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. È la fonte "madre" di tutte le fonti energetiche sulla Terra ed è una fonte di energia primaria.
Quanta energia arriva dal Sole?
L'energia solare è enorme. È considerata una fonte di energia rinnovabile e inesauribile nella scala del tempo dell'uomo. Il Sole irraggia il nostro pianeta per una potenza di circa 180 mila miliardi di kilowatt. Una parte dei raggi solari viene riflessa dall'atmosfera terrestre verso lo spazio esterno. In qualsiasi momento il Sole irraggia sull'orbita terrestre una energia pari a 1367 watt / m² ( 1,3 kW / m2 ). Complessivamente, giunge fino alla superficie terrestre circa 1 kilowatt di energia solare per metro quadro.
Quali tecnologie utilizzano l'energia solare?
L'energia solare può essere sfruttata utilizzando diverse tecnologie rinnovabili come i pannelli solari. Attualmente è utilizzata per produrre acqua calda ( solare termico ) e per produrre energia elettrica ( fotovoltaico ).
Le principali tecnologie ad 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.
I campi fotovoltaici. Sono state realizzate anche centrali solari di media dimensione per produrre energia elettrica. Sono conosciute come campi fotovoltaici.
Le applicazioni nel settore aerospaziale
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.
Perché l'energia solare è inesauribile?
A differenza delle fonti di energia fossili l'energia solare è considerata inesauribile in quanto si basa sul concetto di flusso anziché di stock. Lo sfruttamento dell'energia solare non riduce la sua disponibilità futura in termini di flusso.
Tuttavia, l'energia solare è anche una fonte di intermittente (giorno/notte) ed è poco concentrata, due caratteristiche che ne ostacolo lo sfruttamento su vasta scala.
Perché l'energia solare è una fonte di energia primaria?
In modo diretto o indiretto, tutte le fonti di energia derivano dall'attività solare e la stessa vita non esisterebbe sul nostro pianeta.
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.
La radiazione solare ha consentito di creare le condizioni ideali per la vita vegetale tramite la fotosintesi. Non ci sarebbe vita e, quindi, non avremmo nemmeno fonti fossili di energia. Non ci si sarebbe pioggia ( idroelettrico ), piante ( biomasse ) ecc.
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.
- Cos'è l'energia solare? L'energia solare è una fonte di energia rinnovabile. La tecnologia sfrutta l'energia proveniente dal Sole tramite i raggi solari in energia utile (calore o elettricità) per l'uomo. L'energia solare è considerata la fonte di energia rinnovabile per eccellenza.
- Quanta energia arriva dal Sole? Il Sole irraggia costantemente la Terra con una energia pari a 1367 watt per ogni metro quadro.
- Cos'è il fotovoltaico? La tecnologia fotovoltaica è in grado di trasformare l'energia solare in elettricità tramite dispositivi detti pannelli solari fotovoltaici.
- Quali sono i vantaggi dell'energia solare? Il consumo di energia solare da parte dell'uomo non riduce la quantità di energia disponibile per le generazioni future. Inoltre, ha un impatto ambientale minore (inquinamento, effetto serra) rispetto allo sfruttamento delle fonti di energia tradizionali. L'energia solare è quindi considerata una fonte di energia pulita.
- Quali sono gli svantaggi dell'energia solare? E' una fonte di energia intermittente in conseguenza dell'alternarsi del giorno e della notte. La tecnologia solare richiede un elevato costo di investimento iniziale e un periodo di ammortamento molto lungo. Dal punto dei vista dei costi non è ancora competitiva rispetto alle fonti di energia fossili e richiede l'intervento pubblico a sostegno da parte dello Stato ( es. incentivi ). L'energia prodotta dal solare tramite l'attuale tecnologia non è da sola sufficiente a soddisfare l'intero fabbisogno energetico.
