L'energia solare é prodotta da una reazione atomica detta fusione nucleare e cioè una bomba all'idrogeno in continua esplosione.

Il sole é composto essenzialmente da elio e da idrogeno e al suo interno raggiunge una temperatura di 20 milioni di gradi centigradi. La pressione, che comprime elio e idrogeno alimentando la fusione nucleare dovuta alla forza di gravità, raggiunge centinai di milioni di tonnellate per ogni mm².

L'energia viene prodotta consumando 4,3 tonnellate di massa al secondo e 600 milioni di tonnellate di elio vengono convertite in idrogeno.

Ma non abbiate paura: pur autodistruggendosi, il sole continuerà questo ritmo per altri 10 milioni di anni.

La radiazione solare ricevuta dalla terra é di circa 173 x 10 ^12 = 173.000.000.000.000 KW che equivale a circa 100.000 volte il fabbisogno attuale di energia sulla terra. Il 30% di questa viene nuovamente riflessa mentre il 47 % viene trasformata in calore che viene reirradiato e pertanto la terra mantiene l'equilibrio termico attuale. L'energia che investe lo 0,5 % del territorio degli Stati Uniti equivarrebbe a circa il fabbisogno energetico che gli U.S.A. hanno consumato nel 2000. Il ciclo evaporazione/pioggia assorbe il 23% mentre il mondo vegetale con il processo di fotosintesi assorbe soltanto lo 0,025% pari a circa 40.000 MW (Milioni di Watt).

RADIAZIONE SOLARE (clik per ingrandire)

E' stato calcolato che ogni metro quadro di superficie terrestre riceve 1kW di energia. La figura a fianco riportata da un'idea generale della distribuzione dell'energia solare che investe le varie zone italiane e i numeri indicati rappresentano l'intensità d'insolazione media ricevuta nell'arco di un anno.

I valori indicati valgono per superfici orizzontali; si tenga presente che 1KJ/cm² corrisponde ad una media d'insolazione giorno/notte pari a 0,33 W/m². 

FOTOSINTESI E IDRATI DI CARBONIO

Il processo di fotosintesi é alla base della formazione di tutta la materia vivente e pertanto della vita sul nostro pianeta. É un processo esclusivo delle piante e qualsiasi forma di energia vitale dipende da esso. Questo processo con il concorso della luce del sole e della clorofilla, riesce a formare (partendo da composti inorganici) composti organici e contemporanea liberazione di ossigeno. Gli idrati di carbonio sono gli elementi base di tutte le piante. Il carbone e il petrolio non sono altro che piante o vegetali fossilizzati e pertanto sono energia solare immagazzinata nelle viscere della terra. Che il carbone provenga dalle piante é fuori discussione in quanto ancora oggi é facile trovare in esso piante fossilizzate. In normali condizioni le piante, una volta tagliate o morte, col tempo si decompongono mentre milioni di anni fa questa decomposizione venne impedita perché sepolte da spessi strati terra, sabbia e fango.

Si formò così la torba che sottoposta alle forti pressioni dagli strati terrestri perse l'umidità e diventò lignite, poi carbone bituminoso che riscaldato dal calore dei vulcani, diventò l'attuale carbone o antracite. Siccome si é calcolato che l'estrazione di carbone di 6 mesi richiederebbe, per il suo rimpiazzo, 1 milione di anni, é evidente che questa tradizionale forma di energia solare avrà un limite, non potrà cioè essere sfruttata all'infinito. La stessa cosa deve dirsi per il petrolio.

In conclusone quindi, l'energia fornita dagli impianti idroelettrici, dal carbone, dal petrolio, dal vento, ammonterebbe complessivamente appena al 2% dell'energia fornita dal sole, mentre il rimanente 98% non verrebbe fino ad oggi in alcun modo utilizzato.

I due sistemi di sfruttamento dell'energia solare attualmente utilizzati sono:

- la conversione fototermica usata per riscaldare un liquido sia direttamente che con pompa di calore;

- la conversione fotovoltaica in cui la radiazione solare viene trasformata direttamente in energia elettrica mediante "celle solari al silicio" che compongono i pannelli solari fotovoltaici.

I BENEFICI PER L'AMBIENTE

Si può dire che investire in un impianto fotovoltaico equivale a comprare oggi l'energia da consumare nei prossimi trent'anni (che è la durata dell'impianto), al riparo da ogni prevedibile rincaro della stessa.

Per ciò che concerne il "guadagno" ambientale, si consideri che, per ogni kWh elettrico all'utente, si evita il consumo di 0,25 kg di olio combustibile alla centrale elettrica e l'emissione di 0,7 kg di CO2. Un piccolo impianto fotovoltaico da 2 kWh (sufficiente a soddisfare le esigenze di una famiglia), nelle condizioni di soleggiamento medie italiane, produrrà nell'arco della sua vita efficace di trent'anni mediamente 90.000 kWh, facendo risparmiare 22,5 tonnellate di olio combustibile ed evitando l'emissione di 63 tonnellate di CO2.

Tanto per avere un'idea, nella piccola comunità di Genzano di Lucania e nell'arco di vita media di un impianto FV da 2 kWh, basterebbe che il 10% delle famiglie installasse un impianto fotovoltaico per produrre complessivamente 14.400.000 kWh di energia elettrica pulita realizzando, nello stesso tempo, un risparmio equivalente di 3.600 Tonnellate di olio combustibile ed evitando la conseguente immissione in atmosfera di circa 10.000 Tonnellate di CO2.

Allo stato attuale, lo stadio di sviluppo raggiunto da questa tecnologia ed i suoi costi non la rendono ancora economicamente competitiva e quindi in grado di risolvere, da sola, i problemi di approvvigionamento energetico. Essa può, comunque, contribuirvi in misura crescente e sta diventando una risorsa di importanza strategica nel quadro energetico e geopolitico in ragione del suo impatto ambientale praticamente nullo e dell'inesauribilità della 'fonte' solare.

Attualmente i costi del fotovoltaico sono fortemente dipendenti dal tipo di applicazione e di installazione, e sono in continua evoluzione.

Nell'Italia meridionale, dove l'insolazione raggiunge valori relativamente alti, a fronte delle quasi 1900 ore utili all'anno di insolazione, è possibile produrre oltre 1.500 kWh per ogni kWh (kW di picco) di potenza installata, e il costo di produzione del kWh, nel caso di sistemi FV integrati negli edifici e collegati direttamente alla rete di bassa tensione di distribuzione dell'energia elettrica, è di circa 700 lire ( 36 centesimi di € ).

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