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Idro pannelli solari: come funzionano e chi li produce?

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L’invenzione degli Idro pannelli solari sono una risposta molto importante all’emergenza idrica mondiale.

Conoscere il loro funzionamento, significa capire quanto questa invenzione possa cambiare la vita di molti popoli meno fortunati di noi e vista l’emergenza idrica in atto, anche la nostra.

Questa scoperta, in grado di produrre acqua grazie al calore del sole, è stata fatta nel 2014 dal docente universitario Cody Friesen che l’anno successivo, fondando la Source global, ha iniziato a produrli. Sempre più spesso si parla di emergenza idrica, sono sempre più i paesi dove scarseggiano le risorse idriche e questi pannelli sembrano essere la soluzione perfetta a questa emergenza.

L’obiettivo della start up americana è proprio quello di permettere ad un numero sempre maggiore di persone di avere accesso ad una fornitura d’acqua sicura e costante. Anche se nato 8 anni fa, questo sistema è diventato disponibile soltanto due anni dopo, a chi gestisce le emergenze idriche e sconosciuto alla grande massa.

Questa soluzione nel 2020 era operativa in 45 Paesi tra cui quelli africani come il Kenya, dove sono stati installati una quarantina di pannelli, in quelli asiatici come l’India che negli ultimi anni è stata colpita molto duramente da inondazioni e siccità e in minuscole realtà come Bahía Hondita, una piccola area caraibica situata nel nord-est della penisola di Guajira in Colombia, dove portare l’acqua potabile era troppo difficile e costoso.

In questo territorio vivono solo 500 persone ma la maggior parte di essi non ha un accesso costante alle risorse idriche e quindi, in collaborazione con la Conservation International – Colombia e la stessa comunità della zona, nel 2020 sono stati installati 149 idro pannelli solari che dovrebbero produrre ogni mese fino a 22.000 litri di acqua potabile.

I cambiamenti climatici, che il nostro Pianeta sta subendo, rappresentano sempre di più una minaccia enorme per le risorse idriche ed, avere la possibilità di poter contare su delle soluzioni sostenibili che portino acqua potabile e sicura a tutte le realtà, sta diventando sempre più necessario.

Come funzionano gli Idro panelli solari

Gli idro pannelli solari sono una combinazione di tecnologie vecchie e nuove e sono completamente

off-grid, ossia degli impianti di produzione di energia pulita senza collegamenti a reti elettriche principali.

Si presentano come una tecnologia che assorbe diverse invenzioni brevettate per produrre acqua rinnovabile, utilizzando la potenza del sole per estrarre dall’aria acqua potabile pulita e priva di sostanze inquinanti. Questi pannelli possono essere montati in qualsiasi area ma in alcune zone hanno una resa maggiore rispetto ad altre.

Infatti, per produrre una buona quantità di acqua, mediamente un Hydropanel deve riuscire a raccogliere 5 litri al giorno, è necessario quindi che il clima sia molto umido e pieno di vapore acqueo.

Installati sul tetto di un edificio, gli idro pannelli riescono a produrre in media da 4 a 10 litri di acqua al giorno che viene poi raccolta in un serbatoio da 30 litri.

L’acqua viene quindi mineralizzata affinché abbia composizione e gusto ideali, rendendola così potabile, di prima qualità e soprattutto una risorsa prontamente disponibile. Ognuna di queste unità produttive utilizza dei moduli fotovoltaici che hanno il compito di alimentare dei grossi ventilatori con cui viene aspirata e raccolta l’umidità atmosferica, che poi viene ristretta in una forma 10.000 volte più concentrata rispetto all’atmosfera. Questo vapore viene estratto e condensato passivamente in un liquido che viene raccolto nel serbatoio, a cui vengono aggiunti dei minerali per rendere l’acqua potabile perfetta per essere consumata. Sebbene una produzione d’acqua può variare a seconda delle condizioni meteorologiche del posto in cui vengono installati gli idro pannelli solari, la tecnologia SOURCE è ottimizzata affinché possa funzionare in un’ampia gamma di situazioni e produrre acqua anche in quei luoghi dove il livello del sole e dell’umidità è basso o medio.

