Energia solare. Da una stella G2 all’impianto di casa

Come si ottiene elettricità dal sole? Ripercorriamo, passo per passo, gli elementi base di conoscenza dell’energia solare, termica e fotovoltaica.

Cos’è il sole.
Il sole è una
stella G2, un po’ più grande di una stella media della
nostra galassia. Nel suo nucleo, ogni secondo, 700 milioni di
tonnellate di idrogeno si convertono in elio con reazioni di
fusione nucleare, rilasciando un’energia pari a 386 miliardi di
miliardi di megaWatt.

L’energia prodotta dalle reazioni nucleari all’interno del sole
percorre la distanza che separa la nostra stella dalla Terra in 8
minuti.

Una volta giunta a noi ha una potenza di 1350 Watt (W) per ogni
metro quadrato: questo valore è chiamato “costante solare”,
in quanto il suo valore non varia nel tempo.

La superficie della Terra viene raggiunta da 170.000 TW (1 TeraWatt
= 1milione di milioni di Watt) di energia solare. Questo vuol dire
che il sole inonda continuamente la Terra con un’energia migliaia e
migliaia di volte maggiore di tutta quella usata globalmente
dall’uomo.

L’energia del sole è
rinnovabile.
L’energia solare, idroelettrica, eolica,
le biomasse, le onde e le correnti marine sono fonti rinnovabili di
energia. Ovvero, si rinnovano in perpetuo, a differenza dei
combustibili fossili (petrolio, carbone, pet coke), sono diffuse in
natura, circolano e sono virtualmente inesauribili.

La loro trasformazione in energia elettrica utilizzabile dall’uomo
ha un impatto sull’ambiente inferiore rispetto a ogni altra fonte
di energia.

A livello internazionale le energie rinnovabili sono i principali
strumenti individuati per raggiungere tutti gli obiettivi di
riduzione delle emissioni di gas serra previsti dal Protocollo di
Kyoto e per ridurre la dipendenza dai paesi produttori di petrolio.
L’Italia, come Stato membro dell’Unione Europea, ha fissato nel 20%
il proprio obiettivo di produzione di energia da fonti rinnovabili,
di risparmio energetico e di riduzione delle emissioni di CO2, da
raggiungere entro il 2020.

Tutte le fonti di energia rinnovabile, con opportune tecnologie,
possono essere convertite in energia secondaria utile che
può essere termica, elettrica, meccanica e chimica.
L’energia del sole, in particolare, può essere convertita in
energia termica, per gli usi destinati al riscaldamento dell’acqua
sanitaria o degli ambienti interni, oppure in energia elettrica,
mediante diversi sistemi tecnologici che sfruttano il fenomeno
fisico dell’effetto fotovoltaico.

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