Sarzana, che Botta!

La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l’energia usata dall’umanità nel suo complesso (si calcola una potenza di 50 milioni di gigawatt laddove 1 gigawatt è la potenza di una grossa centrale).

Allora perchè non rivolgersi solo ad essa spazzando via tutte le problematiche ambientali legate ai combustibili fossili?

Intanto è difficile concentrarla: per raccogliere quantità significative di energia bisogna utilizzare aree molto vaste.

Inoltre è piuttosto difficile da convertire in energia facilmente sfruttabile con efficienze accettabili. Per il suo sfruttamento occorrono prodotti tecnologici di costo elevato che rendono l’energia solare notevolmente costosa rispetto ad altri metodi. Lo sviluppo di tecnologie che possano rendere economico l’uso dell’energia solare è un settore della ricerca molto attivo ma che, per il momento, non ha avuto ancora risultati rivoluzionari.

L’energia solare può essere utilizzata per generare (solare termico) o elettricità (fotovoltaico).

Sono tre le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l’energia del sole:

• Pannello solare (o collettore) termico: è finalizzato essenzialmente al riscaldamento dell’acqua sanitaria; sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto nel suo interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all’acqua contenuta in un serbatoio di accumulo.

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• Pannello solare a concentrazione o solare termodinamico: sfrutta una serie di specchi parabolici a struttura lineare per convogliare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre un fluido termovettore o una serie di specchi piani che concentrano i raggi all’estremità di una torre in cui è posta una caldaia riempita di sali che per il calore fondono. In entrambi i casi “l’apparato ricevente” si riscalda a temperature molto elevate (400 °C ~ 600 °C).

Nel 2001 l’ENEA ha avviato lo sviluppo del progetto Archimede, volto all’utilizzo di sali fusi anche negli impianti a specchi parabolici a struttura lineare. L’impianto, lavorando a una temperatura di regime di 550 °C, consente la produzione di vapore alla stessa temperatura e pressione di quello utilizzato nelle centrali elettriche a coproduzione (turbina a gas e riutilizzo dei gas di scarico per produrre vapore), consentendo consistenti riduzioni di costi e sinergie con le stesse. Attualmente è stato realizzato un impianto dimostrativo, su scala industriale, presso la centrale termoelettrica ENEL ubicata a Priolo Gargallo (Siracusa).

Secondo il fisico italiano Rubbia un ipotetico quadrato di specchi di 40 mila km² (200km per ogni lato) basterebbe per sostituire tutta l’energia derivata dal petrolio prodotta oggi nel mondo, mentre per alimentare un terzo dell’Italia basterebbe un’area equivalente a 15 centrali nucleari: vasta, in pratica, quanto il Grande Raccordo Anulare.

Il vantaggio riscontrabile nell’immediato rispetto ad un tradizionale impianto fotovoltaico consiste in una produzione di energia più uniforme nel tempo dovuta allo sfruttamento indiretto dell’energia solare anche di notte o in caso di cattivo tempo fino ad alcuni giorni grazie al sistema di accumulo del fluido termovettore e all’alta temperatura raggiungibile dai sali fusi (circa 550 °C).

Il problema della disponibilità dello spazio potrà essere superato costruendo gli impianti solari nel Sud Italia, che dispone di molte zone utilizzabili, come testimoniano i progetti già avviati.

Attualmente il ‘costo per kilowattora’ dell’energia prodotta con tale tecnologia è superiore a quello di altre fonti, tuttavia si ritiene che i costi scenderebbero inizialmente lievemente e poi forse in maniera decisa, una volta avviata una produzione di massa di questi sistemi ovvero con quella che in gergo tecnico-economico si chiama ‘regime di economia di scala’. Essendo una tecnologia relativamente nuova ed emergente non può però vantare ancora una piena maturità a livello commerciale rispetto ad altri sistemi di produzione energetica già testati e affermati da tempo.

• Pannello fotovoltaico: converte la luce solare direttamente in energia elettrica. Questi pannelli sfruttano l’effetto fotoelettrico e hanno una efficienza di conversione che arriva fino al 32,5% nelle celle da laboratorio. In pratica, una volta ottenuti i moduli dalle celle e i pannelli dai moduli e una volta montati in sede, l’efficienza media è di circa il 12%. Questi pannelli, non avendo parti mobili o altro, necessitano di pochissima manutenzione: in sostanza vanno solo puliti periodicamente. La durata operativa stimata dei pannelli fotovoltaici è di circa 30 anni.

Il difetto principale di questi impianti è il costo dei pannelli. Il secondo è che l’energia viene prodotta solo durante le ore di luce e quindi non è adatta per qualunque situazione, essendo l’elettricità una forma di energia difficilmente accumulabile in grandi quantità. Va rilevato che tuttavia la produzione da solare è maggiore proprio nei momenti di maggior richiesta, cioè durante il giorno e nelle stagioni calde, durante le quali può sopperire all’aumento di consumi dovuto agli impianti di ventilazione e condizionamento.