Per energia solare si intende l’energia , termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l’energia irradiata dal sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. In qualsiasi momento il Sole trasmette sull’orbita terrestre 1367 Watt per m2 . Questa potenza rappresenta, per ogni anno, da 5 a 10 volte le riserve conosciute di combustibili fossili comprese quelle nucleari. La quantità di energia solare che arriva al suolo terrestre è quindi enorme, circa 10000 volte superiore a tutta l’ energia usata nell’umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative. Per il suo sfruttamento occorrono prodotti in genere di costo elevato che rendono l’energia solare notevolmente costosa rispetto agli altri metodi di generazione di energia. Lo sviluppo di tecnologie che possono rendere economico l’uso dell’energia solare è un settore della ricerca molto attivo ma che, per adesso, non ha avuto risultati rivoluzionari. L’energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore(solare termico). Vi sono varie tecnologie che adottano vari tipi di fonti energetiche rinnovabili e hanno una diffusione ed un’efficacia diverse a seconda delle località in cui sono poste. Esse sono:
- SOLARE TERMICO: sono gli impianti a energia rinnovabile più diffusi sui tetti degli edifici italiani e quelli con maggiori potenzialità di sviluppo. Permettono di trasformare l'energia irradiata dal sole in energia termica, ossia calore, per la produzione di acqua calda sanitaria, per il riscaldamento e il raffrescamento degli ambienti, per scaldare le piscine, per i processi industriali. La tecnologia solare termica è matura ed affidabile, con impianti che hanno una vita media di oltre 20 anni e tempi di ritorno dell'investimento molto brevi. All’interno dei pannelli solari è presente "una serpentina" in cui scorre il fluido termovettore (di solito una miscela di acqua e glicole) che, grazie all’azione termica del sole, si riscalda. Il calore accumulato viene poi ceduto mediante uno scambiatore all’acqua sanitaria contenuta in un serbatoio e distribuita alle varie utenze. In Italia si considera che per fornire il 100% (80% annuale) di energia per il riscaldamento dell’acqua sanitaria (bagno e cucina) nei mesi estivi sono necessari 0,6 mq di pannelli a persona nelle regioni del sud e 1,2 mq per persona in quelle del nord.
- SOLARE FOTOVOLTAICO: è la tecnologia che converte direttamente l'irradiazione solare in energia elettrica. I pannelli sono composti da unità di base, le celle fotovoltaiche, che praticamente si comportano come delle minuscole batterie in seguito all’irraggiamento solare. Il materiale usato per le celle fotovoltaiche commerciali è il silicio e poiché si richiede una sua certa purezza, i prezzi sono tuttora elevati, sebbene in costante diminuzione, il che comporta che questa tecnologia debba essere incentivata economicamente. La durata media di un impianto è di circa 25-30 anni, la ricerca sperimentale sta rendendo sempre più efficiente il rendimento degli impianti che vengono utilizzati da aziende, edifici pubblici, da una domanda energetica diffusa. Il costo di un impianto per usi residenziali di 2-3 kW è pari a 15.000-20.000 Euro. Da Settembre
In Italia, grazie alla nostra latitudine favorevole, possiamo utilizzare in maniera consistente l’energia solare per produrre energia elettrica con pannelli solari fotovoltaici da utilizzare direttamente nelle case. I pannelli possono essere montati su tetti inclinati, terrazzi piani, pareti verticali, aree libere. L’orientamento ideale per un impianto è nel quadrante sudest - sudovest.
Questa tecnologia ha la particolare capacità quando esposto al sole di convertire la radiazione solare in corrente elettrica. Questa conversione avviene per mezzo di celle fotovoltaiche che devono essere collegate elettricamente tra loro e formare dei moduli che devono essere orientati in il più possibile perpendicolarmente alla radiazione solare.
L’impianto fotovoltaico è costituito da pannelli, da un inverter (che serve a trasformare la corrente elettrica continua prodotta dal pannello in alternata utilizzabile dalle utenze), da un contatore se la corrente viene immessa in rete o da un accumulatore.
L’energia elettrica prodotta può essere utilizzata per tutte le utenze domestiche che richiedono per il funzionamento consumo di energia elettrica (elettrodomestici, illuminazioni, computer, ecc.) con il vantaggio di non produrre emissioni inquinanti e una volta coperto il costo dell’installazione di avere energia elettrica gratuita.
Questa tecnologia ha la particolare capacità quando esposto al sole di convertire la radiazione solare in corrente elettrica. Questa conversione avviene per mezzo di celle fotovoltaiche che devono essere collegate elettricamente tra loro e formare dei moduli che devono essere orientati in il più possibile perpendicolarmente alla radiazione solare.
L’impianto fotovoltaico è costituito da pannelli, da un inverter (che serve a trasformare la corrente elettrica continua prodotta dal pannello in alternata utilizzabile dalle utenze), da un contatore se la corrente viene immessa in rete o da un accumulatore.
L’energia elettrica prodotta può essere utilizzata per tutte le utenze domestiche che richiedono per il funzionamento consumo di energia elettrica (elettrodomestici, illuminazioni, computer, ecc.) con il vantaggio di non produrre emissioni inquinanti e una volta coperto il costo dell’installazione di avere energia elettrica gratuita.
(risorse globali di energia solare. I colori sulla mappa indicano l'energia media che raggiunge la terra, in un periodo di tre anni dal 1991 al 1993 (24 ore al giorno, tenendo conto anche della copertura nuvolosa indicata dai satelliti meteorologici). La scala è in watt per metro quadrato. L'area necessaria per fornire l'energia equivalente alla richiesta primaria di energia attuale è indicata dai dischetti scuri.)
Di Simone Cardinale, Sonia Corbetta, Elisabetta De Angelis e Alessio Tacconi
