Ma il telealimentazione in fibra ottica è un'opzione praticabile al momento? I ricercatori di Gruppo di semiconduttori III-V dall'Istituto di Energia Solare dell'Università Politecnica di Madrid e da Gruppo di Applicazioni Fotoniche e di Visualizzazione dell'Università Carlos III Hanno analizzato la questione e pubblicato un articolo di revisione sull'alimentazione remota fotovoltaica tramite fibra ottica ("Beaming power: Photovoltaic laser power converters for power-by-light") sulla prestigiosa rivista Joule (fattore di impatto 41.248).
L'articolo fa parte della collaborazione tra i due gruppi, sponsorizzata dalla Comunità di Madrid nell'ambito del bando per progetti sinergici in aree scientifiche nuove ed emergenti attraverso il progetto "Feedback fotovoltaico tramite fibra ottica per la misurazione e il controllo in ambienti estremi, TEFLON-CM" (http://www.teflon-cm.esAirbus, Red Eléctrica Española e Tecnalia Ventures partecipano al progetto TEFLON-CM in qualità di aziende partner.
"Un sistema di alimentazione remota fotovoltaico a fibra ottica è costituito da una sorgente di luce monocromatica (solitamente un laser), un mezzo di trasmissione (la fibra ottica) e un convertitore fotovoltaico", spiegano i ricercatori. "In questi sistemi, la sorgente luminosa converte l'energia elettrica (prelevata da un'area non interessata dal conflitto) in energia luminosa, che viene inviata attraverso la fibra ottica al convertitore fotovoltaico. Sia la fibra ottica che il convertitore si trovano all'interno di una zona di esclusione. Pertanto, l'energia viene trasportata sotto forma di luce e il convertitore fotovoltaico trasforma l'energia luminosa del laser accoppiato alla fibra in elettricità direttamente nell'area di utilizzo.".
Inoltre, questi sistemi consentono anche la trasmissione dei dati tramite cavo in fibra ottica tra l'unità remota e la stazione base. Esistono altre opzioni per alimentare i sistemi remoti. L'utilizzo di batterie è la soluzione più semplice. Tuttavia, la loro sostituzione deve essere effettuata periodicamente ed è costosa (manodopera, prezzo della nuova batteria, tempo di assemblaggio, ecc.). Inoltre, la sostituzione di una batteria all'interno di una zona di esclusione potrebbe essere pericolosa, costosa o addirittura impossibile. Pertanto, sono stati fatti alcuni tentativi di utilizzare l'energia a microonde, ma questa si è rivelata un'opzione costosa e il suo impatto sulla salute non è chiaro.
Per i ricercatori, rispetto a queste opzioni, l'utilizzo di sistemi di alimentazione remota in fibra ottica offre numerosi vantaggi, tra cui: isolamento elettrico tra i componenti del sistema su entrambi i lati della fibra, immunità al rumore elettromagnetico, il peso inferiore del cavo in fibra ottica rispetto al cavo in rame, l'eliminazione delle batterie e della loro manutenzione e la flessibilità nel posizionamento dei sensori, poiché non è necessaria una presa di corrente nelle vicinanze.
“I sistemi di alimentazione remota fotovoltaica che utilizzano la fibra ottica hanno una moltitudine di applicazioni nel campo della misurazione e del controllo remoto dei processi in ambienti estremi come linee ad alta tensione, impianti a gas, impianti chimici, impianti petrolchimici, miniere, depositi di carburante per aerei, satelliti, centrali nucleari, antincendio, biomedicina, ecc.”, concludono i ricercatori, che ci ricordano che i convertitori fotovoltaici per luce laser sono i dispositivi con la più alta efficienza fotovoltaica, raggiungendo efficienze superiori al 60%.
Riferimento: Carlos Algora, Iván García, Marina Delgado, Rafael Peña, Carmen Vázquez, Manuel Hinojosa, Ignacio Rey-Stolle, Beaming power: Photovoltaic laser power converters for power-by-light, Joule, Volume 6, Numero 2, 2022, Pagine 340-368, ISSN 2542-4351, https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.11.014.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2542435121005407)
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