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Fotovoltaico, l'energia che si ripaga da sé
08
Gen
2007
In Italia se ne parla ancora troppo poco, eppure i vantaggi economici ed ecologici dei sistemi per l'autoproduzione di elettricità sono notevoli. Introduzione alle diverse tipologie di impianti
Mi occupo di fotovoltaico per professione e spesso, quando ne parlo con la gente, mi sento chiedere se si produca acqua calda o, dai più informati, mi sento contestare che è si un sistema interessante ma che le batterie vanno sostituite spesso, che il costo non è giustificato e così via. In pochi, in Italia, al di fuori degli addetti “ai lavori” o di coloro che già utilizzano questi impianti, sono realmente informati di che cosa sia un impianto fotovoltaico, di quali componenti lo costituiscano, dei vantaggi che dà, dei costi che ha e degli incentivi cui da diritto.
La rete elettrica come immensa batteria
Prima di tutto va chiarito che un impianto fotovoltaico fornisce energia elettrica. Se non è disponibile la rete elettrica (baite di montagna, satelliti, barche a vela ecc.) questa energia deve essere accumulata in batterie. I primi impianti fotovoltaici nascevano con lo scopo di fornire energia elettrica dove non c’era la possibilità di allacciarsi alla rete di distribuzione, per diversi motivi: su rifugi e baite di montagna, per esempio, un pannello o due possono fornire l’energia necessaria per in funzionamento di qualche lampadina e di qualche elettrodomestico. All’interno di imbarcazioni a vela o sui satelliti spaziali sono ampiamente utilizzati pannelli fotovoltaici per fornire energia ai sistemi di bordo. Se invece è disponibile la rete di distribuzione dell’energia elettrica (abitazioni civili, industrie ecc.), è più conveniente immettervi l’energia prodotta piuttosto che utilizzare batterie: in pratica, possiamo utilizzare la rete di distribuzione dell’energia elettrica come un’immensa batteria. Vediamo come.
Non tutti sanno che, con un impianto fotovoltaico installato sul tetto di casa, si può facilmente coprire il fabbisogno di energia elettrica annuale di una o più famiglie, evitando così di acquistare l’energia dal fornitore locale. Questo avviene, normalmente, attraverso uno scambio con il fornitore, al quale si cede energia nel momento in cui la produzione dei pannelli è superiore all’utilizzo e dal quale si riceve energia nel momento in cui la produzione è inferiore all’utilizzo. Attraverso un contatore bidirezionale, vengono misurati questi flussi di energia che, se l’impianto è dimensionato correttamente, portano a un bilancio nullo nell’arco dell’anno. In pratica, al posto della batteria di cui si parlava prima, si utilizza la rete elettrica, che è in grado di assorbire e di restituire l’energia in base alle nostre esigenze.
L’aspetto affascinante di questo sistema è che l’energia che si produce in gran quantità durante i mesi estivi, può essere utilizzata senza oneri durante i mesi invernali, durante i quali l’impianto sarà meno efficiente (è ciò che viene chiamato net metering). È questo tra l’altro uno dei motivi, direi filosofici, che mi fa preferire questo tipo d’impianto rispetto a quelli che producono acqua calda: in quel caso, l’energia termica prodotta in gran quantità durante la stagione estiva, non potrà essere conservata fino alla stagione invernale, quando ne avremmo più bisogno.
Gli impianti indipendenti
Come ho accennato, esistono due tipi d’impianto fotovoltaico: il tipo isolato dalla rete elettrica (stand alone), ed il tipo connesso alla rete elettrica (grid connected). Negli impianti isolati, i pannelli fotovoltaici vengono utilizzati per caricare una batteria (simile a quella delle automobili, ma normalmente di maggior capacità). Questa batteria verrà utilizzata per fornire direttamente la corrente elettrica alle utenze (corrente continua, a bassa tensione), oppure, attraverso un inverter, verrà trasformata in corrente alternata di media tensione (220-230 Volt AC).
