Solar Ivy, ο νέος φωτοβολταϊκός κισσός

Solar Ivy" είναι το όνομα που δόθηκε σε μια καινοτόμο σύλληψη, σε μια φωτοβολταϊκή τεχνολογία αποτελούμενη από μια σειρά μικρών φωτοβολταϊκών στοιχείων, μεγέθους και μορφής όπως ακριβώς είναι το φύλλο ενός κισσού. Μια τέτοια υλοποίηση θεωρείται αναμφισβήτητα αντισυμβατική, αφού δίνει λύση στο ζήτημα της οπτικής ρύπανσης των κοινών φωτοβολταϊκών συστημάτων, ενώ παράλληλα διακρίνεται για την ξεχωριστή της αισθητική αρτιότητα.

Ο "φωτοβολταϊκός κισσός" ο οποίος τοποθετείται κυρίως στην πρόσοψη των κτιρίων, σχεδιάστηκε για να καλύψει τις ενεργειακές ανάγκες, τόσο στον ιδιωτικό όσο και στον δημόσιο τομέα, βασιζόμενος στις αρχές της βιώσιμης ανάπτυξης και της προστασίας του περιβάλλοντος, με την αξιοποίηση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ). Το "Solar ivy" θα μπορούσε να χαρακτηριστεί ως το απόλυτα πράσινο προϊόν, αφού σχεδιάστηκε έχοντας ως βασικό στόχο την ελαχιστοποίηση του περιβαλλοντικού αντικτύπου καθ' όλο τον κύκλο ζωής του (λαμβάνοντας υπόψη την εξόρυξη των πόρων, την παραγωγή, τη χρήση, την επαναχρησιμοποίηση, τη μεταφορά, την ανακύκλωση και την τελική διάθεση των αποβλήτων του). Επιπλέον, ο συνδυασμός τεχνολογίας φωτοβολταϊκού και πιεζοηλεκτρικού φαινομένου το καθιστούν μοναδικό προϊόν στο είδος του. Η ιδιαιτερότητά του όμως δεν περιορίζεται στην ξεχωριστή αισθητική του, αλλά εντοπίζεται κυρίως στην ταυτόχρονη αξιοποίηση της ηλιακής και την αιολικής ενέργειας για την παραγωγή ηλεκτρικής. Πώς όμως τελικά λειτουργεί αυτή η καινοτόμος τεχνολογία;

Ένα πλέγμα από ανοξείδωτο χάλυβα "αγκαλιάζει" την πρόσοψη του κτιρίου και επιτρέπει την τοποθέτηση των φωτοβολταϊκών φύλλων, ακόμα και στις γυάλινες επιφάνειες των εξωτερικών όψεων. Τα φωτοβολταϊκά φύλλα αποτελούνται από μια βάση πολυαιθυλενίου (ΡΕ), πάνω στην οποία επικολλάται ένα λεπτό στρώμα ημιαγώγιμων υλικών (ηλιακές κυψέλες σε μορφή λεπτού φιλμ). Η συλλογή της ηλιακής ενέργειας γίνεται ταυτόχρονα με τη συλλογή της αιολικής, με τη βοήθεια πιεζοηλεκτρικών στοιχείων, τα οποία "ελέγχουν" την κίνηση των φύλλων. Τα φύλλα είναι τοποθετημένα και προσανατολισμένα με τέτοιο τρόπο ώστε να είναι ευαίσθητα στη ροή του ανέμου, μετατρέποντας την αιολική ενέργεια σε ηλεκτρική (κάθε φύλλο ανάλογα με το υλικό κατασκευής του μπορεί να παράγει μέχρι και 4 watt).

Οι φωτοβολταϊκές κυψέλες μοιάζουν με αναρριχητικό κισσό χάρη σε ένα παλιό σύστημα εκτύπωσης, τη μεταξοτυπία. Το σύστημα αυτό καθιστά εφικτό το σχεδιασμό των φύλλων, επιτρέποντας την εκτύπωση πάνω στις φωτοβολταϊκές κυψέλες με ένα ειδικό αγώγιμο μελάνι. Επιπλέον αυτή η τεχνική επιτρέπει τη διαθεσιμότητα των φύλλων σε διάφορους χρωματισμούς, ανάλογα με το επιθυμητό αισθητικό και αρχιτεκτονικό αποτέλεσμα.

