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Solare

Energia
Energia Solare

E' l'energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra.
L'energia solare, infatti, è quella normalmente utilizzata dagli organismi autotrofi, cioè quelli che eseguono la fotosintesi, comunemente indicati come "vegetali" (da cui si originano anche i combustibili fossili); gli altri organismi viventi sfruttano invece l'energia chimica ricavata dai vegetali o da altri organismi che a loro volta si nutrono di vegetali e quindi in ultima analisi sfruttano anch'essi l'energia solare, se pur indirettamente.
Da questa energia derivano più o meno direttamente quasi tutte le altre fonti energetiche disponibili all'uomo quali i combustibili fossili, l'energia eolica, l'energia del moto ondoso, l'energia idroelettrica, l'energia da biomassa con le sole eccezioni dell'energia nucleare, dell'energia geotermica e dell'energia delle maree.
Sulla Terra il valore di tale energia (a livello locale o globale, giornaliera, mensile o annuale) si può calcolare come il prodotto tra l'insolazione media, l'eliofania nell'intervallo di tempo considerato e la superficie incidente considerata.


Dal punto di vista energetico si tratta di un'energia alternativa ai classici combustibili fossili, rinnovabile e pulita nonché una delle energie a sostegno della cosiddetta economia verde nella società moderna. Può essere opportunamente sfruttata attraverso diverse tecnologie e a diversi fini anche se in diverse sue tecnologie di sfruttamento soffre di variabilità e intermittenza di produzione ovvero non piena programmabilità dovuta ai cicli giorno-notte e alla copertura nuvolosa.
Mediamente il Sole irradia alle soglie dell'atmosfera terrestre 1367 W/m², nota come costante solare e distribuita secondo lo spettro solare. Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio o insolazione è di circa 200 W/m², alle nostre latitudini.
Moltiplicando il valore della costante solare per quello della superficie perpendicolare all'emisfero terrestre esposto al Sole in un determinato istante, si ottiene una potenza superiore ai 50 milioni di GW.
La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative.
Può essere utilizzata direttamente a scopi energetici per produrre calore o energia elettrica con varie tipologie di impianto.

L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico).
Sono tre le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l'energia del sole:
  • 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.
  • il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce.
  • 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.



Benefici
L'utilizzo dei pannelli solari ha come diretta conseguenza:
  • il risparmio di combustibili e di energia elettrica
  • mancata emissione di CO2
  • produzione di calore da fonte rinnovabile eco-compatibile (il sole)
  • minore necessità di infrastrutture per il trasporto dell'energia da grandi distanze
  • indipendenza energetica (non dipendono dalla fornitura di carburante)
  • mancata emissione di ossidi di zolfo, di azoto, e di pm10
  • indirettamente la diminuzione dei disastri ambientali
  • mancata immissione nell'ambiente di calore
  • tecnologia accessibile
  • bassi oneri di realizzazione e smaltimento
  • alto rendimento termico

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