Una galleria assolata

I costi dell’energia, come sappiamo, sono sempre più alti a causa dell’instabilità geopolitica internazionale e dei costi di trasformazione e di trasporto dell’energia.

Basti pensare che solo in Italia, nel 2019, i costi di illuminazione pubblica sono stati pari a 1,8 miliardi di euro e tra le voci di spesa maggiori sono rientrate, oltre a lampioni e illuminazione dei centri abitati, le luci delle gallerie autostradali e non, che devono restare accese 24 su 24.

Paradossalmente, l’illuminazione diurna di una galleria è più costosa di quella notturna. Questo è dovuto a un fattore fisico naturale: l’occhio umano, infatti, per adattarsi, ha bisogno di molta più luce quando entriamo in un tunnel durante il giorno che non durante la notte.
Per permettere questo adattamento è particolarmente importante l’illuminazione prevista e installata nei primi 120 metri di galleria, la cui intensità deve essere molto alta di giorno, molto bassa di notte e mediamente intensa durante le giornate nuvolose.
In pratica più luce c’è all’esterno della galleria più luce è necessaria all’interno del tunnel aumentando conseguentemente i consumi energetici.

Un team di ricercatori spagnoli ha affrontato questo problema e ha pubblicato i risultati della propria ricerca sulla rivista scientifica Tunnelling and Underground Space Technology.
L’idea alla base di questa ricerca è quella di utilizzare la luce solare esterna per illuminare l’interno della galleria eliminando la necessità di lampade e consumi, perlomeno durante la fase diurna.
Attraverso una serie di eliostati (specchi solari piani), situati all’imbocco del tunnel a livello del pavimento, la luce solare verrebbe riflessa sulla superficie della volta a geometria complessa del tunnel in modo tale da essere ridistribuita omogeneamente all’interno di questa.

Il problema maggiore da affrontare è stato quello di riuscire a catturare le radiazioni solari e concentrarle all’interno del tunnel.
Infatti, il Sole cambia continuamente la propria posizione, in ogni momento della giornata: il team ha disegnato dei particolarissimi eliostati meccanici capaci di seguire il sole nei suoi spostamenti. È stata poi disegnata la volta della galleria con una geometria complessa in grado di direzionare la luce proveniente dal basso e dall’esterno e diffonderla uniformemente all’interno della galleria.

Il vantaggio del sistema architettato è quello di poter essere adattato con semplicità a tunnel già esistenti: bisognerà realizzare questo basamento di specchi e posizionarli in modo da concentrare la luce all’interno del tunnel, inoltre, bisognerà ricoprire la volta dei tunnel con un materiale riflettente opportunamente dislocato in modo da diffondere uniformemente la luce che riceve dall’esterno.

Ovviamente questo sistema non si propone di risolvere completamente il problema dell’illuminazione delle gallerie, basti pensare alle avverse condizioni meteo e alle ore notturne, ma un tale sistema consentirebbe, in buone condizioni di illuminazione, di abbattere decisamente i consumi energetici delle nostre gallerie.