Come funziona il Solare Fotovoltaico

Solo negli ultimi 250 anni la nostra “tecnosocietà” si è rivolta all’uso dei combustibili fossili, nell’ultimo secolo soprattutto al petrolio.

Facili da usare e da stoccare, i combustibili fossili derivati dal petrolio, come le altre fonti fossili – carbone e gas naturale – hanno però un tempo di rigenerazione enormemente più lungo delle altre fonti di energia (basti pensare che si formano con un tempo dell’ordine di 100 milioni di anni) e per questo motivo l’energia da loro derivata viene definita “non rinnovabile”.

Oggi si sta diffondendo la consapevolezza dei limiti di questo sistema: non possiamo essere più rapidi a bruciare le risorse di quanto la natura non impieghi a rigenerarle.

Inoltre i combustibili fossili emettono anidride carbonica, gas a cui viene attribuita la responsabilità dell’effetto serra, ossido di carbonio, di azoto, di zolfo e idrocarburi che sono causa di una serie di modificazioni climatiche ed ambientali come l’inquinamento delle città e le piogge acide.

Se da un lato si è ottenuto comfort e benessere, dall’altro è evidente come l’impatto ambientale pesi in maniera non più accettabile. Le scorte inoltre scarseggiano e insieme ad esse le certezze che hanno accompagnato il tempo dell’allegro e spensierato spreco di risorse.

Tutte le fonti rinnovabili si ricostruiscono in un tempo confrontabile con il tempo necessario al loro consumo e quindi si possono considerare inesauribili.

In gran parte derivano direttamente dall’energia solare e non comportano un incremento di CO2.

L’adozione di tecnologie capaci di sfruttare fonti rinnovabili, insieme alla riduzione dei consumi e al risparmio energetico, è l’unica possibile strategia per il contenimento dei cambiamenti climatici in atto e per dare una speranza di futuro alla società.

Il pannello fotovoltaico

chiamato anche modulo fotovoltaico, è un tipo di pannello solare in grado di generare corrente elettrica continua quando viene esposto alla luce.

Oggi esistono tecnologie, moduli fotovoltaici ad alta prestazione che consentono una resa dal 15 al 20% circa superiore alle tecnologie tradizionali, in grado di convertire mediamente una percentuale che va dal 6% al 15% dell’energia proveniente dal sole.

Un limite dei moduli è il costo ancora molto elevato, dovuto sia alla ancora scarsa diffusione di questa tecnologia che alla loro costruzione.

Ma come si può trasformare direttamente la luce in energia elettrica con un pannello fotovoltaico?

Il dispositivo chiave del funzionamento di tale tecnologia è la cella fotovoltaica; essa è costituita da una piccola lastra di uno speciale materiale (generalmente silicio) chiamato “semiconduttore” a causa delle sue proprietà.

La lastrina viene opportunamente trattata in modo che quando la luce la colpisce, al suo interno si genera una corrente continua. Le “celle” sono collegate tra loro e raggruppate in modo da formare delle superfici più grandi chiamate moduli. I moduli fotovoltaici vengono a loro volta collegati fra di loro per formare un “generatore fotovoltaico”, in grado di ottenere potenze più consistenti.

Gli impianti fotovoltaici si distinguono in due categorie principali:

Impianti ad isola

in questi impianti l’elettricità in eccesso prodotta dal generatore fotovoltaico durante le ore del giorno viene accumulata in batterie, per poi poter essere sfruttata nelle ore notturne.

Vengono utilizzati per utenze con basso consumo energetico, difficilmente collegabili alla rete perché ubicate in aree scomode (es. baite) oppure se distanti più di 3km dalla rete elettrica. Altri tipici impianti ad isola sono installati su barche e camper e per l’azionamento di passaggi a livello isolati. Sempre più diffusi i lampioncini fotovoltaici per l’illuminazione pubblica ma anche per giardini privati.

Un settore in enorme espansione è quello della richiesta di energia elettrica nei paesi in via di sviluppo, non ancora dotati di una rete elettrica estesa. La conservazione di vaccini e medicinali in ambienti refrigerati e le stazioni di pompaggio dell’acqua sono tra gli usi più frequenti nelle zone aride dell’Africa.

In rete

impianti fotovoltaici che immettono nella rete urbana la corrente prodotta, che viene poi prelevata nel momento del bisogno. Esistono centrali elettriche fotovoltaiche, sistemi inseriti negli edifici, integrazioni nelle facciate delle case e palazzi oltre ai classici pannelli sul tetto delle case residenziali.

Uno dei problemi fondamentali del fotovoltaico è convertire la corrente continua erogata dal sistema solare in corrente alternata di tensione e frequenza uguali a quelli della corrente di rete. Per ovviare a questo problema si utilizzano gli “inverter”, apparecchiature elettroniche che convertono la corrente continua in una corrente alternata idonea alla rete e all’alimentazione degli apparati funzionanti a 50hz.

I sistemi fotovoltaici

  • producono elettricità pulita e rinnovabile
  • non sottraggono nuovi spazi in quanto solitamente sono installati su tetti o aree già occupate
  • producono più energia di giorno, quando c’è più richiesta
  • producono occupazione

Conto energia…contiamoci!

Finalmente anche in Italia si può vendere energia elettrica prodotta da sistemi fotovoltaici alla rete elettrica locale, come avviene ormai da anni in altri paesi d’Europa, Germania e Spagna in testa.

L’Italia è la potenza industriale più soleggiata e più dipendente, dalle forniture estere di energia.

Rispetto ai precedenti decreti, la procedura che regola il Conto energia è stata snellita ma rimane un meccanismo non proprio semplice, informarsi con attenzione!!

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