Il mercato delle celle fotovoltaiche per lo spazio sta esplodendo, spinto dalla richiesta delle costellazioni commerciali, che mettono in orbita decine, centinaia ma anche migliaia di satelliti, già operativi o previsti nei prossimi anni. Cesi è nella ristretta lista di aziende che, a livello mondiale, sono in grado di produrre pannelli fotovoltaici adatti ai satelliti e all’esplorazione spaziale. Come sempre accade, lo spazio è la speranza per un futuro migliore, tecnologicamente (ma anche culturalmente) parlando, e la possibilità di fruire di nuove invenzioni ideate per volare lontano, anche sulla Terra. Per esempio sui tetti, in questo caso non delle abitazioni, ma delle automobili.
Cesi ha inaugurato la nuova business unit, Cesi Space, e una nuova linea produttiva di celle fotovoltaiche per applicazioni spaziali, nel suo stabilimento di Milano. Si tratta di celle dalle prestazioni superiori, sottilissime, con un’efficienza del 30% di conversione dell’energia solare in elettrica (quella media degli apparati domestici, si aggira attorno al 20). Serviranno ad alimentare le missioni in orbita e dirette verso altri pianeti, a sostenere anche l’esplorazione umana fuori dall’atmosfera, come ha ricordato Luca Parmitano: “È motivo di orgoglio che una delle quattro aziende italiane al centro di questa tecnologia, unica europea, sia italiana” ha detto l’astronauta italiano, con un videomessaggio da Houston.
Pubblico-privato con fondi Pnrr
Il taglio del nastro è avvenuto alla presenza del ministro per le Imprese e il Made in Italy, Adolfo Urso, del presidente dell’Agenzia spaziale italiana (Asi), Teodoro Valente e di Massimo Claudio Comparini, direttore della divisione Spazio di Leonardo. Sia Asi che il colosso della Difesa si avvalgono del know-how di Cesi per alimentare satelliti e sonde per missioni spaziali. Sono oltre 100 quelli equipaggiati dall’azienda nei suoi tre decenni di storia: “Brevetti italiani, capitale italiano, catena di produzione italiana: è un’eccellenza che portiamo a supporto settore italiano ed europeo” ha sottolineato l’amministratore delegato di Cesi, Nicola Melchiotti.
L’investimento, coperto per oltre un terzo dai fondi del Piano nazionale di ripresa e resilienza, ammonta a 20 milioni di euro, attraverso il modello di Partenariato pubblico-privato previsto dal programma Space Factory 4.0 dell’Agenzia spaziale italiana, e si avvale di oltre 60 tecnici altamente specializzati, di cui 30 nuovi assunti.
Produzione triplicata per le costellazioni satellitari
I macchinari della linea di produzione di celle a tre giunzioni (a base non di silicio ma di tre materiali: Arseniuro di Gallio, Fosfuro di Indio e Gallio e Germanio) sono “reattori epitassiali”, stendono 52 strati sottilissimi, “alcuni sono addirittura monoatomici – sottolinea Roberta Campesato, direttore scientifico Cesi Space – ogni strato cristallino ha una funzione, per usare ogni quanto di luce che arriva e convertirlo in energia elettrica”.
I nuovi impianti consentiranno di triplicare la produzione di celle solari, per far fronte a un mercato in rapidissima espansione: “È un settore che cresce a ritmi vertiginosi, creando nuovi spazi per ingegneri, scienziati e università che ci daranno nuovi talenti e formare nuove generazioni di tecnici specializzati – afferma Melchiotti – la nostra produzione copre il 15% del mercato globale, prevalentemente nel mercato italiano ed europeo. Ma stiamo triplicando la capacità produttiva, che per quanto ci riguarda è prenotata per i prossimi tre anni, per aprirci anche al mercato internazionale”.
La crescita della domanda è dovuta, principalmente, alla costruzione di grandi costellazioni, che utilizzano satelliti più piccoli ma in numero maggiore: “Per essere sostenibili, i satelliti devono anche costare meno e bisogna possedere un sistema industriale per produrre in tempi e costi diversi rispetto al grande assetto” ha detto Massimo Comparini. Le celle solari di Cesi “sono una tecnologia nuova altamente efficiente e resiliente, nello spazio dove sono soggette a qualsiasi tipo di sollecitazione a differenza dei pannelli normali” ha aggiunto Melchiotti.
Dalle dighe allo spazio, fino alle automobili
Cesi, come ha sottolineato l’Ad, è un gruppo industriale con più di 70 anni di storia, partita con la certificazione di apparati elettrici: “Vediamo le tecnologie 5-10 anni prima che arrivino sul mercato. Operiamo in 70 Paesi, dagli impianti ad alta potenza per le dighe, alla digitalizzazione delle reti, fino ai cavi sottomarini”. Il laboratorio di sviluppo delle celle fotovoltaiche, la terza business unit del gruppo, nel tempo, si è evoluto, producendo celle avanzate per alcune delle più importanti missioni spaziali, sia in orbita terrestre, che nello spazio profondo, in giro per il Sistema solare, da Mercurio (con la sonda Bepicolombo) a Marte (Exomars) e Giove. Grazie a finanziamenti dell’Agenzia spaziale italiana (Asi) e di quella Europea (Esa).
La ricerca nel settore però va avanti e, in futuro, potrebbe, dallo spazio, tornare a terra per essere integrata a dispositivi di uso comune, come le automobili: “Stiamo lavorando alle celle a quattro giunzioni – conclude Campesato – con un’efficienza del 32% ma stiamo perfezionando materiali per arrivare al 35%. La nostra tecnologia però molto costosa, 100 volte più costosa del fotovoltaico casalingo. Questo ne impedisce l’utilizzo, per esempio per grandi pannelli sui tetti delle case. Stiamo lavorando però per l’utilizzo sui tetti delle automobili, dove si può pensare a soluzioni con celle e concentratori statici per aumentarne l’efficienza”.
È un esempio di come i fondi pubblici possono dare slancio a un settore verso l’innovazione spinta, amplificando le capacità dell’iniziativa privata: “Il supporto pubblico e istituzionale non è in grado di alimentare tutte le iniziative – ha fatto presente il presidente di Asi, Teodoro Valente – l’intervento del privato è motivato dal ritorno commerciale. Negli Usa, dove oggettivamente c’è un tessuto economico diverso, il ruolo della Nasa si è progressivamente modificato nel tempo in seguito all’ingresso dei privati. È importante evidenziare come l’attenzione nel nostro paese sia molto alta, lo testimonia la legge sullo spazio approvata alla Camera (e sarà in discussione al Senato a maggio) che oltre agli aspetti regolatori porta norme sull’economia dello spazio”.
