Energia solare: tutto ciò che devi sapere
GUIDA AL FOTOVOLTAICO
Tutto sull'energia solare
L'energia del sole è infinita, quindi l'importante è utilizzarla in maniera efficiente. Come utilizzare e immagazzinare la potenza del sole è una delle questioni cruciali nella transizione verso un mondo privo di combustibili fossili. In questa guida esamineremo cosa rappresenta l'energia solare per noi, oggi e nel futuro, partendo dalle basi. Che cos'è, come funziona e quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'energia solare? Continua a leggere per scoprirlo.
Contenuti
Che cos'è l'energia solare?
L'energia solare è l'energia che ci arriva tramite i raggi solari. Il sole è una fonte di energia rinnovabile, il che significa che non può esaurirsi e che si rinnova costantemente. Ciò significa che, grazie a fonti di energia come il sole e il vento, non dovremo dipendere in eterno da risorse limitate come il carbone, il petrolio o l'energia nucleare.
La prima cella solare
Già nel 1839, il fisico francese Edmond Becquerel si rese conto che era possibile estrarre elettricità dal sole e costruì la prima cella solare nel suo laboratorio. Anni dopo, nel 1883, l'americano Charles Fritts costruì la prima cella solare utilizzando la tecnologia a semiconduttore. Era coperta da uno strato sottile d'oro e aveva un'efficienza pari a circa l'1%, cioè circa un ventesimo rispetto alle celle solari attuali.
Il silicio nelle celle solari
Fu solo negli anni '50 che venne inventata la prima cella solare in grado di produrre elettricità dal sole in modo proficuo. Negli anni successivi, fu possibile utilizzare i pannelli fotovoltaici in applicazioni come i satelliti, con il silicio come materiale semiconduttore.
Come funziona l'energia solare?
Abbiamo capito cos'è l'energia solare, quindi ora dobbiamo indagare come funziona. L'energia solare può essere sfruttata in diversi modi. Tramite i pannelli fotovoltaici è possibile generare elettricità, che viene utilizzata per alimentare le abitazioni. L'energia solare può anche essere utilizzata per generare acqua calda, attraverso l'utilizzo di pannelli che fungono da collettori solari.
In due ore, la Terra riceve la quantità di energia solare che l'intera popolazione mondiale consuma in un intero anno. Sfruttando solo una frazione molto piccola di questa energia, sarebbe possibile coprire l'intero consumo energetico annuale del pianeta!
Vantaggi e svantaggi dell'energia solare
Ormai è chiaro cos'è e come funziona, ma quali sono i vantaggi e gli svantaggi dell'energia solare? Vediamoli insieme.
I vantaggi dell'energia solare
Sostenibilità ambientale
Cominciamo con il vantaggio più ovvio: l'energia solare è ecologica. Quando i raggi del sole vengono convertiti in energia solare, non vengono emessi anidride carbonica o altri gas serra che contribuiscono al riscaldamento globale. In altre parole, non è necessario compromettere l'ambiente per soddisfare le nostre esigenze energetiche.
Rinnovabile
A differenza dei combustibili fossili, che prima o poi si esauriranno, il sole non finirà mai. Il vantaggio dell'energia solare è che l'energia proveniente dal sole è sempre rinnovabile e non vi è alcun segno che questa situazione cambierà, almeno per i prossimi 4 miliardi di anni.
Energia gratuita
L'energia solare è anche gratuita. I raggi solari sono tutto ciò di cui i moduli fotovoltaici hanno bisogno per produrre elettricità. Naturalmente, l'acquisto dei pannelli rappresenta un costo, che però viene recuperato in pochi anni.
Gli svantaggi dell'energia solare
Produzione di energia solare soltanto durante il giorno
Per ovvi motivi, la produzione di elettricità tramite energia solare avviene solo durante il giorno. Non si tratta, però, di uno svantaggio insormontabile, anzi. Oggi, infatti, esistono soluzioni come le batterie di accumulo. Consentono sia ai microproduttori sia a chi produce su larga scala di immagazzinare l'elettricità prodotta di giorno per poi utilizzarla di sera e di notte.
Produzione di elettricità più bassa in inverno
Durante l'inverno, il sole irraggia in misura minore, il che influisce sulla quantità di elettricità che può essere prodotta. Ciò significa che, durante la stagione invernale, potrebbe essere necessario integrare l'energia solare con un'altra forma di approvvigionamento elettrico.
Tuttavia, i pannelli solari non richiedono così tanta luce solare come si potrebbe pensare. Infatti, possono assorbire luce solare anche quando è nuvoloso. Inoltre, paradossalmente, i pannelli solari generano più energia in un clima più fresco, poiché l'efficienza aumenta con temperature ambiente più basse.
Impatto ambientale indiretto
Come abbiamo menzionato in precedenza, l'energia solare non contribuisce a un impatto ambientale negativo diretto. Tuttavia, uno svantaggio potrebbe in teoria essere rappresentato dall'impatto indiretto, che può verificarsi, ad esempio, durante la produzione dei pannelli solari o durante il loro trasporto.
Ma se confrontiamo l'impatto ambientale totale degli impianti fotovoltaici con l'impatto ambientale negativo di altre forme di energia, come quelle dai combustibili fossili, la differenza è enorme.
In un tale confronto, l'impatto ambientale dell'energia solare è praticamente inesistente. L'energia necessaria per la produzione e il trasporto dei pannelli solari è già ripagata dopo pochi mesi/anni di utilizzo e, in seguito, i moduli fotovoltaici genereranno molta più energia pulita durante il loro ciclo di vita.
Come viene immagazzinata l'energia solare?
Come abbiamo visto, anche se l'energia solare è pressoché infinita, è anche volatile. Come immagazzinare la potenza del sole è quindi una delle domande più interessanti riguardo all'energia solare.
Per quanto riguarda l'energia solare su larga scala, degli esempi di modi creativi per convertire l'energia solare in altre fonti di energia sono la produzione di idrogeno e l'uso dell'energia solare per pompare acqua in serbato.
Per chi possiede pannelli solari sul tetto, l'uso di una batteria di accumulo è un modo per:
- aumentare la quantità di energia elettrica autoprodotta;
- evitare di acquistare energia elettrica quando è più costosa.
La batteria è collegata all'impianto solare e si carica quando c'è un eccesso di energia autoprodotta. In Germania, che è stata a lungo all'avanguardia nel settore dell'energia solare, nove impianti su dieci vengono venduti con una batteria solare.