CITIZEN ECO-DRIVE: 50 ANNI DI LUCE, DAL FARO DI OGAMI AL PHOTON

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Citizen festeggia i cinquant’anni di Eco-Drive con il Photon, edizione limitata con calibro E036 da 365 giorni di autonomia.

Un orologio pronto, e lasciato nel cassetto

Nel 1974 Citizen aveva in laboratorio un orologio da polso che si alimentava con la luce. Il prototipo funzionava: quattro minuti di sole diretto bastavano per un giorno di marcia e, a carica piena, arrivava a tre mesi. Il mondo usciva dalla prima crisi petrolifera e un oggetto così sarebbe arrivato al momento giusto. Citizen decise comunque di non metterlo in vendita.

Il perché lo racconta Marcello Borsetti, direttore commerciale di Citizen Watch Italy, che ha ripercorso la storia di Eco-Drive nel cinquantesimo anniversario della tecnologia. Quel prototipo resta per lui il punto di partenza di tutto.
«Non è parte della storia di Eco-Drive, ma è quello che l’ha generata», dice.

Dal selenio al faro di Ogami

La luce che diventa elettricità ha una storia più antica degli orologi, e secondo Borsetti procede quasi sempre per incidenti. Nel 1839, a Parigi, il diciannovenne Edmond Becquerel gioca con celle elettrochimiche nel laboratorio del padre e si accorge che i metalli immersi nella soluzione producono corrente quando vengono illuminati. Nel 1873 l’ingegnere britannico Willoughby Smith, incaricato di collaudare cavi telegrafici sottomarini, usa barre di selenio come resistenze e ottiene misure sempre diverse. Cerca l’errore e trova un fenomeno.

Per qualcosa di utilizzabile bisogna aspettare il 25 aprile 1954, quando i Bell Labs presentano una cella al silicio con un’efficienza di circa il 6%. Daryl Chapin cercava una fonte di energia per i telefoni isolati, dove le pile a secco si esaurivano, e il selenio rendeva troppo poco. La soluzione arriva da due colleghi che si occupavano d’altro: il fisico Gerald Pearson e il chimico Calvin Fuller, impegnati a drogare il silicio con impurità controllate per i semiconduttori. Quattro anni dopo, nel marzo 1958, il satellite Vanguard 1 porta in orbita due trasmettitori. Quello a batteria si spegne in venti giorni, quello alimentato dalle celle solari va avanti per oltre sei anni.

Nello spazio il costo per watt non contava. Sulla Terra la tecnologia restava senza clienti, tranne che in Giappone. Sharp aveva realizzato un prototipo di cella nel 1959, nel 1963 una boa del porto di Yokohama ricevette l’alimentazione a luce e nel 1966, sull’isola di Ogami, nella prefettura di Nagasaki, un faro fu dotato di pannelli da 225 watt, all’epoca il più grande impianto fotovoltaico del mondo. Fino ad allora sull’isola c’era un guardiano e una nave della guardia costiera doveva raggiungerla regolarmente con il cibo per lui e il gasolio per il generatore diesel. Con i pannelli il faro poteva restare senza personale.

Un Paese in corsa e il conto da pagare

Per capire perché proprio il Giappone, Borsetti allarga l’inquadratura. Il 10 ottobre 1964 un diciannovenne, Yoshinori Sakai, entra nello stadio olimpico di Tokyo e accende il braciere. È nato il 6 agosto 1945 a Hiroshima, il giorno della bomba atomica, e nove giorni prima era stato inaugurato lo Shinkansen tra Tokyo e Osaka. Quel ragazzo è l’immagine di una nazione che si rialza e corre.

Il conto arriva presto. Il mercurio degli scarichi industriali a Minamata e a Niigata, il cadmio nelle risaie di Toyama che causa la malattia itai-itai, il cui nome è il grido di dolore dei malati, l’anidride solforosa a Yokkaichi. Nel 1970 la Dieta approva quattordici leggi ambientali in un’unica sessione, ricordata come la “Dieta dell’inquinamento”, e nel 1971 nasce l’Agenzia per l’ambiente.

Poi arriva il novembre 1973. Poche settimane dopo lo scoppio della guerra del Kippur e l’inizio della crisi petrolifera, i giapponesi si mettono in coda per la carta igienica, in un clima di timore per le forniture. Il Giappone ha un’industria in piena corsa e nessuna risorsa energetica propria. Nel 1974 il ministero dell’Industria lancia il Sunshine Project, il primo programma nazionale di lungo periodo sulle nuove energie, già in pianificazione prima della crisi secondo l’agenzia giapponese NEDO.

