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Energia Solare

Il sole è per l’uomo la più importante fonte di energia. L’energia solare è la fonte più diffusa sulla terra: rinnovabile, disponibile, gratuita e in quantità largamente superiore ai fabbisogni energetici della popolazione mondiale. Il flusso di radiazione solare che giunge sulla Terra in un secondo è di 1.368 W/m². Il suo sfruttamento tuttavia presenta problemi tecnici e, soprattutto, economici che rendono possibile solo l’utilizzo di una modestissima parte dell’enorme quantità di energia disponibile. L'energia solare viene utilizzata principalmente da due tipi di tecnologia, quella solare e quella fotovoltaica.

Energia da impianto Solare Fotovoltaico

Gli impianti fotovoltaici permettono di produrre energia elettrica sfruttando l’irradiazione solare. I pannelli sono composti da celle di silicio che, una volta colpiti dai raggi solari, generano energia elettrica per effetto fotoelettrico.

La potenza teorica massima che un dispositivo fotovoltaico può produrre, lavorando in condizioni standard, ovvero a 25°C e con radiazione solare di 1000 W/m2, prende il nome di potenza di picco e si esprime in kWp (chilowatt di picco). Con un impianto fotovoltaico di 10 m2 di efficienza pari al 10% e un irraggiamento medio annuo di 1.300 kWh/m2 si producono circa 1.300 kWh all’anno (la metà del consumo di una famiglia media).

I benefici ambientali ottenibili dall'adozione di sistemi fotovoltaici sono proporzionali alla quantità di energia prodotta; ad esempio per produrre 1 kWh elettrico vengono bruciati mediamente 2,56 kWh sotto forma di combustibili fossili e sono immessi in atmosfera circa 0,53 kg di CO2. Si può dire, quindi, che ogni kWh prodotto dal sistema fotovoltaico evita l'emissione di 0,53 kg di CO2.

L’impatto ambientale della tecnologia deve essere considerato in associazione alle seguenti fasi:

  1. nella fase di produzione dei pannelli l'impatto ambientale è assimilabile a quello di qualsiasi industria o stabilimento produttivo. A seconda della tipologia di pannello solare fotovoltaico si avranno quindi differenti impatti di carattere ambientale e sanitario.
  2. nella fase di esercizio, l'unico vero impatto ambientale è rappresentato dall'occupazione della superficie. Per l’impatto sul paesaggio, deve essere posta attenzione alla possibile presenza di riflessi e/o elementi architettonici incongruenti, nonché al consumo di suolo nel caso di impianti a terra.
  3. nella fase di fine vita l’impatto è determinato dallo smaltimento e dal recupero del prodotto. Per un pannello solare, normalmente i produttori certificano una durata di 25 anni, ben più lunga di qualsiasi bene mobile di consumo o di investimento. Al termine del ciclo di vita i pannelli si trasformano in un rifiuto speciale da trattare. Un pannello solare contiene sostanze tossiche come il rame, il piombo, il gallio, il selenio, l'indio, il cadmio e il tellurio. La separazione e il recupero dei metalli non è un processo semplice. Occorre quindi investire per migliorare le tecnologie di separazione e riciclaggio di questi elementi.

Energia da impianto Solare Termico

Gli impianti solari termici sono quelli che permettono di produrre energia termica attraverso un pannello solare e un serbatoio di accumulo dell’acqua. Al posto di celle fotovoltaiche sono utilizzati degli specchi parabolici che concentrano la luce diretta del sole su un tubo ricevitore che convoglia il calore al serbatoio.

Mentre i moduli fotovoltaici trasformano direttamente la radiazione solare in energia elettrica, i pannelli solari utilizzano l’energia termica del sole per il riscaldamento dell’acqua o per il riscaldamento degli ambienti.

Questa tecnologia ha raggiunto maturità ed affidabilità tali da farla rientrare tra i modi più razionali e puliti per scaldare l’acqua sanitaria. Un metro quadrato di collettore solare può scaldare, a 45÷60 °C, tra i 40 ed i 200 litri d’acqua in un giorno. Impianti solari termici dovrebbero essere previsti per tutte le abitazioni di nuova costruzione; anche per le case già esistenti, comunque  il costo di installazione viene recuperato in pochi anni.

I collettori solari non hanno alcun impatto sull'ambiente, se non quello dovuto alla loro produzione ed al loro successivo smaltimento. Essi permettono un significativo risparmio dell'anidride carbonica immessa nell'ambiente per produrre, nelle stesse condizioni, acqua calda sanitaria con altre tecnologie.

Per la sua semplicità di impiego la tecnologia solare termica meriterebbe maggiore attenzione, soprattutto in considerazione del fatto che gli usi finali termici, a bassa temperatura, rappresentano l'8,5% dei consumi energetici industriali, il 65,8% dei consumi nel settore commerciale e del terziario, il 23% dei consumi nel settore agricolo e ben l'85% dei consumi domestici.

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ultima modifica 17/04/2013 14:12