Η ιδέα είναι αποτέλεσμα διπλωματικής εργασίας του αμερικανικής καταγωγής Samuel Cochran το 2005 και στη συνέχεια της αδερφής του Teresita Cochran. Η καινοτομία του προϊόντος προκάλεσε το ενδιαφέρον της εταιρείας SMIT (Sustainably Minded Interactive Technology) που εδρεύει στο Brooklin και της εταιρείας Pratt Design Incubato, στην οποία αργότερα προστίθεται και ο αρχιτέκτονας Benjamin Howes. Το πρότυπο εκτίθεται το 2008 στο Μουσείο Μοντέρνας Τέχνης στη Νέα Υόρκη και στην έκθεση "Design and the Elastic Mind".

Το "Solar Ivy" από το 2009 διατίθεται στο εμπόριο, αλλά αρχικά το προϊόν δεν γνωρίζει μεγάλη απήχηση, εξαιτίας της μη οικονομικής του βιωσιμότητας. Η πρωτοπόρος ιδέα της διπλής αξιοποίησης της ενέργειας (ηλιακής και αιολικής) κρίνεται τελικά λύση ασύμφορη, μη ανταποκρινόμενη στις ανάγκες της αγοράς. Για το λόγο αυτό από το 2011 διατίθεται στο εμπόριο το νέο μοντέλο με αξιοποίηση μόνο της ηλιακής ενέργειας. Εκτιμάται πως για την κάλυψη των αναγκών μιας κατοικίας, απαιτούνται περίπου 500 φύλλα με ισχύς 250 watt.

Το κόστος εξαρτάται αφενός μεν από την επιλογή της εγκατάστασης και τον τρόπο ενσωμάτωσής της στο κτίριο και αφετέρου από προσωπικές επιλογές που αφορούν στο χρώμα και στο υλικό των φύλλων. Σε γενικές όμως γραμμές το κόστος κυμαίνεται από 19 μέχρι 24 δολάρια ανά φύλλο.

Η εταιρεία παραγωγής βεβαιώνει πως όλα τα υλικά κατασκευής του προϊόντος είναι ανακυκλώσιμα και επαναχρησιμοποιήσιμα και επομένως φιλικά στο περιβάλλον. Ο "φωτοβολταϊκός κισσός" μπορεί να κατασκευαστεί με διαφορετικά υλικά που σχετίζονται με τις ανάγκες παραγωγής ενέργειας και το επιθυμητό περιβαλλοντικό αποτύπωμα της εκάστοτε αρχιτεκτονικής λύσης. Έτσι ένα φωτοβολταϊκό φύλλο μπορεί να κατασκευαστεί:

1. από οργανικό υλικό που είναι 100% ανακυκλώσιμο και χωρίς τοξικές ουσίες, έχει χαμηλό αποτύπωμα άνθρακα, κόστος 20 δολάρια ανά φύλλο και ισχύς 0,5 watt/φύλλο,
2. από άμορφο πυρίτιο με μεγαλύτερη διάρκεια ζωής, έχει μεσαίο αποτύπωμα άνθρακα, κόστος 24 δολάρια ανά φύλλο και ισχύς 0,6 watt/φύλλο ή
3. από λεπτό υμένιο δισεληνοϊνδιούχου χαλκού με προσθήκη γάλλιου (GICS, Graphite Intercalation Compounds), με υψηλότερο αποτύπωμα άνθρακα, κόστος 19 δολάρια ανά φύλλο και ισχύς 4 watt/φύλλο

Τα φύλλα έχουν διάσταση 25,4 *25,4 εκ., η πυκνότητά τους εξαρτάται από τις ενεργειακές απαιτήσεις και από το επιθυμητό αρχιτεκτονικό αποτέλεσμα, ενώ η κλίση τους προσαρμόζεται ανάλογα με το κλίμα, τη γεωγραφική θέση και τον προσανατολισμό της όψης.

Η κεντρική ιδέα του σχεδιασμού βασίζεται σε μια modular λογική σύνθεσης και κατασκευής, γεγονός που επιτρέπει την εύκολη αντικατάσταση των φύλλων και επομένως καθιστά εύκολη τη συντήρηση. Το "Solar Ivy" εκτός από σύστημα αξιοποίησης των ΑΠΕ, μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως σύστημα σκίασης στην πρόσοψη του κτιρίου. Τέλος, η δυνατότητα παραγωγής του σε διάφορα χρώματα επιτρέπει και την ενσωμάτωσή του στο λογότυπο π.χ μιας εταιρείας. δίνοντας μια επιπλέον οικολογική και βιώσιμη προσέγγιση σε μια επιχείρηση.

της Χρύσας Βασιλοπούλου
Πηγή: http://solarivy.com/