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L' Energia Solare - Roberto Renzetti -
L’energia proveniente dal Sole è praticamente illimitata; inoltre è del tutto pulita e, almeno a certi livelli, completamente priva di impatto ambientale.
In linea teorica con essa non ci dovrebbero essere problemi di nessun tipo.
Questa energia presente però degli inconvenienti che rendono difficile il suo uso soprattutto per la produzione di quelle grandi potenze di cui ha bisogno la nostra società industriale.
I “difetti” principali dell’energia solare sono:
- il suo essere “poco densa” o “molto diluita” ( la quantità di energia solare che in un giorno è raccolta da un metro quadro di terreno è molto poca, per averne quantità apprezzabili bisogna far ricorso o a molti metri quadrati o ad opportune tecnologie);
- Il suo essere “intermittente”: di giorno c’è di notte no (questo fatto comporta lo studio e la realizzazione di sistemi di accumulo per la notte o, meglio, per renderla utilizzabile in momenti in cui, pur non essendoci il Sole, è richiesta energia);
- Il suo essere “irregolare” nel corso dell’anno, al variare delle stagioni per un dato luogo, al variare della latitudine per una data stagione ed al variare delle condizioni atmosferiche.
Questi “difetti” del Sole sono però largamente compensati dai suoi pregi: è solo un problema di tecnologie, che rendono economicamente vantaggioso il suo uso ; di cultura, che faccia intendere l’estrema importanza del rendimento del 2° ordine e che quindi sollevi, finalmente, il problema degli usi adeguati; di emancipazione dei popoli dalle multinazionali dell’energia.
Le tecnologie attive e passive che permettono di sfruttare l’energia solare:
Alcune di esse sono già mature e già completamente competitive rispetto ai sistemi tradizionali; la maturità e la competitività delle altre dipenderà molto da quella cultura e da quella emancipazione di cui si diceva , che permetteranno investimenti di denaro tali da sviluppare ulteriormente le tecnologie note ed incentiveranno la diffusione degli apparati solari in modo da renderli competitivi (ben sapendo che la quota di energia solare utilizzata è perfettamente gratuita e va a rimpiazzare quella parte di energia, economicamente ed ecologicamente troppo cara ed, in ogni caso, in via di esaurimento, che è fornita dai combustibili fossili).
Iniziamo col costruirci uno schema (figura 1) che ci descriva le possibili trasformazioni dell’energia solare con i rendimenti relativi alle singole trasformazioni.
η1 = 50 ÷ 60% η₂ = 40 ÷ 60% η3 = 50 ÷ 70% η4 = 5 ÷15%
η5 = 20 ÷ 30% η6 = 25 ÷ 40% η7 = 80 ÷ 90%
Cominciamo con il considerare la trasformazione indicata con il numero 6 e che si riferisce ai sistemi passivi di utilizzazione dell’energia solare.
Si tratta dell’architettura BIOCLIMATICA che consiste in un uso razionale dei componenti comunemente utilizzati nell’edilizia, sfruttando alcune proprietà dei materiali (potere isolante, potere assorbente, potere riflettente, potere trasparente), la forma geometrica e la disposizione dell’edificio, per ottenere il riscaldamento e condizionamento degli ambienti mediante l’energia solare.
Il problema non è di poco conto se solo si pensa che il 32% degli USI FINALI dell’energia in Italia va per usi termici a bassa temperatura (va cioè per produrre temperature inferiori a 100°C, essenzialmente, attraverso il riscaldamento di acqua).