Acoperişul solar va alimenta clădirile viitorului?

Începutul acestui nou secol ne dezvăluie o tendinţă ecologică tot mai evidentă în majoritatea domeniilor. Dezvoltată pregnant în industria auto din ultimii ani, această tendinţă cuprinde încet, dar sigur şi industria construcţiilor. Şi ce parte a unei clădiri poate fi mai facil de adaptat la noua modă ecologică, decât acoperişul? De la cel tradiţional, construit din stuf sau şindrilă, un alt tip de acoperiş începe să atragă atenţia proprietarilor şi dezvoltatorilor datorită dublei sale meniri: protecţie şi producere de energie verde. Este vorba de acoperişul din ţiglă solară.

Istorie

Pornind de la scopul lor iniţial (utilizarea pe sateliţii care orbitează în jurul Pământului), panourile fotovoltaice au fost disponibile pentru specialiştii în construcţii de mai multe decenii. Ţiglele sau şindrilele solare sunt ceva mai noi. Au fost folosite pentru prima dată în anul 2011, în Colorado (SUA), între timp devenind tot mai răspândite. Atunci a fost produs primul lot de ţigle solare de către compania Dow Chemical Company (Michigan, SUA). Aşa cum sugerează numele lor, ţiglele solare servesc ca şi înlocuitori pentru ţiglele tradiţionale, în plus servind scopului practic de conversie a razelor soarelui în energie electrică, ecologică.

Garanţie pe viaţă oferită de Tesla

Promovat insistent de compania Tesla (producătorul vehiculelor electrice cu acelaşi nume), acest acoperiş este format din asamblarea unor ţigle speciale care au o rezistenţă superioară la şocuri, suportă excelent condiţiile meteorologice extreme şi protejează mai bine împotriva umidităţii şi căldurii, comparativ cu ţigla tradiţională. Acest super-acoperiş nu numai că îţi protejează locuinţa de intemperii, ci îţi şi alimentează cu energie electrică numeroasele dispozitive şi aparate electrice şi electronice, fără de care astăzi viaţa noastră ar fi de neconceput. Confruntată cu o concurenţă aflată în continuă creştere, compania Tesla (în colaborare cu cei de la Panasonic) plusează decisiv oferind primul acoperiş solar cu garanţie pe viaţă.

Acest acoperiş solar este conceput ca un sistem ce integrează celulele fotovoltaice în interiorul ţiglelor speciale din care este creat acoperişul, altfel decât clasicele panouri fotovoltaice ce se fixau pe acoperişul clasic cu ajutorul unor suporţi speciali de prindere. Asemănătoare cu ţiglele obişnuite, aceste ţigle solare conţin celule fotovoltaice monocristaline de înaltă eficienţă, produse de compania Panasonic. Celulele au dedesubt un strat izolator, fiind acoperite de alte două straturi, un film color care creează modelul respectiv şi un geam securizat, pentru o durabilitate maximă.

Piaţă în ascensiune

Disponibile în număr tot mai mare pentru arhitecţi, ingineri şi alţi profesionişti, acoperişurile pot fi utilizate pentru aplicaţii rezidenţiale şi de uz comercial. Bineînţeles, este de la sine înţeles că acoperişurile solare sunt ideale pentru toate proiectele de construcţie ecologice, deoarece energia pe care o produc este substanţial mai curată decât cea produsă prin alte metode de alimentare cu energie electrică care contribuie substanţial la creşterea poluării la nivel global.

Acoperişul solar de la Tesla este oferit deocamdată în patru modele: Textured Glass, Smooth Glass, Slate Glass şi Tuscan Glass. În perioada următoare, gama modelelor va fi mărită de către designerii de la Tesla. Preţul variază uşor în jurul valorii de 250 dolari pe metru pătrat, în funcţie de modelul ales. Acoperişul este garantat pe viaţă, generarea de curent electric fiind garantată pentru 30 de ani după ce acesta a fost montat. Comenzile au început încă de anul trecut, specialiştii estimând o piaţă a acoperişurilor solare atingând valoarea de 10 miliarde dolari în anul 2020.

Eficienţă similară panourilor fotovoltaice

Majoritatea panourilor fotovoltaice pentru uz rezidenţial şi comercial funcţionează cu o eficienţă cuprinsă între valorile 10-20%. Aceasta înseamnă că 10-20% din energia solară recepţionată de panouri este transformată efectiv în energie electrică. Recent, unele celule solare au fost dezvoltate cu o eficienţă mult mai ridicată, cum a fost colaborarea între Institutul Franhofer din Germania şi compania franceză Soitec, având ca rezultat celule solare cu o rată a eficienţei energetice de 45%. Totuşi, din punct de vedere comercial, eficienţa reală se situează între 10-20%, indiferent de numele producătorului.

Iniţial, ţiglele solare erau mult mai puţin eficiente decât panourile fotovoltaice. Acum, totul s-a schimbat datorită unor descoperiri noi remarcabile ale tehnologiei. În perioada lor de testare (2008), primele ţigle solare atingeau cu greu eficienţa conversiei de energie de 10%. Descoperirea materialului CIGS (copper indium gallium selenide) a permis celulelor solare cu peliculă subţire să atingă o eficienţă energetică de aproape 20%, un record pentru această varietate de celule solare. De atunci, ratele de conversie dintre ţiglele solare şi panourile fotovoltaice sunt aproape identice.

Estetică superioară panourilor fotovoltaice

Atât panourile fotovoltaice cât şi ţiglele solare pot fi adăugate pe clădirile existente în scheme de modernizare sau renovare ecologică, acestea utilizând două metode distincte de instalare. De exemplu, panourile fotovoltaice instalate pe acoperişuri trebuie montate peste acoperişul existent cu ajutorul unor sisteme de prindere care pot să displacă. Ţiglele metalice se instalează exact la fel ca şi cele obişnuite, aspectul final fiind mult mai agreabil decât cel cu panouri fotovoltaice.

În prim plan, arhitecţii se gândesc la estetica şi stilul acoperişului. Cu siguranţă, motivul esenţial pentru care ţiglele solare pot să depăşească în vânzare panourile fotovoltaice ar fi lipsa structurilor proeminente, a îmbinărilor sau a şinelor care ies inestetic din structurile deja existente. Acoperişurile solare pot înlocui acoperişurile clasice, asigurându-se doar structura originală a acoperişului, fără să fie nevoie de lucrări suplimentare.

Raport calitate-preţ favorabil

De-a lungul duratei lor de viaţă, ţiglele solare şi panourile fotovoltaice se amortizează aproximativ la fel ca preţuri, în ciuda faptului că, iniţial, ţiglele se dovedesc mai scumpe în ceea ce priveşte costurile de producţie şi instalarea. Oricum, preocuparea principală a dezvoltatorilor şi proprietarilor este economia de energie, obţinută prin instalarea unor astfel de opţiuni ecologice. Facturile la energie pot fi reduse cu până la 50% prin utilizarea optimizată a tehnologiei solare, demonstrând că includerea lor în schemele de construcţie este o mişcare inteligentă din punct de vedere economic.

În concluzie, gândindu-ne la garanţia pe viaţă a celor de la Tesla, ţiglele solare prezintă unele avantaje semnificative, fără a include însă costurile. Panourile fotovoltaice se bucură de o versatilitate puţin mai mare şi preţuri mai avantajoase. Totuşi, estetica superioară şi progresele tehnologice (ce vor reduce constant preţul acestora), fac din ţiglele solare o opţiune viabilă pentru toţi proprietarii şi dezvoltatorii în construcţii din întreaga lume.