Tunnel a luce solare: la proposta spagnola

Nel 2019 la spesa italiana per l’illuminazione pubblica è stata pari a 1,8 miliardi di euro, tra le più alte in Europa: oltre a lampioni di strade e centri abitati, a contribuire a far salite la fattura della luce vi sono anche le luci delle gallerie, che devono rimanere accese tutto il giorno. Per spendere meno e avere gallerie ancora più illuminate e sicure, un gruppo di ricercatori spagnoli ha sviluppato un sistema in grado di riflettere la luce solare all’interno del tunnel. I risultati dello studio sono stati pubblicati su Tunnelling and Underground Space Technology.

L’importanza della luce. «Sembra un paradosso, ma illuminare le gallerie è molto più caro di giorno che di notte», spiega alla rivista spagnola El Confidencial Antonio Peña García, uno degli autori. «L’occhio umano ha bisogno di molta più luce per adattarsi quando entriamo in un tunnel di giorno». L’illuminazione è cruciale in particolare nei primi 120 metri: un tunnel ben disegnato dovrebbe avere un’intensità di luce molto alta di giorno, molto bassa di notte e intermedia durante i giorni nuvolosi. «Più luce c’è fuori, più luce è necessaria dentro ai tunnel, e maggiore è il consumo energetico», spiega Peña García.

Gioco di specchi. L’idea dei ricercatori, che stanno perfezionando da diversi anni e che ora è finalmente giunta a un progetto definitivo, è quella di installare all’imbocco del tunnel un sistema di collettori solari situandoli a livello del pavimento: questi proietterebbero la luce verso la volta a geometria complessa del tunnel, che redistribuirebbe l’illuminazione in modo omogeneo. Semplificando al massimo, si tratta di un sistema di “specchi” che riflettono i raggi solari dentro la galleria.

Come catturare e orientare i raggi solari. La sfida più difficile è stata capire come catturare i raggi solari, la cui incidenza varia durante il giorno. Peña García ha disegnato un sistema di eliostati, delle specie di specchi meccanici che seguono il sole. È stato poi un architetto a disegnare una volta con una struttura geometrica complessa in grado di direzionare la luce che viene dal basso, diffondendola nel tunnel.

Dalla teoria alla pratica. Il progetto è pronto per passare dalla teoria alla pratica, e il sistema può essere applicato a tunnel già esistenti: i collettori solari devono essere specchiati internamente affinché la luce non venga dispersa, e devono essere prodotti con un materiale che non si surriscaldi.

La volta del tunnel dev’essere ricoperta di un materiale riflettente affinché la luce si diffonda al meglio.

Questo sistema non permetterà di eliminare completamente la luce artificiale all’interno dei tunnel: sarà necessaria comunque per motivi di sicurezza durante il giorno, e per mancanza di luce solare durante la notte.