La versione più comoda vuole l’orologio a luce nato da quella crisi, e Borsetti la corregge con una data. Il brevetto di Citizen è del marzo 1973, sette mesi prima. «Se depositi un brevetto è perché ci stai lavorando da un po’ di anni», osserva. D’altra parte nel 1964 l’azienda aveva aperto a Tokorozawa un laboratorio dedicato alle nuove tecnologie orologiere, in un’epoca in cui gli orologi da polso al quarzo ancora non esistevano.

Il prototipo del 1974 e la scelta di non venderlo

Il brevetto del 1973 risolveva un problema di fabbricazione: come tagliare le celle di silicio cristallino, fragile e sensibile alla temperatura, senza bordi frastagliati, per disporle sul quadrante senza spazi irregolari. L’idea era nota e Sharp produceva le celle, spiega Borsetti. Mancava la parte difficile, quella di renderla industrializzabile, e un orologio deve resistere all’uso e piacere a chi lo compra.

Nel 1974 il prototipo era pronto. Borsetti racconta che Citizen lo spiegò in un articolo su una rivista tecnica di settore: in laboratorio i numeri di ricarica erano buoni, nella vita reale no, perché le persone vivono in uffici e case con luce artificiale. «L’orologio non è appoggiato su un banco sotto una luce, è al polso, sotto una giacca, sotto un maglione», riassume. Con la luce di una stanza la ricarica avrebbe richiesto ore invece di minuti. Per Borsetti in quella scelta si legge il carattere dell’azienda, che si pone una domanda onesta e risponde ad alta voce. Il lavoro non andò perduto: dal progetto nacquero accumulatori più capaci e movimenti che consumano meno.

Crystron Solar Cell: il primo analogico a luce

Nel settembre 1976 arriva in negozio il Crystron Solar Cell, il primo orologio da polso analogico al mondo alimentato dalla luce. Otto celle di silicio monocristallino occupano il centro del quadrante, la batteria è a ossido d’argento, dieci minuti di sole bastano per un giorno di funzionamento e la precisione è di quindici secondi al mese. Costava 45.000 yen.

Il quadrante era disegnato intorno alle celle. L’ingegnere spiegò al designer che dovevano restare esposte e il designer accettò il vincolo, una dialettica che nella storia di Eco-Drive tornerà più volte, assicura Borsetti. Citizen non era sola: almeno sette aziende, tra Giappone, Germania, Svizzera e Stati Uniti, lavoravano a prototipi simili. Il quarzo aveva portato una precisione senza confronti, ma la pila durava poco e andava sostituita e smaltita. In azienda si riteneva che quella soluzione non sarebbe rimasta accettabile a lungo.

1994: il nome Eco-Drive e la lezione del risparmio

Negli anni Ottanta la ricerca passa al silicio amorfo, che rende meglio con la luce degli interni, e a metà decennio l’autonomia sale da due a otto giorni, frutto di dieci anni di lavoro simultaneo su celle, accumulatori e consumi del movimento. Il nome Eco-Drive arriva nel 1994, diciotto anni dopo il Crystron. Con la serie di calibri 78 la cella può nascondersi dietro la superficie visibile del quadrante e da quel momento la tecnologia non ha più bisogno di mostrarsi.

Alcune strade si rivelano vicoli ciechi. Alla fine degli anni Novanta, racconta Borsetti, Citizen prova un ibrido tra luce e movimento meccanico per generare più energia e sperimenta il calore del polso con l’effetto Seebeck. L’energia raccolta non giustifica la complessità. «La strada giusta è quella di risparmiare», riassume.

I risultati si misurano. Nel 2009 nasce quello che all’epoca era il più piccolo movimento Eco-Drive al mondo, nel 2018 il calibro 0100 porta la precisione a ±1 secondo l’anno e nel 2023 arriva Luna Program, il primo orologio analogico a luce con fase lunare automatica. Oggi esistono modelli che funzionano circa un anno da una carica completa. Cinquant’anni di lavoro hanno prodotto soprattutto libertà, osserva Borsetti: quella di progettare un orologio con certe funzioni, un certo disegno e una certa dimensione senza che l’ingegnere debba rifare tutto da capo. Eco-Drive è oggi presente negli orologi Citizen distribuiti in circa 140 Paesi e Regioni.

