Tessuto di juta per raffreddare i pannelli solari: una linea di ricerca promettente per il fotovoltaico

La juta viene normalmente associata a sacchi, imballaggi, agricoltura, edilizia, decorazione e protezione del suolo. Le sue proprietà stanno tuttavia spingendo diversi gruppi di ricerca a esplorare applicazioni molto più tecniche.

Una delle proposte più recenti consiste nell’applicare un tessuto di juta inumidito sul retro dei moduli fotovoltaici per ridurne la temperatura tramite evaporazione. L’idea combina una fibra vegetale relativamente semplice con sistemi di distribuzione dell’acqua, sensori e controllo elettronico.

Non si tratta ancora di una soluzione commerciale ampiamente diffusa. I risultati pubblicati suggeriscono però che potrebbe rappresentare una linea di sviluppo interessante per gli impianti fotovoltaici situati in regioni particolarmente calde e secche.

 

I pannelli solari hanno bisogno di luce, ma il calore eccessivo riduce le prestazioni

Può sembrare contraddittorio, ma un’irradiazione solare più intensa non garantisce sempre le migliori condizioni di funzionamento di un modulo fotovoltaico.

Le celle necessitano della luce per produrre elettricità. Tuttavia, quando la loro temperatura aumenta, diminuiscono la tensione e la potenza disponibile. Lo studio pubblicato su Scientific Reports indica per i moduli in silicio cristallino una perdita di efficienza tipica compresa tra circa lo 0,4% e lo 0,5% per ogni grado Celsius oltre i 25 °C.

Nei climi aridi, la temperatura del modulo può essere molto superiore a quella ambientale e superare i 70 °C nelle ore più calde. Nel lungo periodo, lo stress termico può inoltre contribuire all’invecchiamento di alcuni componenti. Per questo motivo, la gestione termica è diventata un’importante area di ricerca nel settore fotovoltaico.

 

Come è stato utilizzato il tessuto di juta?

Nel 2026, un gruppo di ricercatori della Tunis University ha pubblicato uno studio che confrontava due moduli fotovoltaici monocristallini identici da 30 Wp. Uno veniva utilizzato come riferimento senza raffreddamento, mentre l’altro disponeva di un sistema di raffreddamento sulla superficie posteriore.

Il sistema utilizzava tre strati di tessuto di juta disposti con orientamento incrociato delle fibre. Una piccola rete di tubi perforati distribuiva l’acqua tra gli strati. Il tessuto funzionava come uno stoppino, assorbendo l’acqua e diffondendola su una superficie ampia grazie all’azione capillare.

Durante l’evaporazione, una parte del calore veniva sottratta al retro del modulo. Il principio è simile a quello di altri sistemi di raffreddamento evaporativo, ma la rete capillare era realizzata con una fibra naturale.

Il prototipo comprendeva sensori di temperatura, irraggiamento, tensione e corrente collegati a un microcontrollore ESP32. La pompa non funzionava continuamente. Si attivava per 72 secondi quando la temperatura superava 55 °C e la potenza scendeva sotto 22 W, seguiti da 1.800 secondi di pausa.

Il concetto è quindi più complesso della semplice applicazione di un tessuto bagnato dietro un pannello. Il funzionamento dipende dalla struttura tessile, dal contatto con il retro del modulo, dalla distribuzione uniforme dell’acqua e da una strategia di controllo che la utilizza soltanto quando il raffreddamento può offrire un beneficio.

Rappresentazione concettuale di un possibile utilizzo del tessuto di juta per il raffreddamento evaporativo dei moduli fotovoltaici. L’immagine non riproduce il prototipo dello studio citato.

 

 

Quali risultati sono stati ottenuti?

I test sul campo sono stati effettuati durante tre giornate serene, dal 14 al 16 luglio 2025, in condizioni ambientali particolarmente severe. La temperatura dell’aria ha raggiunto 45,4 °C e l’irraggiamento massimo 848 W/m².

