Energia solare, scopri i vantaggi delle rinnovabili
L’Unione Europea ha introdotto ormai da anni politiche tese all’aumento della produzione di energia da fonti rinnovabili, elaborando anche una politica a lungo termine, con obiettivi fino al 2050. Le energie rinnovabili sono quelle fonti di energia il cui utilizzo rispetta le risorse naturali e, in generale, la salute dell’uomo e del pianeta. Si tratta di risorse considerate inesauribili. Grazie alla capacità di autorigenerazione, infatti, la fonte di energia resta disponibile praticamente all’infinito.
Alcune fonti di energia rinnovabile, tuttavia, in futuro potrebbero diventare esauribili. È il caso del legno, ad esempio, la cui sopravvivenza è minacciata dai continui disboscamenti in tutto il mondo. Vediamo quali sono le fonti di energia rinnovabile esistenti e già molto utilizzate per la produzione di elettricità.
La crescita dell’emissioni atmosferiche ha acceso la consapevolezza di una più urgente ricerca di soluzioni alternative per la produzione di energia. All’efficientamento energetico degli edifici deve necessariamente seguire l’integrazione con sistemi per la produzione di energia da fonti rinnovabili. Siamo alla ricerca di una fonte rinnovabile di energia, che inquini poco e abbia un impatto minimo sull’ambiente e sul nostro contatore. Le energie rinnovabili sono fonti di energia che rispettano le risorse naturali: grazie alla capacità di autorigenerazione sono considerate inesauribili.
L’energia solare
Il sole produce energia inestinguibile: l’energia solare è l’energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra. Essa quindi, rappresenta un modo migliore per affrontare il problema dell’approvvigionamento energetico mondiale senza danneggiare l’ambiente: è fondamentalmente che si può convertire in energia che possiamo utilizzare, e cioè in elettricità o energia termica per il riscaldamento o il raffreddamento degli ambienti.
L’energia solare è una fonte rinnovabile, siamo tutti liberi di usufruirne, è ampiamente disponibile e pulita. Attualmente è già utilizzata per soddisfare la richiesta energetica di abitazioni e uffici, ma ha anche diversi altri scopi, come riscaldare l’acqua calda sanitaria che noi tutti utilizziamo per lavarci o alimentare la rete elettrica di piccoli paesi.
L’energia del sole per produrre elettricità: il fotovoltaico
Essendo una delle tecnologie rinnovabili più pulite e sicure, è importante riconoscere l’efficacia di questo tipo di soluzione. L’energia utile si deriva tramite la conversione dell’energia proveniente dal sole.
I processi fotovoltaici avvengono con i pannelli fotovoltaici, che prendono la luce solare e la trasformano in energia elettrica. Il componente elementare del generatore è la cella fotovoltaica in cui avviene la conversione della radiazione solare in corrente elettrica. Essa è costituita da una sottile fetta di materiale semiconduttore, generalmente silicio, un materiale noto per avere la proprietà di convertire naturalmente la luce solare in energia elettrica.
Come funzionano i pannelli solari?
L’energia proveniente dal sole, che può essere descritta come una quantità specifica di energia, composta da più particelle chiamate fotoni, passa attraverso i semiconduttori, che a loro volta creano l’elettricità e la sviluppano in modo che essa possa essere utilizzata efficacemente.
I pannelli solari riescono a sfruttare diversi tipi di radiazione solare e non solo quella proveniente dal sole, ma anche la luce riflessa dai tetti delle case, dalla neve e dal ghiaccio, che prende il nome di albedo. I pannelli solari sono composti da una certa quantità di celle solari. Una cella da sola non può fare molto, ma un gruppo di celle può contribuire a creare abbastanza energia per alimentare i più diversi dispositivi. Le celle solari sono piccoli dischi, composte da materiali semiconduttori, tra cui il più conosciuto è il silicio. Le celle solari sono in grado di produrre energia solo quando vengono colpite dalla radiazione solare. All’interno di queste strutture si viene a creare un campo elettrico che si oppone alla diffusione di cariche elettriche libere. Questo campo elettrico dà alla cella la struttura detta “a diodo”, in cui il passaggio della corrente, costituita da portatori di carica liberi, per esempio elettroni, è ostacolato in una direzione e facilitato in quella opposta.
La convenienza in un pannello fotovoltaico
L’energia prodotta dal fotovoltaico viene consumata sul posto e quella in eccesso immessa nella rete pubblica. La produzione (e quindi il consumo) di energia è vincolata alla presenza di radiazione solare, limite che si cerca di superare grazie allo sviluppo di soluzioni di accumulo, che permettono di usufruire dell’energia prodotta anche in un momento differente rispetto a quello della produzione.
Oggi i prezzi sono diminuiti molto e gli incentivi fiscali hanno favorito un utilizzo sempre più ampio di questa tecnologia per coprire parte della produzione energetica con fonti rinnovabili. Esistono moltissimi prodotti sul mercato e si tende sempre più a favorire l’integrazione del fotovoltaico con l’architettura dell’edificio. Film sottile, tegole e facciate fotovoltaiche sono alcune delle soluzioni disponibili.