Quadranti: un nuovo mestiere

Con meno energia necessaria, serve anche meno luce. All’inizio circa l’80% doveva attraversare il quadrante per alimentare il movimento, oggi esistono modelli che funzionano con una trasmissione inferiore al 15%. Il quadrante, nato come superficie tecnica, torna a essere espressivo: colore strutturale, verniciatura metallica, madreperla, carta washi giapponese, anche tinta a mano, e stampa inkjet.

«Risolta la tecnologia, hai la libertà di lavorare sull’estetica. Ma devi affrontare un nuovo problema, devi imparare un nuovo mestiere», racconta Borsetti. Un quadrante di madreperla che lascia passare esattamente la luce necessaria, ripetuto su migliaia di pezzi identici, è un problema industriale prima ancora che estetico. Sul fronte ambientale, il policarbonato di alcuni quadranti proviene interamente da materiale riciclato e nell’esercizio 2025 la soluzione è stata adottata su metà dei nuovi modelli Eco-Drive.

Eco-Drive Photon: la luce come disegno

L’ultimo capitolo di questa storia è l’Eco-Drive Photon, l’orologio che chiude la mostra con cui Citizen ha celebrato l’anniversario alla Fondazione Bisazza, a Montecchio Maggiore. Nasce da un concorso interno: il reparto pianificazione ha chiesto a quello del disegno un modello simbolo di Eco-Drive, con il tema di una forma verso cui conduce la luce, e hanno concorso designer di ogni anzianità. Ha vinto il progetto di Shota Mimura, che ha ricavato il disegno dalle caratteristiche stesse della tecnologia.

Il riferimento è l’esperimento della doppia fenditura. All’inizio dell’Ottocento Thomas Young divise un raggio di luce in due e lo lasciò ricomporre: sullo schermo comparvero bande chiare e scure alternate, la firma di un’onda, come i cerchi di due sassi lanciati in un’acqua ferma che si sommano e si annullano. Nel 1905 Einstein mostrò che la luce si comporta anche come particella, fatta di quanti che avrebbero preso il nome di fotoni, e per questo studio ricevette il Nobel per la fisica del 1921. Da lì viene il nome dell’orologio.

Il quadrante è composto da due lamine metalliche fessurate sovrapposte, sormontate da una copertura anch’essa fessurata. La prima lamina ha fenditure che richiamano le increspature concentriche dell’acqua, la seconda, ruotata, porta lo stesso disegno, e insieme compongono una figura vicina a una frangia d’interferenza. Sotto, fra le lamine e la cella, una pellicola a colore strutturale genera i riflessi visibili dalle aperture. Il colore nasce da microstrutture e non da pigmenti, quindi cambia con l’angolo di osservazione. È il primo quadrante multistrato a fenditure di Citizen, messo a punto per prove successive fino a far stare i livelli nell’altezza disponibile.

Il metallo non lascia passare la luce, e questa costruzione riduce fortemente quella che arriva alla cella. A renderla possibile è il calibro E036, nuovo, progettato per funzionare con quella quantità: 365 giorni da una carica completa, in assenza di ulteriore luce, con precisione di ±15 secondi al mese. Per Citizen è la ragione per cui questo orologio appartiene al 2026. Nei modelli storici ogni soluzione rispondeva a una difficoltà subita, di spazio, di energia, di materiale. Sul Photon la difficoltà è stata introdotta di proposito.

La cassa è in Super Titanium, trattamento che rende il titanio circa cinque volte più duro dell’acciaio inossidabile. Ha forma ottagonale a spigoli arrotondati, misura 39,6 mm di diametro e 9,9 mm di spessore e si fonde con il bracciale integrato: lunetta, cassa e attacco salgono alla stessa superficie senza stacco. Il diametro è stato fissato con prototipi successivi a incrementi di un decimo di millimetro. Il vetro zaffiro a doppia curvatura sferica ha il trattamento antiriflesso, la cassa è impermeabile fino a 50 metri e lancette e indici hanno un trattamento luminescente. Il fondello è inciso con il logo del cinquantenario e il numero dell’edizione.

Eco-Drive Photon: prezzo e referenze

L’Eco-Drive Photon viene proposto in due referenze, ciascuna limitata a 5.000 esemplari nel mondo. La BJ6560-53W ha la cassa in Super Titanium con Duratect al carburo di titanio dalla colorazione argentata e la lancetta dei secondi gialla, e costa 890 euro. La BJ6569-59X ha il trattamento Duratect DLC con indurimento superficiale giallo ambra e la lancetta dei secondi viola, e costa 990 euro. La confezione riprende il motivo a fessure del quadrante.

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