Collettori solari fatti di polimeri
L’obbiettivo del progetto SCOOP (Solar Collectors made of Polymers) era quello di fornire materiali e progettazione tecnica e concetti del sistema per rendere possibile l’utilizzo dei polimeri nei sistemi solari termici. Questo ha comportato lo sviluppo di nuove materie prime e di sistemi con termosifoni polimerici. Esso ha inoltre richiesto la compatibilità con tecniche di lavorazione della plastica ben affermate, efficienti in termini di costi e ad alto volume come ad esempio lo stampaggio a iniezione e l’estrusione. L’analisi del mercato ha mostrato un utilizzo in crescita dell’energia solare termica in Australia, Europa meridionale e Stati Uniti, oltre che in mercati emergenti quali Africa, Brasile, India, Indonesia e Messico. Di conseguenza, gli scienziati hanno sviluppato molti differenti concetti per i sistemi effettuando un’esauriente analisi teorica che include creazione del modello, simulazione e ottimizzazione. Sono state effettuate delle prove sperimentali dei componenti e dei sistemi per confrontare e identificare i candidati migliori ed è stata svolta un’analisi del ciclo vitale (LCA) per garantire un impatto ecologico positivo dei collettori. L’attenzione principale del consorzio si è concentrata sull’aumento della durata dei materiali polimerici a temperature più elevate e in seguito all’esposizione alla degradazione meteorica. Le metodologie di previsione della vita utile per i materiali solari sono state adattate ai nuovi materiali e componenti per quanto riguarda le condizioni di funzionamento nei sistemi progettati dai partner del progetto. Sono stati condotti dei test accelerati al chiuso convalidati da prove di esposizione all’aperto, e sono stati sviluppati dei controlli non distruttivi molto sensibili per un’analisi affidabile della degradazione. I partner del progetto hanno valutato i requisiti di base per l’integrazione negli edifici dei sistemi solari termici polimerici. Essi hanno inoltre costruito prototipi del collettore per sistemi integrati negli edifici, pompati e a termosifone, usando i componenti sviluppati da SCOOP. Inoltre, sono stati identificati i possibili ostacoli riguardanti l’applicazione degli attuali standard prestazionali a collettori o sistemi polimerici. Sfruttando le tecnologie di lavorazione della plastica a basso costo e ad alto volume, SCOOP fornirà dei nuovi sistemi solari termici basati su polimeri con costi sensibilmente più bassi rispetto a quelli che utilizzano i metalli. Ad esempio, il peso ridotto dei polimeri rispetto ai metalli porterà a minori costi di trasporto e movimentazione, mentre la flessibilità di forma e dimensioni accrescerà la loro attrattiva architettonica. Inoltre, una diffusa commercializzazione dei sistemi solari termici per il crescente mercato delle costruzioni porterà benefici sia all’economia che all’ambiente dell’UE.
Parole chiave
Polimeri, sistema solare termico, termosifone, stampaggio a iniezione, estrusione, analisi ciclo di vita, controlli non distruttivi