Energia solare per fotovoltaico: quali sono i benefici di questa energia rinnovabile

Energia solare fotovoltaica: come funziona, perché conviene usufruirne e quali sono le differenze principali

Da diversi anni abbiamo non solo compreso l’importanza di rivolgerci a fonti energetiche rinnovabili ed ecologiche, ma anche che dal punto di vista tecnologico queste sono accessibili e convenienti. È il caso dell’energia solare, probabilmente la principale e più nota fonte energetica rinnovabile. La presenza del sole è necessaria alla vita e alla sopravvivenza del genere umano sulla terra e può rappresentare anche una straordinaria opportunità per produrre energia a costo zero (o quasi), senza inquinare e riducendo il peso delle bollette.

• Indice contenuti
• Quali sono le principali fonti di energia rinnovabile?
• Per cosa è usata l'energia solare
• Come si produce l'energia solare?
• Quali sono i vantaggi dell'energia solare?
• Quali sono invece le problematiche?
• Perché è poco diffuso l'utilizzo dell'energia solare per la produzione di energia elettrica?
• Applicazione dell'energia solare nell'edilizia
• Che cos'è la transizione energetica e perché è necessaria?
• Energia solare fotovoltaico: l'energia del futuro

Quali sono le principali fonti di energia rinnovabile?

L’energia solare non è la sola fonte rinnovabile che può essere sfruttata, ma ne esistono molte altre. Le principali alternative sono: energia eolica, geotermica, idroelettrica, oceanica e da biomasse. La prima, che siamo abituati a conoscere soprattutto per via dei caratteristici pali che la recuperano, è quella che si basa sullo sfruttamento del vento. Le pale eoliche sfruttano la forza cinetica per produrre energia elettrica.

L’energia geotermica, invece, è quella che utilizza il calore naturale presente sottoterra. È una tecnologia che sfrutta il flusso di vapore per generare energia elettrica. Come il sole e il vento anche l’acqua può essere fonte di energia rinnovabile. Ne è un esempio quella detta idroelettrica generata grazie ai moti dell’acqua.

È il medesimo principio con cui anticamente si mettevano in funzione i mulini e che oggi si è evoluto nelle centrali idroelettriche. Similmente l’energia oceanica che utilizza il movimento apparentemente nascosto delle maree e delle correnti ed è in grado di produrre energia termica dal riscaldamento delle acque. Infine l’energia da biomasse che viene prodotta dagli scarti dell’attività umana. È una fonte rinnovabile ma non inesauribile e utilizza sostanze organiche e rifiuti (agricoli, industriali, combustibili) per produrre energia.

Per cosa è usata l'energia solare

Tornando all’energia solare è poi doveroso distinguere tre diverse tipologie di impiego di questo tipo di risorsa. L’energia solare, infatti, può essere impiegata nei pannelli solari termici, nei pannelli fotovoltaici e nei pannelli termodinamici a concentrazione. Nel primo caso la luce presente nei raggi solari è utilizzata per riscaldare (o raffreddare), tramite un collettore solare, il fluido presente nelle tubature dell’impianto. Diversamente, per quanto spesso confusi, sono i pannelli fotovoltaici. Questi utilizzano sempre i raggi solari, ma convertono l’energia (e non il calore) in essi presenti in energia elettrica tramite le celle fotovoltaiche presenti nei pannelli.

Le celle sono realizzate con materiali in grado di catturare gli elettroni rilasciati dai raggi solari che li colpiscono e di incanalarli per produrre energia elettrica. I pannelli termodinamici a concentrazione (CPS) è l’ultima evoluzione tecnologica per lo sfruttamento dell’energia solare e la loro caratteristica è di saper produrre energia elettrica anche in assenza di raggi solari. Fondamentalmente si tratta di sistemi in grado di convogliar l’energia solare e di trasmettere calore a temperature molto alte a un impianto termodinamico in grado di produrre energia.

Come si produce l'energia solare?

La produzione di energia solare, ed è uno degli aspetti più importanti da sottolineare, prevede un processo completamente ecologico, senza la produzione di scarti o rifiuti inquinanti. Per questo motivo è considerato l’alternativa all’utilizzo dei combustibili fossili, quali petrolio, gas e carbone, che per secoli (e ancora oggi) domina il settore dell’energia, con tutte le disastrose conseguenze che conosciamo.

I pannelli solari sono composti da particolari celle fotovoltaiche realizzate con materiali semiconduttori (come il silicio) e una struttura polarizzata: da una parte positiva tramite la presenza del boro e dall’altra negativa tramite l’alluminio. La presenza di elettroni da una sola parte consente, quando i raggi del sole li colpiscono, che questi inizino a muoversi all’interno della cella fotovoltaica in modo che questo movimento possa essere utilizzato per la produzione di energia solare.

