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L’energia solare è la principale fonte di energia rinnovabile presente sul pianeta e sono stati studiati numerosi modi per trarne beneficio. Data la sua importanza enorme, la domanda sorge spontanea: quali sono le caratteristiche dell’energia solare? È inesauribile, è disponibile per tutti e soprattutto è pulita al 100%; non comporta infatti emissioni di CO2 o di polveri sottili. Sottolineate le particolarità e l’importanza della fonte, è possibile a questo punto spiegare come viene utilizzata l’energia solare e in che ambito; questa fonte di energia viene impiegata per la produzione di energia elettrica (tramite pannelli fotovoltaici) e termica (con i pannelli solari) per mezzo della radiazione solare. Negli ultimi anni, lo sviluppo tecnologico degli impianti solari termici e fotovoltaici ha raggiunto livelli importanti; unitamente al fatto che l’attenzione verso l’ambiente è divenuta sempre più importante, possiamo vedere nelle città e in generale nei centri abitati sempre più tetti che presentano pannelli fotovoltaici o solari termici.

L'ENERGIA SOLARE

LA STORIA DELL'ENERGIA SOLARE

La storia dell’energia solare Dall’antichità fino al XXI secolo, l’energia solare ha avuto un ruolo centrale nelle civiltà. Già gli antichi Egizi e gli Indiani veneravano il Sole come fonte di vita. Nel 1839, è stato scoperto l’effetto fotovoltaico, la capacità del silicio di trasformare la luce solare in elettricità, aprendo la strada all’energia fotovoltaica che conosciamo oggi. La tecnologia solare continua a crescere rapidamente, guidata dagli sviluppi tecnologici e dagli investimenti nelle fonti rinnovabili.

Come funziona l’energia solare Per poter comprendere meglio le potenzialità di questa risorsa energetica green, è utile sapere come viene sfruttata l’energia solare, quali potenzialità possiede e quali sono i suoi vantaggi e svantaggi. Prima di tutto, è interessante sapere che il sole è una fonte di energia inesauribile, la quantità di energia radiante che arriva sulla Terra dal Sole per unità di tempo e superficie è pari a 1,4 kW/m². Come detto sopra, dall’energia solare è possibile ricavare elettricità e calore; quali sono i metodi principali per compiere queste funzioni? ● Solare fotovoltaico: la componente principale dell’impianto fotovoltaico sono i pannelli fotovoltaici, composti da una serie di celle fotovoltaiche, in grado di trasformare la radiazione solare in energia elettrica grazie alla presenza di un materiale semiconduttore, ossia il silicio. I materiali semiconduttori, una volta colpiti dalla luce solare, hanno la capacità di generare un flusso di corrente elettrica grazie al movimento di elettroni. ● Solare termico: la radiazione solare può essere utilizzata anche per riscaldare l’acqua sanitaria oppure gli ambienti, sia nelle abitazioni residenziali sia nelle aziende. Il principale dispositivo dell’impianto solare termico è il collettore termico: il suo scopo è quello di riscaldare un liquido, detto fluido termovettore, il quale poi si muove all’interno dell’impianto portando calore alle zone desiderate. ● Solare termodinamico: un impianto solare termodinamico è una tecnologia che integra all’impianto solare termico una pompa di calore. Ciò che lo distingue dagli altri sistemi che sfruttano l’energia rinnovabile è il fatto che questo impianto funziona tutto l’anno e durante l’arco dell’intera giornata grazie alla presenza della pompa di calore che interviene quando l’energia solare non è disponibile: la tecnologia