Nel momento di massima differenza termica, il modulo di riferimento ha raggiunto 75,5 °C, mentre quello raffreddato si è mantenuto a 54,1 °C. La riduzione massima della temperatura è stata quindi di 21,4 °C.

In uno specifico punto di massimo carico, lo studio ha inoltre registrato 31,08 W nel modulo raffreddato e 22,13 W nel modulo di riferimento. La differenza corrisponde a un incremento relativo massimo e istantaneo della potenza del 40,44%.

Questo dato deve essere interpretato correttamente. Non significa che l’efficienza del pannello sia aumentata di quaranta punti percentuali, né dimostra un aumento del 40,44% della produzione energetica annuale. Si tratta di un confronto istantaneo tra due piccoli moduli nelle specifiche condizioni sperimentali.

L’efficienza elettrica assoluta è passata dal 15,3% al 16,8%, con un aumento di 1,5 punti percentuali. Il consumo d’acqua riportato è stato di circa 0,14 litri all’ora per metro quadrato, mentre l’81,3% dell’acqua fornita e non evaporata è stato recuperato mediante drenaggio.

 

Non si tratta di un esperimento completamente isolato

L’importanza del lavoro non dipende unicamente da un dato particolarmente elevato. Lo studio si aggiunge a ricerche precedenti sull’uso di tessuti porosi e stoppini in fibre naturali per il raffreddamento evaporativo dei moduli fotovoltaici.

Lo stesso articolo del 2026 parte da precedenti sistemi basati su tela grezza e distribuzione capillare dell’acqua. Nel 2024, ricercatori del Manipal Institute of Technology hanno testato anche un sistema fotovoltaico-termico con tessuto di juta e acqua. Il relativo abstract scientifico ha indicato una riduzione massima della temperatura del 15,7% e un miglioramento massimo della potenza del 16,3%.

I risultati non sono direttamente confrontabili, perché variano la dimensione dei moduli, il clima, la portata d’acqua, la costruzione del tessuto, il metodo di inumidimento e i criteri di calcolo. La ripetizione dello stesso principio fisico in diverse configurazioni sostiene comunque l’interesse per ulteriori ricerche sulla juta come materiale funzionale per la gestione termica.

 

Perché la juta può essere interessante?

Il tessuto può svolgere contemporaneamente diverse funzioni:

• Assorbire e distribuire l’acqua per azione capillare.
• Offrire una superficie porosa ampia su cui può avvenire l’evaporazione.
• Adattarsi a geometrie e dimensioni differenti.
• Essere una fibra vegetale rinnovabile e biodegradabile, quando non vengono applicati trattamenti che ne modifichino tali caratteristiche.
• Avere un costo inferiore rispetto ad alcune soluzioni metalliche, elettroniche o basate su materiali a cambiamento di fase.

Il tessuto testato nello studio del 2026 presentava una porosità misurata del 75%, una conducibilità termica di 0,045 W/mK e una capacità di ritenzione dell’umidità del 62%. Questi valori appartengono alla specifica costruzione esaminata e non possono essere estesi automaticamente a qualsiasi tessuto di juta.

Proprio questa distinzione rappresenta una parte fondamentale dello sviluppo futuro. Grammatura, titolo e densità dei fili, armatura, grado di apertura, spessore, finissaggio, resistenza a umido e orientamento degli strati possono modificare la velocità con cui l’acqua viene assorbita, distribuita ed evaporata.

La domanda industriale non è quindi soltanto se la juta possa funzionare, ma quale costruzione tessile offra il miglior equilibrio tra capillarità, contatto termico, consumo d’acqua, durata e costo.

 

Dal prototipo all’applicazione industriale: cosa resta da risolvere?

I risultati sono promettenti, ma lo studio riconosce limiti rilevanti.

I test sono durati soltanto tre giorni e hanno utilizzato moduli da 30 Wp. Sono ancora necessarie prove stagionali, sperimentazioni con moduli commerciali di dimensioni maggiori e validazioni di lunga durata.

