A Rovereto è già in fase di avviamento il primo impianto industriale per la produzione delle nano particelle CIS. Ricordiamo che queste ultime sono gli attori fondamentali per la conversione della luce solare in radiazione infrarossa all’interno della vetrocamera fotovoltaica Glass to Power.
La progettazione dell’impianto è avvenuta per gradi successivi attraverso attente e approfondite analisi delle cinetiche chimiche e termodinamiche del protocollo di sintesi sviluppato da Glass to Power all’interno dei laboratori di Milano-Bicocca. Tale protocollo, creato inizialmente su piccola scala produttiva da mezzo grammo a sintesi, ha visto un progressivo aggiustamento e ottimizzazione per opera di Bicocca prima e dei laboratori di Rovereto poi.
Questi ultimi attraverso un aumento di scala di laboratorio pari a 4 grammi a sintesi, hanno permesso di evidenziare quegli aspetti critici legati alla prospettiva industriale, fornendo indicazioni preliminari di carattere strutturale, energetico ed economico necessari a delineare un adeguato, efficiente e agevole processo industriale. Per il concepimento di tutto l’apparato produttivo è stato ovviamente indispensabile passare attraverso la progettazione di un impianto “pilota intermedio” dal cui utilizzo è stato possibile estrapolare quegli importantissimi dati di progetto fondamentali al calcolo del reattore (il cuore del processo) e di tutte le apparecchiature ausiliarie e di controllo complementari ad esso.
Si sono così create le basi necessarie per affrontare l’analisi dei fattori di rischio legati alla sicurezza industriale nonché alla conduzione di reazioni in scala maggiorata dove inevitabilmente subentrano quei fenomeni termodinamici e cinetici “parassiti”. Questi ultimi se non affrontati adeguatamente a livello di progetto preliminare portano inevitabilmente a snaturare o inquinare l’identità finale della nano particella con drastiche conseguenze a livello di efficienza complessiva della vetrocamera.
Rischi industriali e fenomeni parassiti hanno tracciato dunque il percorso progettuale di un impianto di ragguardevoli dimensioni in grado di saper garantire sicurezza alle alte temperature per lunghi periodi temporali, come richiesto dal protocollo, e la precisione di conduzione di taluni step di reazione che portano ad una specificità nell’identità finale della nano particella.
L’attuale impianto industriale sarà in grado di produrre in sicurezza 250 grammi di nano particelle al giorno equivalenti dunque ad 1 kg a settimana. Quest’ultima quantità permetterà il raggiungimento di un primo step produttivo di vetrocamere pari a circa 130 metri quadri a settimana. Va sottolineato che l’esercizio di progettazione di questo nuovo impianto sarà indispensabile per intraprendere la progettazione del futuro impianto da 2-3 kg a sintesi giornaliera (e quindi 10 volte più grande dell’attuale) per sopperire ad una produzione di lastre fotovoltaiche superiore a 300 mq/giorno.
E’ di rilevante importanza aggiungere che nella progettazione dell’attuale impianto si è posta particolare attenzione alla sua versatilità di gestione, indispensabile a garantire la possibilità ospitare in modo abbastanza agevole protocolli di sintesi di nano particelle differenti.
