Energia solare

L'energia solare è una delle principali fonti di energia rinnovabile. Con il termine energia solare si intende la produzione di energia termica ed elettrica ottenuta sfruttando i raggi solari. L'energia solare può essere sfruttata utilizzando diverse tecnologie rinnovabili come i pannelli solari. Le principali tecnologie in grado di produrre energia solare sono le seguenti:

• Pannello solare fotovoltaico. Il pannello solare fotovoltaico converte l'energia solare direttamente in energia elettrica tramite l'ausilio delle proprietà fisiche di alcuni semiconduttori quando sono sollecitati dalla luce solare.
• Pannello solare termico. Il pannello solare termico (o collettore solare) è una tecnologia in grado di catturare l'energia termica dei raggi solari per riscaldare l'acqua sanitaria contenuta in un serbatoio di accumulo tramite uno scambiatore di calore.
• Pannello solare a concentrazione. Il pannello solare a concentrazione cattura i raggi solari tramite un sistema di specchi parabolici a struttura lineare che li concentrano verso un unico punto in cui scorre un fluido termovettore o verso una caldaia.

L'energia solare è considerata una fonte di energia rinnovabile ed inesauribile nella scala del tempo dell'uomo. In qualsiasi momento il Sole irraggia sull'orbita terrestre una energia pari a 1367 watt / m². L'energia solare è enorme, tuttavia ha la caratteristica d'essere intermittente (giorno/notte) e poco concentrata. Attualmente l'energia solare è utilizzata per produrre acqua calda (solare termico) e per produrre energia elettrica (fotovoltaico). Sono anche in corso di realizzazione le prime centrali solari di media dimensione per produrre energia elettrica. I pannelli solari e l'energia solare sono utilizzati anche nel settore aerospaziale per fornire energia elettrica ai satelliti, alle navicelle o alle stazioni spaziali. In futuro potrebbero essere realizzate anche centrali solari orbitali per raccogliere i raggi solari direttamente nello spazio e trasmettere l'energia verso la superficie terrestre.

L'energia solare è la fonte "madre" di tutte le fonti energetiche sulla Terra. In modo diretto o indiretto, tutte le fonti di energia derivano dall'attività solare e la stessa vita non esisterebbe sul nostro pianeta. La radiazione solare ha consentito di creare le condizioni ideali per la vita vegetale tramite la fotosintesi. Senza l'energia solare fossile, immagazzinata nel carbone, nel petrolio e nel gas, l'uomo non avrebbe potuto avviare il processo di rivoluzione industriale della propria società.

Tecnologie ad energia solare

Le tecnologie ad energia solare consentono di trasformare le radiazioni solari in energia elettrica ed in calore. Ciò avviene in modo diretto con la tecnologia dei pannelli solari basati sul principio fotovoltaico (vedi pannelli solari fotovoltaici) e con la tecnologia dei collettori solari. La radiazione solare visibile (fotoni) viene convertita in elettricità con la tecnologia fotovoltaica. Le radiazioni infrarosse, invece, permettono di sfruttare l'energia solare per riscaldare un liquido e trasmettere (o conservare) il calore. Come già anticipato all'inizio dell'articolo, l'energia solare è anche l'origine indiretta delle altre fonti di energia sulla Terra. Basti pensare all'eolico, senza il sole non ci sarebbe il movimento continuo delle masse d'aria e non si potrebbe sfruttare l'energia eolica. Non ci sarebbe vita e, quindi, non avremmo nemmeno fonti fossili di energia. Non ci si sarebbe pioggia (idroelettrico), piante (biomasse) ecc.

Energia solare fotovoltaica

L’impianto fotovoltaico, nella sua completezza, è un sistema in grado di trasformare direttamente l’energia solare in energia elettrica grazie all’effetto fotovoltaico. Esso è costituito da moduli fotovoltaici a loro volta costituiti da celle di silicio, un materiale assolutamente naturale, presente nell’argilla, nel quarzo, nel granito e nella sabbia, avente funzione di semiconduttore. Per un approfondimento vedi "energia fotovoltaica".