Off the grid: lavorare con energia 100% rinnovabile

Pannello solare

Un paio di settimane fa ho fatto un bel repulisti nel mio ufficio, sbarazzandomi di tante cose che non usavo più. Frugando tra la mia roba ho trovato un piccolo pannello solare, un Gomadic Solar Charger. Sta in una borsa, così puoi usarlo in giro, per esempio sulla barca, in campeggio, ecc.

Ho preso questo pannello su Kickstarter e l'ho usato qualche volta in campeggio a un festival e durante un raro blackout ad Amsterdam. Mi sembrava un'occasione sprecata usarlo così poco. Mi sono chiesto se potessi usare questo pannello per generare abbastanza energia da alimentare i miei dispositivi elettronici.

Dispositivi elettronici personali

Per questo esperimento ho pensato che avrei imparato di più mettendo in gioco i dispositivi che uso di più:

• iPhone: Il mio smartphone è probabilmente il dispositivo più importante che uso regolarmente. È il mio strumento di comunicazione principale (telefono, messaggi, e-mail) e lo uso come macchina fotografica, lettore musicale, lettore di ebook, navigatore, ciclocomputer e browser internet.
• iPad + Pencil: Il mio tablet è il mio computer principale e insieme all'Apple Pencil lo uso per lavorare, scrivere, leggere, progettare e portare a termine le cose. È il mio computer di lavoro principale.
• Biostrap: Al polso porto un tracker di salute e fitness che raccoglie dati biometrici come frequenza cardiaca, HRV, saturazione di ossigeno, frequenza respiratoria e ritmi del sonno.
• AirPods: Usati con l'iPhone o con l'iPad, gli AirPods hanno sostituito il mio impianto stereo e fanno anche da auricolare vivavoce durante le videochiamate di lavoro.

L'esperimento: staccarsi dalla rete

Staccando i miei dispositivi elettronici dalla rete speravo di trovare una risposta alle seguenti domande:

• Quanta energia posso raccogliere con un piccolo pannello solare (330x305x38MM) ad Amsterdam, dove il sole non splende sempre?
• Quanto è difficile immagazzinare l'energia raccolta dal pannello solare?
• Quanto è pratico questo "vivere off the grid"?
• È possibile farlo su scala più grande, per esempio per tutto l'ufficio o per casa mia?

Raccogliere energia

Usare un pannello solare per raccogliere energia è semplice: basta fare in modo che sia rivolto verso il sole il più a lungo e il più direttamente possibile. Il pannello portatile è ottimo, ma non è adatto all'uso sotto la pioggia. Così uno dei primi passi è stato trovare un modo per fissare il pannello in modo (semi)permanente, per raccogliere energia con qualsiasi tempo.

La mia prima idea è stata mettere il pannello direttamente dietro il vetro. In questo modo non servivano supporti speciali, sarebbe stato protetto dal maltempo e la sua uscita di corrente si poteva collegare direttamente ai miei dispositivi.

Funzionava, ma la ricarica dei dispositivi era notevolmente lenta. Sospettavo che sia l'angolo (90º) sia la posizione dietro un doppio vetro rendessero le prestazioni poco ottimali.

Mettendo il pannello direttamente alla luce del sole, con un'inclinazione di circa 40º, ho ottenuto una velocità di ricarica molto più alta sui miei dispositivi (con lo stesso sole). La velocità di ricarica è salita del 200-300%. Se solo trovassi un modo per ottenere questa posizione ottimale in modo più permanente...

Montare il pannello solare sul balcone

Il mio pannello portatile non aveva nessun materiale di fissaggio. Per fortuna avevo in giro uno chassis di server per rack inutilizzato, con il kit di guide. Ho pensato che potevo smontarlo e ricavarne un sistema di montaggio per il pannello solare.

Ho progettato il kit di montaggio in modo da poter rimettere il pannello nella sua borsa. Ho bloccato il pannello con pezzi del server e ho usato un po' di plastica per non rovinare il vetro.

Il pannello rende al meglio se è inclinato. A seconda di dove ti trovi sul globo e della stagione, l'angolo cambia. Su internet trovi gli angoli più usati per la tua zona. Ad Amsterdam sono circa 30-40º, un angolo che si ottiene facilmente riutilizzando parti dello chassis del server.

Immagazzinare e distribuire l'energia

Ora che il pannello è fissato in una posizione ottimale e permanente, raccoglie energia. Ovviamente non sono sempre vicino al pannello solare, quindi mi serve un modo per immagazzinare e distribuire l'energia che raccoglie.

Per immagazzinare e distribuire l'energia solare uso un normale power bank USB. Ne ho due, che collego a turno al pannello. È facile: mentre uno si carica dal pannello solare, uso l'altro per alimentare i miei dispositivi. Così posso usare l'elettricità quando e dove voglio.

Il pannello carica senza problemi in un giorno un normale power bank USB da 5V e 5000mAh. Un power bank così può ricaricare un iPhone più volte. Ho anche un Anker da 20100mAh, di capacità molto più grande, che può ricaricare i miei dispositivi ancora più volte.

Dispositivi diversi si caricano a velocità diverse. È interessante vedere (e capire) le differenze di potenza tra i tuoi dispositivi. Con un misuratore di potenza in linea ho scoperto la potenza reale necessaria per caricarli.

Conclusione: cosa ho imparato finora

Negli ultimi 10 giorni ho alimentato con successo i miei dispositivi usando solo l'energia solare raccolta dal piccolo pannello montato sul mio balcone. È davvero possibile staccare i miei dispositivi dalla rete.

Il pannello genera abbastanza energia per tenere carichi i miei power bank e, a loro volta, i miei dispositivi. I power bank sono sorprendentemente pratiche perché sono mobili e si collegano facilmente a più dispositivi; un solo power bank può sostituire un bel po' di caricabatterie e cavi.

L'esperimento mi ha anche fatto capire che piccoli cambiamenti, come abbassare la luminosità del telefono o ridurre la frequenza con cui controlla le nuove e-mail (di notte), possono avere grandi effetti strutturali sul tuo fabbisogno di energia.

È solo un piccolo esperimento, ma sta già cambiando il mio modo di vedere la raccolta, l'accumulo, la distribuzione e l'uso dell'energia.

Le grandi cose nascono da piccoli inizi, o sic parvis magna in latino. Se funziona su piccola scala, non vedo l'ora di provarlo su scala più grande, per esempio per tutto il mio ufficio o la mia casa. Il tempo ce lo dirà!

Nota: questo articolo, le foto, il ritocco delle immagini, la scrittura, il caricamento e la pubblicazione sono stati fatti interamente con energia solare!