Praticamente l’acqua presente nell’aria passa attraverso un materiale igroscopico, ovvero in grado di assorbire acqua, dove l’energia solare serve anche a separare l’acqua dal materiale e a purificarla, rendendola così pronta per la successiva mineralizzazione con magnesio e calcio.

Per monitorare e ottimizzare tutto il processo ad iniziare dalla qualità dell’acqua, hanno un servizio di assistenza, che si avvale di un trasmettitore wireless all’interno di ogni Hydropanel e che consente al loro Network Operations Center di risolvere i problemi da remoto.

Come si può osservare è sicuramente una tecnologia per l’acqua rinnovabile unica nel suo genere, in grado di produrre e portare l’acqua anche in alcuni dei deserti più aridi del mondo.

Source global, l’azienda che li produce

Nel 2015, quando venne fondata da Cody Friesen, la odierna Source global, azienda che produce gli idro pannelli solari, era una start up dell’Arizona chiamata Zero Mass Water. Già in quegli anni, il concetto di sostenibilità e di energia alternativa era uno dei temi più caldi e sentiti. Molti Paesi sono scesi in campo sin da subito per promuovere la produzione di energia, attraverso dispositivi alternativi come pale eoliche e, soprattutto, pannelli solari.

Il settore del fotovoltaico è stato subito coinvolto in questo vortice di novità, penso, per esempio, ad Elon Musk che, con la sua azienda SolarCity, ha commercializzato le tegole solari oppure ad un gruppo di ricercatori australiani che ha brevettato la vernice solare. In questo contesto si è mossa anche la Zero Mass Water di Cody Friesen che, con quelli che esteriormente potevano sembrare dei semplici pannelli fotovoltaici, ha voluto fornire una soluzione rivoluzionaria ad un problema antico.

Con questa sua società di tecnologia idrica, il suo inventore e fondatore si è attivato ed ingegnato per cercare di risolvere uno dei problemi atavici del nostro Pianeta, la mancanza di acqua potabile. Il suo obiettivo è stato fin dal primo momento quello di fornire acqua sicura e costante al maggior numero di persone, ben sapendo che, per usare le sue parole, nonostante “l’accessibilità all’acqua sia un diritto umano fondamentale, troppo spesso diventa costosa, dispendiosa e debole”.

Con questi speciali pannelli la Source global ha risolto contemporaneamente due problemi, la mancanza di acqua e la produzione di energia pulita, per rendere l’acqua una risorsa rinnovabile. Quest’idea ha raccolto sin da subito un discreto successo e, fino ad oggi, con la vendita delle sue azioni è riuscita ad ottenere ben 150 milioni di dollari, grazie a degli investitori molto potenti come la BlackRock, la più grande società al mondo di investimenti.

Accanto a questa, c’è anche un gruppo, la Breakthrough Energy, guidato da Bill Gates che conta 28 investitori e che ha impegnato il proprio denaro perché interessati alle energie pulite.

Nel novembre 2020 l’azienda ha voluto mettere in vendita gli idro pannelli solari per la prima volta negli Stati Uniti al costo di circa 2000 dollari in quanto ha ritenuto opportuno che fosse venuto il momento di installarli anche nelle abitazioni residenziali, negli hotel, nelle scuole ed in tutte quelle comunità che dovevano affrontare problemi di qualità e di scarsità dell’acqua. In tutti questi luoghi, l’azienda prima di installare Source, procede ad un sopralluogo virtuale che ha lo scopo di determinare il posizionamento ottimale degli Hydropanel. Solo dopo, un team di esperti sviluppa un piano di installazione personalizzato in base alle esigenze del posto in cui deve essere montato.

Cody Friesen l’inventore

Cody Friesen è l’inventore di questi pannelli idro solari. E’ un professore associato di scienze dei materiali che insegna presso l‘Arizona State University, dove si era anche laureato nel 2000. Ha conseguito poi un dottorato di ricerca nella stessa disciplina nel Massachusetts Institute of Technology. Viene considerato un innovatore e un leader aziendale appassionato che utilizza la tecnologia avanzata per risolvere le sfide più urgenti ed essenziali dell’umanità.

Cresciuto in Arizona, ha visto nella sua adolescenza sia i campi di cotone e gli agrumeti sostenuti da un sistema di canali di irrigazione creato dai nativi americani sia i deserti vasti e aridi. Per questo, sin dalla giovane età, ha mostrato un grande interesse per la scienza e si è subito dedicato a tecnologie che sviluppassero l’energia rinnovabile a beneficio diretto delle persone in tutto il mondo.

