Energia solare

Lo sfruttamento dell'energia solare da parte degli esseri viventi avviene quasi a partire dalla comparsa della stessa vita sulla terra.

La presenza di piante o degli altri organismi eterotrofi ha infatti sancito l'inizio, tramite il processo di fotosintesi, di questo sfruttamento.

In epoca moderna, lo sfruttamento dell'energia solare o fotovoltaica, da parte del genere umano, entra con pieno diritto all'interno del dibattito in relazione della scelta tra le energie rinnovabili rispetto ai combustibili fossili.

Come molte altre energie alternative, il fotovoltaico non garantisce un uguale approvvigionamento di energia durante il tempo, perché, oltre al fatto del normale passaggio da giorno e notte,quindi dalla presenza o meno del sole nel cielo, la fornitura di energia dipende anche dalla presenza o meno di nubi in cielo che oscurano il sole. In pratica la fornitura energetica non arriva costantemente nell'arco delle 24 ore, quanto piuttosto varia con picchi differenti nell'arco di circa 12 ore.

L'idea di utilizzare il sole per rifornirci di energia deriva dal fatto che la potenza energetica della nostra stella è davvero enorme, se si riuscisse a riunirla tutta in un unico punto si potrebbe raccogliere una quantità di energia pari a circa 50 milioni di Gigawatt. Si tratta di una quantità di energia superiore a quella che l'umanità attualmente consuma.

Ovviamente si tratta di un puro dato statistico, in quanto si calcola l'irradiamento energetico che arriva sull'intero globo, dunque si parla di una raccolta praticamente impossibile da fare.

In ogni caso, e con tutte le difficoltà di cui abbiamo parlato, si tratta comunque di una fonte energetica che ha enorme potenzialità, e che sta facendo passi da gigante per quanto riguarda il progresso tecnologico, iniziando a divenire davvero una alternativa credibile ai combustibili fossili. Questi ultimi, ai giorni nostri (2012) occupano tranquillamente il 40% dell'approvvigionamento energetico mondiale.

Quali sono le ragioni per cui potrebbe essere utile servirsi dell'energia solare? Le risposte hanno una matrice sia economica che ecologica: infatti questi impianti, che vengono realizzati con materiali conduttori di energia, non hanno bisogno di alcun combustibile per funzionare, quindi non inquinano. Inoltre, a fronte di un costo di partenza piuttosto elevato, non hanno alcuna necessità di manutenzione e hanno molti anni di rendimento (la durata dei pannelli varia tra i 25 e i 30 anni) dunque la spesa può facilmente venire ammortizzata nel tempo.

Inoltre, mentre i pannelli lavorano, non emettono né rumori né radiazioni, avendo praticamente un impatto sonoro ed ambientale effettivamente nullo.

Attualmente lo sfruttamento dell'energia solare è diviso in due branche: la conversione dei raggi solari in energia elettrica, o sfruttamento fotovoltaico, o l'uso di questa forza mirato a realizzare del riscaldamento idraulico (ovvero acqua calda e termosifoni), ovvero il cosiddetto solare termico.

Parte fondamentale, qualsiasi sia la destinazione d'uso, per la raccolta di energia solare, è il pannello. Si tratta di una specie di grande specchio che, raccogliendo i raggi solari converte la loro forza o in energia elettrica o la utilizza per riscaldare l'acqua contenuta in un serbatoio tramite o un convertitore da calore ad energia elettrica, o con una serpentina riscaldante.

Questi specchi sono realizzati con materiali particolari, come ad esempio il silicio cristallino, materiale con i quali sono realizzati la maggior parte dei pannelli, oppure con i Film Sottili, una tecnologia che deve però ancora crescere per poter competere con il silicio.

Ovviamente una centrale fotovoltaica non è composta solamente da un pannello, ma da una serie di questi che lavorano insieme.

Il mercato attualmente punta principalmente sul fotovoltaico, ovvero sulla conversione dell'energia solare in elettricità. Al mondo il Paese leader nella produzione di energia fotovoltaica è la Germania (il fotovoltaico copre l'1% del fabbisogno nazionale), seguita da vicino dal Giappone.

La leadership tedesca deriva anche dall'impegno dell'UE che, fin dagli anni '70 del XX secolo, hanno puntato sul fotovoltaico come fonte energetica alternativa. Questo soprattutto perché, per lo meno in ambito energetico, potesse nascere una possibile nuova guida mondiale di marca europea.

In pratica l'energia fotovoltaica è stata vista sia come una risorsa economica che sociale (in termini di posti di lavoro). Il lavoro a livello europeo ha avuto talmente tanti buoni risultati che nel 2003 è stata fondata una Piattaforma Tecnologia Europea per il fotovoltaico, con lo scopo di rendere l'Europa guida mondiale per l'energia rinnovabile.

Proprio in direzione di questi obiettivi ricordiamo le indicazioni date nel 1997 e nel 2000 sempre dall'UE, con rispettivamente il libro bianco e il libro verde che mettono ai vari Paesi l'obiettivo di installare 3 gigawatt di energia fotovoltaica e di far aumentare il contributo delle rinnovabili del 12%. Entrambi i risultati erano da raggiungere entro il 2010.

Ricordiamo inoltre che nel 2007 sempre l'UE ha dato vita al progetto 202020 da realizzare entro il 2020. Il progetto prevede di ridurre del 20% le emissioni di gas a effetto serra, portare al 20% il risparmio energetico e aumentare al 20% il consumo di fonti rinnovabili, il tutto avendo come valori di riferimento i dati del 1990.

In Italia la regione in cui si realizzano maggiormente impianti fotovoltaici è la Sardegna con una serie di progetti partiti nel 2011 tra cui è da ricordare quello di Villasor (CA) dove è stata creata la più grande serra fotovoltaica al mondo che, oltre a contribuire alla coltivazione di alcuni prodotti, garantisce la fornitura di energia elettrica a numerose famiglie, dato che produce 20 megawatt di energia giornalmente.

Invece è ancora la Germania che detiene il record di parco fotovoltaico più grande al mondo. Per ora (2012) non è al pieno della propria potenzialità, produce infatti "solo" 78 megawatt di energia al giorno ma, a pieno regime, arriverà a 166megawatt. Interessante è anche il luogo dove si è deciso di installare i pannelli: si tratta di una ex cava a cielo aperto. In questa maniera è stato scelto un terreno brullo ed ormai improduttivo dandogli però una nuova vita.