Il limite più grosso è rappresentato dalla batteria: avendo una capacità limitata, essa è in grado di accumulare solo un certo quantitativo di energia e quindi la possibilità di utilizzo di energia in eccesso è assolutamente impossibile. L’aumento della capacità delle batterie avrebbe un peso notevole sui costi dell’impianto. Inoltre, si devono sommare fenomeni di auto-scarica, per cui la batteria che viene caricata, per esempio in estate, non è in grado di restituire tutta l’energia accumulata a distanza di tempo. Ultimo inconveniente delle batterie sta nel fatto di avere una vita limitata, molto più breve di quella dei pannelli fotovoltaici. Perciò, andranno sostituite più volte durante la vita di un impianto, con grave danno ecologico rappresentato dalla difficoltà di smaltimento delle stesse. Per questi motivi, gli impianti stand alone vengono utilizzati solo quando non c’è la possibilità di realizzare impianti grid conncted.
Gli impianti connessi alla rete
In questi impianti, come già detto, non è presente una batteria: a valle dei pannelli, troviamo un inverter, che dovrà essere di tipo progettato specificatamente per connettersi alla rete elettrica. La corrente che esce dall’inverter, è alternata con tensione di 230 V, esattamente come quella presente negli impianti domestici. Questa corrente entra in un contatore doppio, che gestisce il flusso verso la rete o verso le utenze domestiche. In pratica, l’impianto risulta semplificato rispetto al tradizionale stand alone: l’eccesso di produzione di corrente viene ceduto alla rete, e misurato dal contatore in uscita, mentre quando si ha necessità di corrente superiore alla produzione dei pannelli fotovoltaici, semplicemente si va ad assorbire dalla rete la quantità necessaria a coprire il fabbisogno istantaneo.
Faccio un esempio tipico per chiarire di cosa si intenda per net metering. Durante l’estate, vado in vacanza per un mese al mare, lasciando acceso solo il frigorifero. Durante il giorno, la produzione di energia elettrica è sensibilmente superiore a quanto assorbito dal frigorifero: l’energia viene immessa in rete, ed io vado in credito con il fornitore dell’energia stessa. Ora sono in inverno, e già dalle quattro di pomeriggio il sole non irradia più i miei pannelli. Io però ho bisogno di accendere parecchie luci, il computer, la lavastoviglie e così via. Nessun problema: prenderò l’energia dalla rete, andando a estinguere il mio credito di energia. A fine anno, se l’impianto è stato dimensionato correttamente rispetto alle mie esigenze energetiche, avrò un bilancio energetico pressoché nullo, e non dovrò pagare che poche spese fisse al fornitore di energia.
Un altro grosso vantaggio degli impianti grid connected è che, utilizzando la rete come accumulatore, essi vengono ottimizzati per produrre il massimo quantitativo di energia possibile nell’arco dell’anno, al contrario di quelli stand alone che vengono progettati per produrre un quantitativo di energia più costante possibile al cambiare delle stagioni, in modo da garantire una ricarica delle batterie sufficiente anche quando c’è poco sole (inverno): questo fa si che, a parità di superficie disponibile e quindi di costo dell’impianto, il tipo grid connected fornirà nell’arco dell’anno molta più energia rispetto a uno stand alone.
I costi e gli incentivi
La nota dolente è rappresentata dal costo di questi impianti. In realtà, è una nota parzialmente dolente, perché come vedremo subito, un impianto fotovoltaico rappresenta in realtà un ottimo investimento.Sono previsti infatti, incentivi rilevanti sulla produzione di energia elettrica attraverso impianti fotovoltaici, tali da rendere addirittura remunerativo questo tipo di impianto. Questi incentivi, previsti solo per gli impianti connessi alla rete (grid connected), sono erogati su tutta l’energia elettrica prodotta dall’impianto. Un esempio pratico: una famiglia media che viva in Lombardia consuma dai 3.000 KWh ai 4.000 KWh all’anno; facciamo 3.500 KWh per il nostro esempio.
Se l’impianto è ben progettato, esso fornirà, nell’arco dell’anno, esattamente 3.500 KWh. In questo caso quindi, il bilancio energetico è nullo, e quindi la spesa sarà anch’essa nulla. In più, la famiglia in esame riceve poco meno di mezzo euro per ogni KWh prodotto, quindi durante l’anno, circa 1.550 euro (secondo la norma attualmente in vigore). L’impianto in esame, installato a Milano e ben esposto (direzione sud, inclinazione da 20° a 40°, libero da ombre), sarà in prima approssimazione un impianto da 2.8 KWp, del costo indicativo di 22.000 euro (esclusa Iva 10%) e di superficie di 22 metri quadrati. Vi è poi la possibilità di recuperare il 36% dell’investimento dall’IRPEF, in dieci anni.