Come funziona l’energia solare Per poter comprendere meglio le potenzialità di questa risorsa energetica green, è utile sapere come viene sfruttata l’energia solare, quali potenzialità possiede e quali sono i suoi vantaggi e svantaggi. Prima di tutto, è interessante sapere che il sole è una fonte di energia inesauribile, la quantità di energia radiante che arriva sulla Terra dal Sole per unità di tempo e superficie è pari a 1,4 kW/m². Come detto sopra, dall’energia solare è possibile ricavare elettricità e calore; quali sono i metodi principali per compiere queste funzioni? ● Solare fotovoltaico: la componente principale dell’impianto fotovoltaico sono i pannelli fotovoltaici, composti da una serie di celle fotovoltaiche, in grado di trasformare la radiazione solare in energia elettrica grazie alla presenza di un materiale semiconduttore, ossia il silicio. I materiali semiconduttori, una volta colpiti dalla luce solare, hanno la capacità di generare un flusso di corrente elettrica grazie al movimento di elettroni. ● Solare termico: la radiazione solare può essere utilizzata anche per riscaldare l’acqua sanitaria oppure gli ambienti, sia nelle abitazioni residenziali sia nelle aziende. Il principale dispositivo dell’impianto solare termico è il collettore termico: il suo scopo è quello di riscaldare un liquido, detto fluido termovettore, il quale poi si muove all’interno dell’impianto portando calore alle zone desiderate. ● Solare termodinamico: un impianto solare termodinamico è una tecnologia che integra all’impianto solare termico una pompa di calore. Ciò che lo distingue dagli altri sistemi che sfruttano l’energia rinnovabile è il fatto che questo impianto funziona tutto l’anno e durante l’arco dell’intera giornata grazie alla presenza della pompa di calore che interviene quando l’energia solare non è disponibile: tecnologia innovativa che utilizza permette all’impianto di funzionare incondizionatamente, senza risentire di alcuna limitazione quando il clima non è dei migliori.

VANTAGGI E SVANTAGGI

L’energia solare, come già ribadito, possiede numerosi vantaggi, sia per quanto riguarda la tutela dell’ambiente, sia dal punto di vista economico. Il Sole, infatti, è una fonte energetica green, poiché non prevede nessuna combustione di gas e nessuna emissione di CO2. Inoltre, non presenta problemi di geolocalizzazione: tutta la Terra viene irradiata dal Sole, anche se alcune zone risultano effettivamente più esposte. Sul fronte economico, i vantaggi sono notevoli: sebbene, per esempio, l’installazione di un impianto fotovoltaico sia una spesa abbastanza importante, l’investimento viene comunque ammortizzato nel giro di pochi anni: per fare un esempio concreto, l’installazione completa di un impianto da 3 kW richiede una spesa di circa 6.000 euro, recuperabili in un lasso di tempo medio di 8 anni, grazie al risparmio in bolletta e alle detrazioni fiscali che incentivano l’utilizzo di questi metodi di approvvigionamento energetico. Oltre a ciò, se si sceglie l’opzione di impianto fotovoltaico con accumulo, è possibile arrivare a un risparmio energetico in bolletta pari al 90%. Anche l’energia solare presenta tuttavia degli svantaggi: uno di questi è che, essendo la radiazione solare non continua a causa dell’alternarsi del giorno e della notte e di eventi climatici, spesso non è garantita la continuità della produzione. Per ovviare a questo problema è possibile optare per un impianto fotovoltaico con accumulo, in modo da poter disporre dell’energia elettrica anche quando l’impianto non la produce. L’impianto solare termico invece prevede già l’installazione di un accumulo.

CENTRALI SOLARI

Le centrali fotovoltaiche in Italia sono regolamentate dal Decreto attuativo n. 181 del 5 agosto 2005, noto anche come Conto energia, anche se va detto che alcune operazioni a fondo perduto possono essere deliberate dalle istituzioni. Una di queste ha riguardato il bando del 2007 per le Piccole e Medie Imprese per la promozione delle fonti rinnovabili per la produzione di energia elettrica emanato dal ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. Tra le più note in Italia abbiamo la Centrale fotovoltaica di Montalto di Castro che si trova in provincia di Viterbo, il parco fotovoltaico di Sticciano nel comune di Roccastrada in provincia di Grosseto, e poi ancora la centrale solare termodinamica Archimede nel siracusano, voluta fortemente dal premio Nobel Carlo Rubbia e capace di produrre circa 5 MW di potenza elettrica per soddisfare il bisogno di 4.000 famiglie, il parco fotovoltaico di Rovigo (che può vantare una potenza nominale di 70,6 MW ed è composto di 280 000 moduli fotovoltaici). Impianti fotovoltaici installati in Italia Secondo il recente Rapporto Statistico sul Solare Fotovoltaico prodotto dal GSE, in Italia, a fine 2018, sono stati installati 822.301 impianti fotovoltaici per una potenza totale di 20.108 MW e una produzione di 22.654 GWh (circa il 7 per cento del Consumo Interno Lordo di energia elettrica). Il primato per produzione va alla Puglia (2.652 MW di potenza installata e 3.438 GWh di energia elettrica prodotta), anche se nel Nord Italia vi è una concentrazione maggiore di impianti (il 55 per cento del totale nazionale). La Lombardia è la regione con il maggior numero di installazioni.