Energia solare: ecco perché conviene

L’energia solare è una conquista degli ultimi decenni, un risultato cercato e inseguito per anni, finalizzato a risolvere il problema dell’approvvigionamento energetico mondiale senza danneggiare l’ambiente. Scopriamo in cosa consiste e quali sono i suoi vantaggi.

L’energia solare è semplicemente l’energia che proviene dal sole, una potente fonte di energia a costo zero. Senza il sole, non potrebbe esistere nessuna forma di vita sulla Terra.

È una fonte rinnovabile, siamo tutti liberi di usufruirne, è ampiamente disponibile e pulita. Attualmente è già utilizzata per soddisfare la richiesta energetica di abitazioni e uffici, ma ha anche diversi altri scopi, come riscaldare l’acqua calda sanitaria che noi tutti utilizziamo per lavarci o alimentare la rete elettrica di piccoli paesi. Vediamo in cosa consiste nel dettaglio.

Energia solare: come funziona?

Per catturare e immagazzinare l’energia proveniente dal sole, si utilizzano i pannelli solari, attraverso una delle tecnologie rinnovabili più pulite e sicure, che negli ultimi anni sta ottenendo una diffusione sempre maggiore.

Le due modalità principali con cui si può effettuare questa trasformazione sono:

Solare fotovoltaico

• I processi avvengono con i pannelli fotovoltaici, che prendono la luce solare e la trasformano in energia elettrica. Il componente elementare del generatore è la cella fotovoltaica in cui avviene la conversione della radiazione solare in corrente elettrica. Essa è costituita da una sottile fetta di materiale semiconduttore, generalmente silicio.
• I pannelli solari sono prevalentemente realizzati con materiali che sono noti per avere la proprietà di convertire naturalmente la luce solare in energia elettrica. Questi materiali sono conosciuti in ambito scientifico con il nome di semiconduttori. Quando la luce solare colpisce questi semiconduttori, essi rilasciano degli elettroni liberi di muoversi, che sono incanalati attraverso il dispositivo e producono una corrente elettrica.
• I dispositivi fotovoltaici vivono uno sviluppo costante in questo periodo poiché alcune frequenze d’onda della luce solare, tra cui i raggi UV e gli infrarossi, non possono essere convertite da questi dispositivi. Questo fatto può essere problematico quando il sole non splende e di conseguenza UV e infrarossi sono i principali raggi che arrivano fino alla superficie terrestre.

Solare termico

• Utilizzare gli impianti solari termici significa evitare la combustione di fonti fossili e in alcuni casi il consumo di energia elettrica. Se si considera poi che in Italia il 70% di quest’ultima viene anch’essa prodotta bruciando idrocarburi, è facile intuire quanto il passaggio al rinnovabile abbia enormi risvolti positivi per l’ambiente.
• Sono impianti usati per produrre elettricità fornendo calore ad alta temperatura ad un impianto basato su un ciclo termodinamico. Il processo viene denominato “conversione indiretta dell’energia solare” in contrapposizione alla trasformazione diretta in elettricità dell’energia solare (impianti fotovoltaici).
• Gli specchi sono gli elementi principali di un impianto; essi concentrano tutta l’energia solare su un singolo punto per far funzionare tutto il sistema più efficacemente. Senza gli specchi, i sistemi non avrebbero ragione di esistere. Per questo gli impianti possono essere a concentrazione puntiforme (sfruttano uno specchio paraboloide per incanalare tutti i raggi nel centro della parabola), a torre centrale (degli specchi posizionati a terra indirizzano i raggi solari su un punto posizionato sulla sommità di una torre apposita) e a parabole lineari (sono formati da tubi a parabola, cioè senza copertura superiore, che scaldano un fluido contenuto all’interno delle tubazioni).
• L’energia accumulata dal fluido viene poi fatta espandere in turbine a vapore che fanno in modo che l’energia elettrica possa essere prodotta e immagazzinata. Questo rende questi sistemi diversi rispetto agli altri tipi di sfruttamento dell’energia solare perché il sistema di archiviazione di energia è molto più avanzato di quelli presenti nelle altre tipologie attualmente in uso.