere" soldi agli ingenui, che credono a tutto 
quello che gli si dice, a patto di presentarsi come ambientalista ed 
antinuclearista.


funziona, non va, non e' possibile, ..." esiste un detto simile ?
Un detto che riassume lo stesso concetto č "Volere č potere".
--
	Fabio Reghellin
 
promotoref...@libero.it

 Mi secca dovere dire ... "ve l'avevo detto ..." anche perche' gli
Svarioni, in termini di costo di produzione quanto e' la percentuale energia 
elettrica? 

 Ma anche il fotovoltaico non integrato, ma domestico, e' uno spreco.
il problema del fotovoltaico è il costo, più uno aggiunge accrocchi e 
maggiore è il costo al Watt.
ecco quindi che lei stà andando indietro, come i gamberi.
il fotovoltaico domestico è il modo più intelligente per generare energia 
dal sole, tra l'altro ci sono tecnologie che perdono molto meno in 
efficienza in condizioni di luce diffusa.
andando ad inserire inseguitori, si va ad aumentare sia la manutenzione, sia 
il costo iniziale oltre ad aggiungere il costo del posto che va ad occupare.
insomma, le sua idea fa il paio con quella delle industrie nello spazio....
ripeto: l'unico vero problema del fotovoltaico è l'elevato costo al Watt, è 
quello che si deve abbattere...First Solar ha annunciato la grid parity nel 
2012, le potenzialità ci sono.

 ha scritto nel messaggio 
news:gbqpfr$j4d$1...@tdi.cu.mi.it...

 la macchina utilizzata per la realizzazione e' la stessa, cambiano i 
componenti chimici...
Raffaele 

 componenti chimici...
si, si chiama Sputtering la "macchina".
l'indium tin oxide (ITO) che si usa negli LCD č usato anche nelle celle a 
film sottile anche se per quanto riguarda il CIGS si utilizza 
preferibilmente lo ZnO drogato con alluminio.
comunque non direi proprio che "la macchina" sia la stessa, perchč di solito 
le CIGS vengono generalmente preparate per evaporazione, o meglio 
co-evaporazione dei 4 elementi (appunto Cu, In, Ga e Se).
Wuerth Solar produce i suoi moduli cosě.
Alcuni invece preferiscono lavorare con precursori e depositare questi 
composti precursori attraverso lo sputtering (AVANCIS e SULFURCELL), č 
sicuramente un metodo molto piů scalabile ma che ha dato efficienze piů 
basse.
Il record dell'NREL di 19.9% č ottenuto per co-evaporazione. 

 giustificato lo spreco di lavoro per ottenere il pannello?
lo spreco de che ?
se alla First Solar un Watt in produzione gli costa 1.2 dollari (contro un 
costo di produzione di 3 euro a Watt di Si cristallino), cosa significa "lo 
spreco di lavoro" ? 

 ehhh ???? ma di cosa stai parlando ? fluorina ? ma dove ?
aggiungo: il ciclo non viene interrotto perchè un ciclo in linea costa molto 
molto meno !
non è che non "puo'" puo' tranquillamente essere interrotto.
ora poi mi si dice che spesso sono aggressivo:
per forza, non riesco a capire con quale faccia tosta si possa parlare di 
cose che non si sanno assolutamente (e viene fuori benissimo da quello che 
leggo) e con la sfrontatezza di far finta di saperne.


???
Please, riformulare.

 ha scritto nel messaggio 
news:gbrbk8$7eq$1...@tdi.cu.mi.it...

La Oerlicon sta costruendo lo stabilimento di Lugano, che entrera' in 
funziona all'inizio dell'anno per la produzione di pannelli fotovoltaici a 
film sottile.
E' progettato proprio con queste caratteristiche, visto che  il dock per le 
cisterne di fluoro puro da elaborare per realizzare i  vari passaggi di 
preparazione delle lastre di vetro.
La  fluorina e' solo uno dei componenti accessori del ciclo produttivo, ma 
fino alla messa in produzione , non sono autorizzato a pubblicare lo schema 
di esercizio dello stabilimento, che prevede un macchiario brevettato 
innovativo, inserito nella catena produttiva, il cui scopo e' quello di 
mettere il pannello finito nella condizione di avere una resa complessiva 
superiore a quella dei pannelli concorrenti.
Il  processo non viene interrotto perche' ripristinare l'atmosfera interna 
della parte automatizzata sarebbe troppo costoso in tempi di produzione 
reale.
L'impianto, progettato per dar lavoro a ciclo continuo a 124 persone, ha 
indici di sicurezza molto alti, e , visto che sei tanto scettico, se vuoi 
venire all'inaugurazione, ne rendero' pubblica la data sul NG, sul posto 
sara' facile chiarire i dubbi sul procedimento industriale.
Raffaele
Sara' offerto champagne, non fluoro liquido...:-))) 