È facile valutare che in meno di dieci anni l’impianto viene ammortizzato e, nei dieci anni successivi si ha un guadagno circa pari all’importo investito. Questi dati sono relativi al decreto in vigore, in attesa che venga emanato un nuovo decreto, di cui esiste da tempo una bozza, ma nel quale non sono indicate le cifre.
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Calcolo del possibile risparmio in una casa di Milano |
| (Ingrandimento) |
Un buon progetto
L’idea di incentivare l’energia prodotta, più che l’impianto in quanto tale (incentivi a fondo perduto), è stata ereditata da paesi dove gli impianti fotovoltaici hanno conosciuto una proliferazione importante negli ultimi anni, primo tra tutti la Germania. Questo sistema presenta diversi vantaggi: il primo, adatto agli usi e costumi italiani, fa si che non si investano più soldi a fondo perduto per impianti che, spesso, non venivano nemmeno realizzati, o venivano realizzati male. Il fatto di ricevere un incentivo sull’energia prodotta spinge verso la realizzazione di impianti di qualità, basati su un progetto solido e che utilizzino materiali di alta gamma. La corretta disposizione degli impianti, la previsione precisa della produzione di energia elettrica, l’utilizzo di apparecchiature ad alta efficienza che non disperdano l’energia prodotta, sono tutte voci importanti per far si che questo investimento risulti effettivamenteredditizio.
Nel progetto degli impianti, si fa oggi uso di software dedicati, in grado di calcolare correttamente l’effettivo grado di irraggiamento che i pannelli riceveranno, in modo da ottimizzare l’impianto stesso evitando di realizzarne uno sottodimensionato o sovradimensionato. In questi casi, va detto, non accade nulla di drammatico: se l’impianto risulterà sottodimensionato, l’utente dovrà pagare la differenza tra KWh consumati e quelli prodotti. Viceversa, nel caso di impianto sovradimensionato, con lo scambio sul posto l’utente andrà in credito di energia, credito che potrà utilizzare nei tre anni successivi. È chiaro quindi come un buon progetto sia indispensabile per massimizzare la resa dell’investimento.
Peccato che queste informazion i non le diano la stampa, la televisione, e si trovino solo sui blog. Adesso si può persino ottenere un impianto fotovoltaico senza spese, ma nessuno ne parla. Ci sarà un complotto? Mah, chi lo sa..
nel richiedere più di un preventivo per l'impianto fotovoltaico ho avuto varie offerte con prezzi molto differenti come regolarsi.
da anni mi interesso all'energia solare e ho brevettato elementi strutturali per la captazione dell'energia solare. Desidererei chiedere a chi è competente in materia fotovoltaica se aumentando la concentrazione di energia riflessa, aumenta o meno la resa di energia, In altri termini con la captazione che ho brevettato, sarebbe possibile ridurre il numero delle celle fotovoltaiche e ridurre il costo.
Chiedo con umiltà un chiarimento ed un eventuale contatto per potermi spiegare meglio.
cordialmente
bruno
Buon giorno a tutti, sono alessandro di san remo, vorrei propagandare l'uso dei pannelli fotovoltaici, essendo un installatore mi trovo sempre in conflitto con clienti mal informati sull'utilizzo del conto energia sarebbe più semplice che le banche seguissero l'iter burocratico e ne consigliassero ai loro clienti come investimento sicuro ma purtroppo siamo in Italia e le cose vanno cosi.
Grazie
Mi piacerebbe sapere qualche cosa di più riguardo a dei nuovi materiali che trasformano direttamente in elettricità partendo dal calore e/o radiazione infrarossa
Grazie Luciano
Avrei bisogno di sapere se ci sono lampade fotovoltaiche nei grandi magazzini a Roma e se si possono installare in un canile.
Sarebbe bello che l'Enel ad esempio, desse qualche segnale di vita sulla ricerca powerline :- (banda larga su cavo elettrico) visto che sono alemno 5 anni che sperimenta sul campo, e che io sappia aziende che forniscono tale servizio si contano sulla punta delle dita.