I ricercatori stimano per il tessuto di juta esposto all’esterno una vita utile di circa uno o due anni prima della sostituzione. È necessario studiarne più approfonditamente il comportamento di fronte ai raggi ultravioletti, ai ripetuti cicli bagnato-asciutto, ai microrganismi, all’umidità ambientale, alla polvere e alle temperature estreme.

Durante la prova è stata utilizzata acqua pulita. L’impiego di acqua dura, salmastra o rigenerata potrebbe causare depositi minerali, ostruzioni o cambiamenti nelle proprietà di assorbimento. Distribuire e recuperare uniformemente l’acqua su migliaia di moduli sarebbe inoltre molto più complesso rispetto a un piccolo prototipo.

Un sistema commerciale dovrebbe anche convalidare la sicurezza elettrica, il comportamento al fuoco, la compatibilità con la garanzia del produttore del modulo, i sistemi di fissaggio, la pulizia, la manutenzione e il bilancio reale tra acqua impiegata, energia ausiliaria consumata ed elettricità aggiuntiva prodotta.

 

Il possibile ruolo di Deyute come fornitore del materiale

Deyute lavora con la juta dal 1989 e fornisce tessuti in diverse grammature, qualità e larghezze per numerose applicazioni. Seguiamo queste ricerche perché mostrano come una fibra tradizionale possa acquisire nuove funzioni nei campi dell’energia rinnovabile, dell’ingegneria e dell’edilizia sostenibile.

Deyute non propone attualmente un sistema commerciale per il raffreddamento dei pannelli solari e non afferma che i propri tessuti possano riprodurre i risultati ottenuti dai ricercatori. Il nostro possibile ruolo è diverso: offrire conoscenza del materiale, accesso a differenti costruzioni tessili e capacità di fornitura per test e progetti di sviluppo.

Possiamo collaborare con aziende, università e centri tecnologici per:

• Selezionare tessuti esistenti per le prove preliminari.
• Fornire campioni e quantità destinate ai prototipi.
• Confrontare grammature, larghezze, densità e gradi di apertura differenti.
• Valutare esigenze particolari di formato, confezione o finissaggio.
• Definire una specifica di fornitura ripetibile quando il team tecnico avrà individuato la costruzione più adatta.

Le proprietà rilevanti dovranno essere misurate e convalidate per ogni referenza e applicazione. In un progetto tecnico non basta indicare il materiale come “juta”: occorre definirne esattamente la costruzione e le condizioni d’uso.

 

Un invito alle aziende e agli organismi di ricerca

Questa linea di ricerca può interessare produttori di moduli fotovoltaici, sviluppatori di soluzioni per la gestione termica, operatori di impianti solari, società di ingegneria, università, centri tecnologici e aziende specializzate nella distribuzione o nel recupero dell’acqua.

Le organizzazioni che stanno studiando concetti simili possono contattare Deyute per valutare tessuti, campioni e forniture destinate a prove pilota.

Tutti i risultati citati appartengono esclusivamente ai rispettivi gruppi di ricerca e alle configurazioni testate. Deyute non li ha convalidati in modo indipendente e non garantisce che possano essere riprodotti con altri tessuti, moduli o condizioni ambientali.

 

Una fibra naturale di fronte a una nuova opportunità

È ancora presto per sapere se il tessuto di juta diventerà un componente abituale dei sistemi fotovoltaici. Non tutti gli impianti hanno bisogno di raffreddamento e ogni soluzione dovrà dimostrare sicurezza, durata, scalabilità e convenienza economica.

La ricerca è però passata da un’idea teorica a diversi esperimenti realizzati in condizioni reali. Negli ambienti estremamente caldi e secchi, una rete capillare in fibra naturale potrebbe un giorno entrare a far parte di sistemi di raffreddamento a basso costo e con consumo d’acqua controllato.

La fase successiva richiederà la collaborazione tra specialisti dell’energia solare, gestione dell’acqua, elettronica, materiali e tecnologia tessile. Deyute intende contribuire a questo processo come fornitore specializzato di tessuti di juta e come interlocutore per le organizzazioni che desiderano esplorare nuove applicazioni di questa fibra naturale.