Da qui la costruzione di aziende che cercassero di risolvere le sfide più grandi del Pianeta e la volontà di trasformare le sue idee innovative in progressi di grande impatto per la società.

Cody Friesen è una personalità nel suo settore: ha 145 pratiche di brevetto attive in tutto il mondo e 37 gli sono stati concessi. È Fulton Engineering Professor of Innovation presso l’Arizona State University ed è Senior Sustainability Scientist presso l’ASU Global Institute of Sustainability. Fa parte dello US Manufacturing Council per il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, come co-presidente della sottocommissione per l’energia ed è anche membro della Clinton Global Initiative. È membro della classe 2015 di Henry Crown Fellows presso l’Aspen Institute.

Prima di dedicarsi agli idro pannelli solari, una delle sue missioni è stata quella di trovare una maniera adeguata per aumentare la sostenibilità, i costi e la densità energetica dell’accumulo di energia.

Ha inventato la prima e unica batteria metallo-aria ricaricabile al mondo e, per commercializzarla, ha fondato nel 2007 la Fluidic Energy, un’azienda di batterie avanzate che alimenta reti remote in tutto il mondo. Da quel momento, l’azienda ha fornito energia durante un milione di interruzioni della rete di lunga durata, compensando migliaia di tonnellate di emissioni di CO2, dovute alla sostituzione delle batterie dei generatori diesel. Nel 2018, Friesen ha venduto la Fluidic Energy che è stata ribattezzata dai nuovi proprietari col nome di Nant Energy e che, con l’ampliamento del capitale, ha ulteriormente ampliato la sua portata globale.

Per questa sua innovazione, Friesen è stato nominato tra i “TR35” dalla rivista Technology Review nel 2009 ed ha vinto il Lemelson-MIT Prize for Invention nel 2019 che gli ha fruttato 500.000 dollari.

L’invenzione degli idro pannelli solari è stata la sua risoluzione al problema di carenza idrica che aveva riscontrato nei suoi viaggi nel sud-est asiatico e nell’America centrale, tutte regioni soggette a grandi precipitazioni ma dove si fa ancora oggi fatica a fornire alla popolazione abbastanza acqua pulita da bere. Da qui il lavoro in laboratorio dove, coadiuvato da un team di alto livello, ha sviluppato la scienza dei materiali e sperimentato la termodinamica del vapore acqueo nell’aria e da cui è nata l’invenzione del SOURCE Hydropanel, che producendo acqua potabile solo dalla luce solare e dall’aria, non richiedono elettricità o condutture d’acqua, quindi possono essere installati anche nelle aree più remote come nelle scuole in Messico, nei campi profughi siriani in Libano e Giordania oppure alle caserme dei pompieri a Porto Rico dopo l’uragano Maria.

Il Dr. Cody Friesen, oltre ad essere un imprenditore e uno scienziato dei materiali, è anche una guida per i giovani. All’ASU ha fondato l’ASU Innovation Open, un concorso che assegna agli studenti imprenditori più di $ 250.000 all’anno e offre tutoraggio e guida. Ha donato personalmente $ 25.000 in premi in denaro a questa competizione, che continua a sostenere attraverso Zero Mass Water.

Ha anche messo a disposizione oltre 15 borse di studio complete per un totale di $ 89.000 a studenti ASU ad alte prestazioni con esigenze finanziarie e infine ha donato il suo premio in denaro Lemelson-MIT per l’installazione degli idro pannelli solari nella comunità di Bahía Hondita in Colombia.

Se sei arrivato fin qui potrei consigliarti di leggere l’articolo sulla Finanza sostenibile.

Giulio Benvenuti
Dopo aver lavorato diversi anni in due tra le principali reti di consulenza finanziaria in Italia, ho avviato un attività in proprio fornendo in modo indipendente advisory finanziaria e specializzando le mie competenze negli hedge fund.

Sono fondatore di un hedge fund e fornisco consulenza sulla creazione e sviluppo di hedge fund e veicoli d’investimento con sottostante finanziario, real asset e private Equity / Venture Capital.
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