ENERGIA SOLARE La luce del sole è una radiazione elettromagnetica formata da fotoni, particelle elementari di energia luminosa. Essa ha origine dalla reazione di fusione nucleare che avviene nella massa del sole, dove atomi di idrogeno si trasformano in atomi di elio: la parte di massa che sparisce si trasforma in energia liberata, che si spinge verso lo strato esterno del sole e fuoriesce nello spazio infinito.

Le radiazioni emesse dal sole forniscono al tempo stesso luce e calore e sono utilizzate in due modi: • la luce per produrre elettricità con pannelli fotovoltaici; • il calore per riscaldare l’acqua con i pannelli solari. Si parla pertanto di solare termico e di solare fotovoltaico.

SOLARE TERMICO Il solare termico sono i pannelli solariche scaldano l’acqua per usi domestici. Esistono due tipi principali di collettori: • il pannello vetrato è il modello più semplice e serve per riscaldare l’acqua per usi sanitari; • il pannello a tubi sottovuoto ha un alto rendimento e può anche integrare l’impianto di riscaldamento invernale delle case.

PANNELLO PIANO VETRATO È una scatola piana che contiene al suo interno l’assorbitore, una lastra metallica dove sono saldati i tubi di rame dove circola il fluido, entrambi verniciati di nero.Il coperchio è di vetro trasparente, così la luce può entrare e quando colpisce l’assorbitore diventa calore che resta intrappolato come in una serra. Il calore scalda il fluido circolante che lo trasferisce a un serbatoio. Un metro quadrato di pannello può produrre 50 litri di acqua calda a 40-60 °C a seconda della stagione e dell’esposizione.

PANNELLO PIANO VETRATO È una scatola piana che contiene al suo interno l’assorbitore, una lastra metallica dove sono saldati i tubi di rame dove circola il fluido, entrambi verniciati di nero.Il coperchio è di vetro trasparente, così la luce può entrare e quando colpisce l’assorbitore diventa calore che resta intrappolato come in una serra. Il calore scalda il fluido circolante che lo trasferisce a un serbatoio. Un metro quadrato di pannello può produrre 50 litri di acqua calda a 40-60 °C a seconda della stagione e dell’esposizione.

PANNELLI A TUBO SOTTOVUOTO Pannello a tubi sottovuoto Il pannello è formato da molti tubi di vetro disposti uno accanto all’altro. Ogni tubo di vetro ha all’interno un tubicino di rame verniciato di nero dove circola il fluido. Tra i due tubi concentrici è stato creato il vuoto, così il raggio di sole colpisce le alette del tubicino di rame dove il calore resta imprigionato (il calore non si propaga nel vuoto). Il liquido circolante si scalda rapidamente e può trasferire il calore a un serbatoio, o integrare l’impianto di riscadamento invernale.

SOLARE TERMORISCALDATO A CONCENTRAZIONE Questa centrale è coperta da migliaia di specchi parabolici disposti in file parallele. Riflettono la luce del sole per otto ore al giorno con tubo ricevitore, collocato lungo l’asse del fuoco, che assorbe il calore. Nella centrale il calore viene trasferito all’acqua che diventa vapore in pressione e aziona il gruppo turbina- alternatore. C’è anche una caldaia dove si brucia il metano per generare il vapore quando manca il sole. La centrale può avere una potenza di 40 MW, ed è collegata alla rete nazionale.

CENTRALE FOTOVOLTAICA Ogni pannello ha un sostegno e segue il movimento del sole. Le migliaia di moduli sono collegati in serie per generare una grande potenza, anche di 10MW. La centrale funziona 8 ore al giorno ed è collegata alla rete nazionale che fornisce l’energia quando manca il sole.

CENTRALE SOLARE A SPECCHI PIANI è una piattaforma ricoperta da centinaia di eliostatu (pannelli ricoperti da specchi piani). Ognuno è montato su un gambo che insegue il sole per circa otto ore al giorno. Tutti gli specchi riflettono la luce su una caldaia posta in cime ad una torre dove si produce il vapore per le altissime temperature. Il vapore entra nell'edificio e aziona la turbina-alternatore. Nel 2007 è stata inaugurata la centrale di Siviglia da 11 MW.

SOLARE E AMBIENTE La luce del sole è la fonte di energia pulita, rinnovabile ed inesauribile per eccellenza. Tuttavia è una fonte molto diluita e servono vasti territori per raccoglierla in quantità significative. Il fotovoltaico e il solare termico non possono sostituire al 100% la produzione di energia elettrica, perché l’energia del sole è abbastanza intensa solo per otto ore al giorno. Tuttavia possono contribuire a evitare nuove centrali termoelettriche a carbone o a gas, riducendo in questo modo l’emissione di CO2 e di altre sostanze nocive all’ambiente. Le applicazioni più promettenti sono gli impianti integrati negli edifici, sia per abitazione che industriali. Facciate e tetti coperti con moduli fotovoltaici, e pannelli solari termici per riscaldare l’acqua e gli ambienti, contribuiscono in forma «diffusa» ma determinante alla difesa dell’ambiente.