Fonte energetica: energia solare
L'energia solare è l'energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra. Viene utilizzata innanzitutto dagli organismi autotrofi per la fotosintesi e poi gli altri organismi viventi sfruttano l'energia chimica ricavata dai vegetali o da altri organismi che a loro volta si nutrono di vegetali, in modo da usufruire di questa energia indirettamente. Da questa energia provengono più o meno tutte le fonti energetiche disponibili all'uomo come i combustibili fossili, l'energia idroelettrica, l'energia eolica, l'energia del moto ondoso, l'energia da biomassa... Può essere direttamente utilizzata per scopi energetici per produrre calore o energia elettrica. Fonte
storia
Nel corso della Storia gli uomini hanno imparato a usare sempre più in maniera efficace l'energia solare, fin dal VII secolo a.C.
In quel secolo infatti gli uomini tramite rudimentali lenti di ingrandimento, utilizzavano i raggi solari riflessi per accendere fuochi.
Nel III secolo a.C. i Greci e i Romani utilizzavano la stessa tecnica con gli specchi per accendere le fiaccole durante le cerimonie religiose, questi specchi usati per questo specifico compito esistono ancora e vengono chiamati "specchi ardenti"; la stessa tecnica venne riutilizzata dalla civiltà cinese nel 20 d.C.
Un altro primo impiego dell'energia solare erano le cosiddette "Sunrooms": spazi con enormi finestre per usare l'illuminazione naturale per quell'area. Nel 1200 la civiltà degli Anasazi, i progenitori dei nativi americani, si riunivano nei mesi invernali nelle case rivolte a sud e catturare il calore come riparo dal freddo.
Durante la Rivoluzione Industriale venne usata per alimentare i forni durante i lunghi tragitti e per produrre i battelli a vapore.
Il primo scienziato a scoprire l'effetto fotovoltaico fu Edmond Becquerel nel 1839: scoprì che l'effetto fotovoltaico si verifica quando un materiale assorbe l'energia luminosa del Sole per generare corrente elettrica. Fu costruita la prima cella fotovoltaica con il selenio.
Da qui fino agli anni '50 le ricerche sull'energia solare sono state messe da parte, ma nel 1954 gli scienziati della Bell Factory si resero conto che il sicilio era un convertitore di energia molto più efficace rispetto al selenio, così vennero costruite le prime celle fotovoltaiche con questo materiale; le celle fotovoltaiche in commercio di oggi si basano ancora su questi progetti.
Negli anni '70 si iniziò a raccogliere molto denaro per le ricerche basate sull'energia solare perché si era in cerca di fonti rinnovabili per via delle tensioni in tutto il mondo verso le industrie petrolifere. Il principale ostacolo di questa energia erano la sua efficienza e la sua rapidità di convertire l'energia (problemi che ci sono ancora oggi); con una maggiore ricerca e prototipi, oggi l'energia solare è diventata un'energia rinnovabile attendibile e usata quotidianamente.
Nel 2016 il materiale per le celle è stato cambiato con il tellururo di cadmio, un prodotto più ecologico. Fonte
Tipi di pannelli:
- Il pannello solare termico, 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. I collettori termici sono a circolazione naturale o a circolazione forzata, i primi utilizzano del liquido contenuto nei pannelli per consentirne la circolazione all'interno del sistema pannello di calore, in questo caso il serbatoio di accumulo che contiene lo scambiatore di calore deve trovarsi più in alto del pannello. Nel secondo invece viene utilizzata la pompa che fa circolare il fluido all'interno di scambiatore e pannello quando la temperatura del fluido all'interno del pannello è più alta di quella all'interno del serbatoio di accumulo che, in questo caso, si trova più in basso dei pannelli. Sistemi di questo tipo sono più complessi dal punto di vista dei controlli e delle apparecchiature impiegate, ma consentono di posizionare il serbatoio di accumu7lo praticamente dove si vuole.
- Il pannello fotovoltaico, sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce. I moduli solari fotovoltaici convertono la luce solare in energia elettrica, sfruttando l'effetto fotoelettrico; un ovvio problema di questo genere di impianto è che l'energia viene prodotta solo durante le ore di luce e quindi non in modo continuo, ma comunque la produzione da solare è maggiore proprio durante il giorno e nelle stagioni calde. L'Italia è al primo posto al mondo per la potenza elettrica prodotta dall'energia fotovoltaica.
- Il pannello solare a concentrazione, 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. Fonte