Il motivo di questa mia introduzione ?
Semplice, presumendo di avere un impianto fotovoltaico che produce energia in eccesso, accumulando un credito che non si riesce a consumare, perchè non usare quest'ultimo per pagare altri servizi ? Ecco perchè sarebbe bello che le powerline fossero una realtà da abbinare al fotovoltaico.( Ci pensate ? Energia elettrica internet e telefono..Voip, che beneficiano tutti di un impianto fotovoltaico :D )
Oppure terra terra :( , il credito accumulato lo potrebbero erogare sotto forma di credito telefonico con il loro servizio di telefonia mobile.
Avrei anche una domanda da fare:
Ha senso fare un impianto adesso che si ripagherebbe intorno ai 10 anni di vita, quando la ricerca in questo settore si stà intensificando,quindi ipoteticamente perchè spendere 20-30.000 € adesso, per un impianto che magari fra 4 anni mi costa la metà e occupa 1/3 in meno della metratura, rispetto ad uno di pari potenza attuale ?
mu auguro che sempre piu persone si rendano conto che l'energia solare sia l'ultima alternativa per sopravvivere
Abbiamo molto apprezzato la tabella di calcolo dell'energia producibile da un impianto fotovoltaico in un anno. Sarebbe possibile avere qualche dettaglio su come si arriva ai 3507 kWh/anno?
O meglio come si passa dalla potenza nominale (kWp) a all'energia producibile (kWh/anno)?
Grazie mille e scusi se la domanda è banale.
Beh, magopancione, se l'impianto è ben progettato la differenza non sarà molta ed il problema, in sostanza, non si pone.
In ogni caso, devi tenere presente che, scambiare energia, significa comprare ad un prezzo e rivendere allo stesso prezzo (che non è male!).
Per esempio, supponi di produrre 3700 KWh all'anno e di consumarne 3500, e di farlo tutti gli anni, così da non riuscire mai a godere del credito "maturato". Il risultato sarebbe di non spendere nulla.
Supponi adesso di vendere l'eneria in eccesso, invece che scambiarla.
Per esempio, posso pensare che circa la metà dell'energia prodotta venga venduta (è l'energia prodotta nei momenti in cui non c'è richiesta di consumo nella tua abitazione, per esempio in una giornata in cui sei via, in vacanza): diciamo 1850 KWh vengono venduti e se ne ricavano circa 165 euro. I restanti 1650 KWh che consumi, li paghi circa 0,18 euro al KWh, che fanno 297 euro. In pratica, ti tocca pagare ancora 132 euro al distributore, invece che zero! Poco t'importa di aver prodotto più energia del necessario, no? E' chiaro che, l'ideale è produrre esattamente l'energia utilizzata, perchè in questo modo l'impianto costerà meno (il legame è praticamente lineare, per piccole differenze).
In entrambi i casi, si riceverebbe l'incentivo sull'energia prodotta di circa 1600 euro.
Ciao.
Vincenzo
ma vi siete mai chiesti in che modo vengano pagati i soldi della corrente in eccesso che viene ceduta in rete ???
non certo in contanti ma sotto forma di credito di consumo sulla bolletta che naturalmente non riuscirete mai ad utilizzare
Esistono "aziende", intese come società, che producono energia elettrica attraverso il fotovoltaico. Normalmente sono centrali di media grandezza (>100KWp), magari con sistemi di movimentazione dei pannelli per aumentarne la resa, ma nulla vieta di realizzarne di più piccole. Naturalmente la resa economica è legata agli incentivi in vigore: quelle esistemti, hanno quasi tutte goduto degli incentivi sul conto energia o di incentivi precedenti. Per quanto riguarda i kit da giardino, ne esistono parecchi: naturalmente si tratta di sistemi stand alone, che caricando una batteria forniscono energia a qualche lampada. Esistono addirittura lampade che inglobano piccoli pannelli solari, che caricano delle semplici pile ed alimentano LED ad alta luminosità.
è possibile avviare un' azienda che produce energia elettrica con i pannelli solari?quanto può costare?
Desideravo sapere se esiste in commercio un kit fotovoltaico per il giardino con assorbimento max 100 watt
Per chiunque mi chieda di consigliare installatori seri, o con che azienda collabori, vi prego di fare riferimento al mio sito (www.vincenzonecchi.com), nel quale trovate la mia e-mail ed i miei riferimenti: contattatemi liberamente e sarò felice di rispondere a domande che riguardano richieste specifiche.