 Please, riformulare.
Quello che ho chiesto; se il problema e' il costo dell'energia, quanto 
incide nella produzione?
Inoltre ci sono paesi dove il costo dell'energia e' bassissimo (america 
latina) e non c'e' nessun boom nella produzione di fotovoltaico.
Il fotovoltaico e' legato alla produzione di semiconduttori, in italia un 
boom non ci sarebbe mai stato, perché non abbiamo quel tipo di industria.
Oltre al fatto che il mercato non chiede un boom nel fotovoltaico.

 sara' facile chiarire i dubbi sul procedimento industriale.
volentierissimo, comunque ho un ex-collega che lavora in Liechtenstein alla 
Oerlikon,
guarda che io sono tutto fuorchè scettico ! anzi, sono sicurissimo che un 
impianto del genere non è certo peggiore di tanti altri, anzi. 

veramente ci sarebbe la STM...
g.

 Oltre al fatto che il mercato non chiede un boom nel fotovoltaico.
Il mercato chiede quello che conviene. E la collettivita puo' "pilotare" 
le convenienze, usando la carota degli incentivi, ma ancora meglio, il 
bastone dei risarcimenti delle esternalizzazioni. Si deve tornare alla 
antica e sempre valida regola del "Chi rompe ... paga."


 veramente ci sarebbe la STM...
Stm non e' che ha una fonderia di silicio, quelle si trovano nell'economica 
asia. 

 acquistare l'energia a basso costo e rivenderla altrove.
E come la porti in europa?
Da pochi mesi abito in paraguay, e qui l'energia elettrica non costa niente 
(idroelettrico). Mi informo quanto costa al kwh ma 6 condizionatori (senza 
inverter) frigo ecc... ho un contratto da 15kwh e in un mese ho speso meno 
di 50 euro.
Un pannello solare termico qui si ammortizza in 300 anni. 

 escribió en el mensaje 
news:gbtvn9$h2v$1...@tdi.cu.mi.it...

il mi socero, 1440 kwh 89 euro. 

 Un pannello solare termico qui si ammortizza in 300 anni. 
Esatto. Ma si puo' anche vendere in cambio di valuta pregiata.
Curiosita, la popolazione accetta direttamente banconote in Euro ?
O solo i soliti dollari ?


 O solo i soliti dollari ?
accetta tutto, i cambi con le altre valute sono su tutti i canali 
televisivi. 

 Cosa si pu� vendere?
Le celle di silicio verso quei paesi in cui si ammortizza in 5-10 anni 
invece che in 300 :)


 invece che in 300 :)
Qui parlavo del solare termico, qui tutto funziona con l'energia elettrica.
Ho visto la bolletta, di una fondazione religiosa che comprende; 1 scuola 
con 170 alunni, una clinica per malati terminali da 30 posti letto, una 
pizzeria da 50 posti, un caff�, le abitazioni dei preti e dei medici e 
naturalmente la chiesa. Meno di mille euro al mese. Ci saranno 50 
condizionatori sempre accesi.

 condizionatori sempre accesi.
Cosi' non mi dice molto :-)
Quando qualcuno si lamenta di ENEL gli chiedo sempre quanti kWh ha in 
fattura, non quanti condizionatori ha accesi ;-)


 fattura, non quanti condizionatori ha accesi ;-)
Certo che dice poco, ma in italia un mio amico ha una pizzeria e spende pi� 
o meno 2000 euro al mese, fai te.
cmq il costo al kwh � o,o86 euro. 

 cmq il costo al kwh � o,o86 euro. 
Sarebbero 8,6 cent, mi sembra un prezzo a livello europeo (anche se 
sicuramente basso rispetto alla norma in Italia).
Non e' che forse ha dimenticato uno zero, tipo 0,0086 euro ?


 pi� o meno 2000 euro al mese, fai te.
Pil pro-capite Paraguay 4500 dollari ppp.
Il fatto che un paraguayano medio, per vedere 1000 euro ci mette 4 mesi e un
toscano medio ci mette 15 giorni a te non dice niente?
Non ho nulla contro i ricchi, per ora. Ma se i figli li fanno tutti cos�
deficienti, c'� da preoccuparsi.

 un
A me sinceramente del paraguayo me ne frega il giusto, � solo un buon posto 
dove investire e non farsi stritolare dalle tasse.


Ci riguardo, ma � una domanda che nessuno si pone. 

 ha scritto nel messaggio
news:gc34tr$75t$1...@tdi.cu.mi.it...

E cos� ti sei guadagnato il totale disprezzo di qualsiasi occidentale
civilizzato.
Complimenti.

 escribi� en el mensaje 
news:gc4q5o$enr$2...@tdi.cu.mi.it...

Mah, dato che non ne azzecchi mai una, mi lasci uno spiraglio. 

 Mah, dato che non ne azzecchi mai una, mi lasci uno spiraglio.
Guarda, io spero che qualche paraguayano povero scopra la tua unica utilità
e ti mangi. Questa non l'azzecco, purtroppo.