“Salviamo il mondo usando le rinnovabili”

Comprendiamo meglio i tipi e i vantaggi delle energie rinnovabili

Introduzione:

Innanzitutto è importante chiarire cosa si intenda per fonti di energia rinnovabili;

Le fonti di energia rinnovabile sono fonti energetiche non soggette ad esaurimento perché subiscono un processo di naturale reintegrazione in una scala temporale umana (a breve durata), tramite processi fisici o chimici.

Esistono differenti tipologie di energie rinnovabili, ma noi, in questo articolo, tratteremo la seguente:

• Energia solare

ENERGIA SOLARE

L’energia solare è un’energia rinnovabile e pulita, non inquinante, derivata dalle radiazioni solari, rappresenta la fonte di energia primaria sulla terra, e da essa derivano, in modo diretto o indiretto, tutte le altre fonti energetiche disponibili, inoltre è un’energia ampiamente disponibile, infatti la quantità di energia solare che arriva sulla superficie terrestre è enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l’energia usata dall’umanità nel suo complesso, tuttavia la problematica è che questa tipologia di energia è poco concentrata, infatti sarebbe necessario raccoglierla da aree molto vaste per ottenerne una quantità significativa.

 

L’energia solare può essere utilizzata per generare calore oppure per produrre elettricità attraverso tre principali tecnologie:

• Pannello solare termico, che sfrutta i raggi solari per produrre calore;
• Pannello fotovoltaico, che tramite alcuni semiconduttori produce energia elettrica grazie alle radiazioni solari;
• Pannello solare a concentrazione, che tramite una serie di specchi riflettenti indirizza i raggi solari a un ricevitore per produrre energia termica, vapore e conseguentemente energia elettrica.

 

Pannello solare termico:

Il pannello solare termico è un dispositivo utilizzato appunto per la conversione della radiazione solare in energia termica e il suo trasferimento tramite un fluido vettore (che ha particolari proprietà per cui riesce a trattenere il calore) ad un accumulatore termico per un eventuale utilizzo successivo; questo dispositivo può essere di due tipologie differenti: a circolazione naturale o a circolazione forzata: nel primo caso l’accumulatore termico è posizionato più in alto e l’acqua sale per la differenza di temperatura e viene riscaldata dal fluido vettore, invece nel secondo caso il liquido è movimentato da delle pompe di circolazione e l’accumulatore termico può essere posizionato ovunque, eliminando quindi problematiche dovute al peso di quest’ultimo.

 

 Modulo fotovoltaico:

I moduli solari fotovoltaici sono dei dispositivi costituiti da celle fotovoltaiche in grado di convertire la luce solare direttamente in energia elettrica mediante l’effetto fotovoltaico, spiegato in brevi parole avviene quando una radiazione elettromagnetica come quella solare colpisce un materiale, in certe condizioni, si può verificare che gli elettroni più esterni degli atomi di quel materiale si allontanino e si rendano quindi disponibili come portatori di carica e possano quindi essere sfruttati per generare corrente elettrica.

 

Pannello solare a concentrazione:

il pannello solare a concentrazione è un dispositivo che concentra i raggi solari su un opportuno ricevitore che assorbe i raggi solari sotto forma di calore e successivamente questa energia termica è utilizzata per produrre energia elettrica tramite turbine a vapore;

 

 

 

Un particolare tipo di Centrale solare a concentrazione è la “Torre Solare”, un impianto costituito da una serie di specchi che concentra i raggi sulla sommità della torre, dov’è installato un assorbitore termico e un generatore elettrico mosso da una turbina a vapore, generato grazie al calore ricevuto

 

 

Problematiche:

Le problematiche legate alla produzione dell’energia solare sono principalmente le seguenti:

• Non programmabilità e intermittenza della fonte energetica in quanto ovviamente si può produrre energia solo nelle ore diurne quando è presente il sole, tuttavia questa problematica è solo parziale in quanto la maggiore richiesta energetica è proprio durante queste ore dove si raggiunge il picco di produzione elettrica
• Ridotta densità energetica, in quanto è necessario utilizzare grandi distese per l’installazione di questa tecnologia per ottenere una quantità significativa di energia elettrica.
• Produzione dei moduli fotovoltaici che richiederebbero un grande apporto di denaro e una grande quantità di materie prime minerali a causa appunto della ridotta densità energetica di questa tecnologia.

 

 

Futuro:

Attualmente la maggior parte degli studi si concentra sulla progettazione di nuove generazioni di celle fotovoltaiche dotate di maggiore efficienza o con un’efficienza invariata ma più economiche, invece studi più ambiziosi mirano alla realizzazione di centrali solari spaziali orbitanti che dovrebbero raccogliere le radiazioni solari direttamente nello spazio e spedire sulla terra l’energia ottenuta sotto forma di microonde o laser, che risolverebbero alcune problematiche derivate dalla non programmabilità e dai problemi dovuti alla elevata estensione delle centrali solari.