Ho scritto questo articolo su apogeonline in veste di divulgatore, senza il fine di promuovere un'azienda o me stesso, per cui preferirei questa strada alla pubblicazione di case, marchi e quant'altro.
Ringrazio ancora tutti per gli apprezzamenti e le critiche che mi avete fatto. Vincenzo
per quale ditta che produce fotovoltaico lavora?
Per l'installazione di un impianto sul tetto di un condominio, è necessaria l'approvazione dell'assemblea condominiale. Per informazioni di questo genere, vi invito a visitare il sito del GSE (http://www.grtn.it/ita/index.asp), nella sezione fotovoltaico guardate le FAQ. Per quanto riguarda ritardi dovuti ad enti locali, non ho avuto, fortunatamente, esperienze simili: sarebbe interessante conoscere più a fondo questi comuni e capire i motivi di eventuali ostilità o disinteresse.
-per l'installazione dei pannelli in un condominio, vi sono vincoli normativi particolari?
- è possibile collegare il pannello ad una centralina elettrica ad idrogeno, del tipo stand-alone, per rendere il sistema completamente autonomo? In caso affermativo quanto costa?
Grazie.
E' tutto bello ma, a parte che l'attuale normativa ha ancora grossi limiti, i guai vengono fuori quando devi ottenere il permesso per la costruzione dagli enti locali (comune ecc.) - Qui ci siamo persi in molti e una buona parte di quei molti hanno buttato la spugna!
Molto buono, anche per chi aveva già letto molti degli argomenti.
Una richiesta: E' possibile avere un elenco delle "buone" aziende installatrici?
Grazie e salutissimi.
Bruno
personalmente preferisco i pannelli fotovoltaici perchè permettono di generare corrente quando c'è più energia disponibile e di utilizzarla quando ce n'è più bisogno.
Limiti di credito non ce ne sono (risposta a Marilena).
Vi ringrazio ancora per gli interventi, e vi invito a confrontare idee, chiedere chiarimenti, proporre temi di discussione sul mio BLOG che trovate all'indirizzo
http://vincenzonecchi.wordpress.com/
credo anch io che siano molto convenienti ma dobbiamo ricordare che anche i pannelli produttori di acqua calda messi in dei luoghi giusti possono dare molto risparmio in una civile abitazione in quasiasi periodo dell'anno mentre i fotovoltaici questo non lo possono permenttere sempre.
Interessante! Ci sono limiti di "credito" con il fornitore dell’energia stessa? Durante il periodo estivo è possibile che il fornitore non sia più in grado di immagazzinare l'energia accumulata da diversi impianti e che il mio "credito" venga bloccato?
Bellissimo articolo, però come in tutte le cose dove il cittadino avrebbe la possibilità di risparmiare scendono in campo le lobby dei poteri forti a frenare il tutto, vedi petrolieri, importatori di energia come l'ENI ecc. ecc.
Intanto l'inquinamento avanza e si moltiplicano i convegni sul pianeta, ad esempio? oggi 11/01/2007 nella mia città Trieste c'é il blocco della circolazione dovuta alle polveri sottili, quando basterebbe investire in queste risorse naturali e gratuite. Comunque bisogna parlare se un domani ci sarà la volontà di cambiare le cose, un saluto
Salve. Complimenti, molto ben chiaro...ce ne fossero di articoli come i suoi, a fugare i dubbi che attanagliano i possibili fruitori! Purtroppo però non è solo la "non-conoscenza" delle normali perosne a frenare lo sviluppo di queste nuove forme di energia rinnovabile, ma anche "l'ignoranza" di chi ci governa: ancora non è stato tolto infatti il tetto agli incentivi e di conseguenza una ridottissima percentuale delle domande presentate, purtroppo, trova riscontro positivo..non resta che sperare nel prossimo futuro...io personalmente ci credo moltissimo, tant'è che, come lei, mi sono buttato nel settore a livello di professione.