Quali sono i vantaggi dell'energia solare?

L’aspetto ecologico non è il solo da ascrivere tra i vantaggi per cui rivolgersi all’energia solare. Parliamo innanzitutto di una fonte di energia inesauribile e accessibile, seppur con differenze geografiche, a tutti. Questa infinita disponibilità si riflette anche sui costi; l’energia solare non è soggetta a inflazione, rincari o crisi di forniture, come invece avviene regolarmente per quella da combustibili fossili. Parallelamente l’energia solare non ha costi di trasporto o stoccaggio, annulla tutte le questioni geopolitiche di compravendita e dipendenza energetica, senza dimenticare come una tecnologia di questo tipo faccia risparmiare costi enormi in bolletta.

Quali sono invece le problematiche?

Non vanno allo stesso tempo ignorati o sottovalutati i limiti e le criticità di questa tecnologia. Per essere sfruttata l’energia solare ha bisogno di grandi superfici; i pannelli, infatti, più sono grandi più riescono a ridurre il gap con le fonti tradizionali. Questo perché l’energia dei raggi del sole arriva diluita sulla terra e perde molto della sua originaria potenza. C’è poi da considerare come l’energia solare non possa essere continua e uniforme. C’è una differenza tra il giorno e la notte, ma anche tra l’estate e le altre stagioni, così come tra le diverse altitudini e zone della terra. Inoltre, sebbene le attuali tecnologie siano più evolute rispetto al passato e molto ancora potrà essere fatto, oggi riusciamo a convertire in energia elettrica solamente una parte dell’energia presente nei raggi solari.

Perché è poco diffuso l'utilizzo dell'energia solare per la produzione di energia elettrica?

Nonostante tutti i benefici presentati, e al netto delle criticità, l’energia solare è meno impiegata di quanto potrebbe (e dovrebbe) per una serie di ragioni. C’è innanzitutto un problema di costo iniziale. L’impianto fotovoltaico richiede un investimento di migliaia di euro che non tutti sono disposti (e in grado) di sostenere. Gli incentivi fiscali hanno dato una spinta in questo senso, ma è ancora molta la strada da fare.

C’è poi da considerare come in alcuni casi, quelli dove gli impianti solari sono meno vantaggiosi, il costo iniziale possa essere difficile da recuperare. Senza dimenticare il limite culturale di chi non si pone il problema della necessità di ridurre l’uso di fonti combustibili, perché incapace di guardare oltre il proprio primario interesse. A questo va anche aggiunto un limite strutturale di molti edifici che, per come sono stati costruiti, non consentono di installare in sicurezza un impianto di questo tipo. La somma di questi fattori aiuta a capire come, nonostante molto sia cambiato negli anni, una tecnologia di questo tipo stenti a decollare.

Applicazione dell'energia solare nell'edilizia

Le moderne evoluzioni tecnologiche sono tali da consentire l’installazione di impianti a energia solare già al momento della costruzione di nuovi edifici. Ed è una realtà che il settore edilizio sta facendo sempre più sua. È il casso delle tegole fotovoltaiche che integrano i pannelli nella struttura del tetto, così come la tecnologia del solare termico che viene impiegata per risparmiare sul riscaldamento, raffreddare gli ambienti nelle stagioni calde e aumentare la produzione di energia sfruttando il vapore generato dai collettori.

Che cos'è la transizione energetica e perché è necessaria?

La transizione ecologica è un insieme di attività, processi e investimenti tesi a creare un modello virtuoso basato sull’utilizzo di fonti energetiche non inquinanti. L’energia solare è in questo senso un caposaldo della transizione energetica, ma non l’unico. Questo processo, assunto come obiettivo dall’Unione Europea e da molti altri Paesi, mira a investire su queste nuove tecnologie riducendo nei prossimi anni (con obiettivi a breve termine nel 2030 e a medio termine nel 2050) l’uso di fonti combustibili, abbassando l’inquinamento e contribuendo a contrastare il fenomeno del riscaldamento globale, una minaccia per tutto il genere umano.

Energia solare fotovoltaico: l'energia del futuro

L’utilizzo dell’energia solare è quindi una necessità per tutti, un dovere civico e un’opportunità economica da non sottovalutare. Sono tante le possibilità tecnologiche alle quali accedere e richiedere una consulenza specializzata per l’installazione di un impianto fotovoltaico o di uno solare, è il primo step da fare per assumersi la responsabilità del cambiamento ecologico. Una sfida che possiamo vincere solamente uniti e che assicura enormi vantaggi economici fin da subito a tutti coloro che ne prenderanno parte. Richiedi ora un appuntamento con un professionista del settore per capire, valutare e progettare il cambiamento energetico per la tua casa e la tua vita.