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Tecnologie energia solare

Le tecnologie ad energia solare consentono di trasformare le radiazioni solari ( energia solare ) in energia utile per le attività umane. Dal punto di vista tecnologico l'energia solare può essere utilizzata come fonte di energia per produrre riscaldamento ( calore ) ed energia elettrica. Ciò avviene in modo diretto con la tecnologia dei pannelli solari basati sul principio fotovoltaico ( 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. Le principali tecnologie che consentono lo sfruttamento dell'energia solare sono le seguenti:

  • Fotovoltaico. Nella tecnologia fotovoltaica i pannelli solari sono costruiti utilizzando dei materiali semiconduttori (silicio) in grado di trasformare direttamente l'energia solare in energia elettrica. 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. È una tecnologia in forte crescita che si sta diffondendo sotto forma di impianti solari privati di piccole o grandi dimensioni ( solar farm ) grazie anche agli incentivi pubblici a sostegno delle energie rinnovabili.
  • Collettori solari. Nella tecnologia a collettori solari i pannelli solari termici sono in grado di assorbire e di utilizzare il calore dei raggi solari al fine di produrre energia utile per alimentare una turbina o per riscaldare l'acqua. Nei collettori solari i raggi sono catturati dalla superficie dei pannelli solari per riscaldare un liquido termovettore. È una tecnologia largamente utilizzata sia in ambito civile che industriale.
  • Solare a concentrazione. Nel caso del solare a concentrazione i raggi solari sono catturati da una serie di specchi che li riflettono e li concentrano verso un unico punto focale ( caldaia ) generando, in tal modo, elevate temperature. La tecnologia si basa sul medesimo principio degli specchi Archimede. È attualmente impiegata nelle centrali solari a concentrazione e nella produzione delle cucine solari portatili.
  • Fotochimica. La fotochimica è il settore della ricerca che indaga sulle possibili applicazioni tecnologiche della bioconversione diretta dell'energia solare in energia chimica tramite il processo di fotosintesi. I pannelli solari fotochimici sono attualmente una delle possibili frontiere dell'innovazione tecnologica nel settore dell'energia solare.

In tutte le tecnologie sopra citate si utilizzano dei particolari strumenti detti pannelli solari. Pur avendo comunemente il medesimo nome ( pannello solare ) si tratta in realtà di dispositivi tecnologici radicalmente differenti tra loro. Un pannello solare fotovoltaico si basa su materiali e tecnologie completamente differenti rispetto a un pannello solare termico e a un pannello solare a concentrazione.

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