Ancora complimenti
Mauro Polleschi
www.ipannellifotovoltaici.com
Ancora su tecnologie innovative:
http://www.energy.gov/news/4503.htm
Personalmente, credo che sia molto importante questo tipo di ricerca, ma altrettanto importante che si cominci ad utilizzare quello che c'è, aiutati da buone leggi (vedi Giappone e Germania), per spingere mercato e ricerca verso nuove frontiere
anch'io ho letto da poco di cellule ad alto rendimento (monetario): non ricordo con precisione dove (ma cerco di ritrovare la fonte), si parlava di tecnologie nuove sviluppate in America, che saranno disponibili nei prossimi anni. Vi sono poi sistemi a concentrazione, che teoricamente permettono di risparmiare qualcosa, ma a costo di una complicazione che mal si sposa con esigenze pratiche. Uno dei grossi vantaggi dei sistemi fotovoltaici attuali, infatti, risiede nella loro assoluta semplicità: una volta installati, ci si dimentica che esistono ad esclusione di una lavata, una volta ogni tanto!
Molto chiaro, corretto e preciso. Seguo l'argomento da diversi decenni. Ho installato dei pannelli idrosanitari per il riscaldamento (a pavimento). Ultimamente ho letto sulle scienze che sono stati testati pannelli fotovoltaici ad alto rendimento su supporto plastico il cui costo dovrebbe risultare inferiore alla metà rispetto agli attuali. Sa dirmi se l'informazione è attendibile oppure se si tratta di una "bufala"?
Grazie.
MOLTO INTERESSANTE. Sarebbe anche utile conoscere gli installatori di questi impianti fotovoltaici per poter farsi fare dei preventivi.Infine dove trovare,online, informazioni utili sugli incentivi con le relative cifre erogate o erogande dai vari enti (stato,regioni o comuni) ? Grazie
Ne ha parlato anche Grillo migliai di volte.
I costi sono ancora un po elevati quindi per un discreto impianto ci vogliono almeno 15mila euro.
Cio non toglie che comunque si ammortizzano nel lungo periodo e da quel momento in poi l'energia è praticamente gratis.
Certo che chi compra una casa oggi, per i prezzi che ci sono in giro, 15mila euro in più dovrebbe investirli.
Una volta tanto delle informazioni precise e corrette sul fotovoltaico in Italia. Mi occupo di questi impianti da diversi anni e ho letto e ascoltato tali e tante sciocchezze che non vi dico, anche da seri organi di informazione !
Complimenti !!
Innanzitutto, grazie a tutti per gli apprezzamenti.
Rispondo nell'ordine: la durata dei pannelli viene garantita, in termini di prestazioni, normalmente per 25 anni con una resa minima dell'80% sul nominale. La vita attesa è di 35 anni.
Per quanto riguarda la resistenza a grandinate etc. vengono fatti dei test specifici, definiti dalle normative CEI-EN 61215 (CEI 82-8) per i moduli in silicio cristallino e CEI-EN 61646 (CEI 82-12) per i moduli in silicio amorfo a film sottile. Riassumo brevemente: il modulo viene bersagliato con sfere di ghiaccio da 45mm a 75 mm di diametro e con velocità comprese tra 30,7 m/sec e 39,5 m/sec (142 Km/h!!).
Sono condizioni estremamente gravose: non sono noti esempi di rottura di pannelli fotovoltaici a causa della grandine.
I costi di manutenzione sono limitati alla pulizia: i pannelli vengono venduti come autopulenti, ma depositi vari (uccelli!!!), vanno tolti periodicamente per evitare un calo di resa del pannello. La parte elettrica/elettronica è esente da manutenzione.
Ottimo articolo.Semplice e ben scritto come se ne vedono sempre meno.Sono curioso di sapere se i nuovi contatori elettronici forniti dall'ENEL recentemente sono già predisposti per il net metering.
E'un bel articolo,molto ben esposto.
molto interessante.bisogna avere dei permessi dal comune dove si trova lo stabile per l'installazione dei pannelli? quanto e' la durata di un impianto del genere ,nel senso ,si degenerano le cellule fotovoltaiche nel tempo.ultima cosa...sono progettate per resistere a eventi speciali tipo grandinate.Grazie
volevo sapere quali sono i costi di manutenzione di questi impianti e la durata dei pannelli.
saluti Renato
Ho voluto commentare un pezzetto del tuo articolo sul concetto di rete come batteria nel mio blog.
Interessante!