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Energia solare

Energia solare

Da divinità a oggetto di studio per Albert Einstein: sin dai primordi la luce del sole ha accompagnato il cammino degli esseri umani. Abbiamo imparato a rispettarla, a studiarla e infine ad utilizzarla, per garantirci un futuro più luminoso da tutti i punti di vista.

Cos'è l'energia solare

La madre di tutte le energie

L’energia solare è l’energia madre sulla Terra. È grazie alla radiazione solare, ad esempio, che le piante completano la fotosintesi clorofilliana e innescano il processo virtuoso che consente la sopravvivenza delle creature che abitano il pianeta. L’irraggiamento solare è anche responsabile dei venti, delle maree e dei combustibili fossili: il Sole è il motore primo di tutte le forme di energia sul nostro Pianeta.

Per secoli gli esseri umani hanno sfruttato a proprio vantaggio lo stretto legame che esiste tra vegetali e sole, soprattutto per imparare a gestire il ciclo di vita delle piante necessarie alla propria nutrizione. Con l’avvento del progresso tecnologico, alla fine del XIX secolo, è stato possibile trasformare la potenza del sole in energia elettrica grazie all’invenzione della cella solare: il dispositivo che converte la radiazione del sole in energia elettrica, grazie allo sfruttamento del fenomeno fisico noto come effetto fotovoltaico.

Oggi, a distanza di quasi 150 anni dalla prima cella fotovoltaica, l’energia solare è la tipologia di rinnovabile che cresce in maniera proporzionalmente maggiore rispetto alle altre (+24% annuo nel report IRENA 2019) di pari passo con lo sviluppo tecnologico, che consente di realizzare centrali solari sempre più efficienti. Il tetto dei 500 GW di capacità installata nel mondo è pronto per essere raggiunto e superato, con l’Asia a guidare i trend di crescita globale. Il sole continuerà a splendere alto nel cielo, oggi anche dell’energia green. 

La storia dell'energia solare

Dal fuoco all’elettricità, un’energia a prova di futuro

Come funziona l'energia solare

Fotovoltaico e termodinamico, le due anime

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Il cuore di ogni campo fotovoltaico è rappresentato dai pannelli solari. Il materiale semiconduttore di cui sono ricoperti, come ad esempio il silicio, è sensibile alla luce e crea energia elettrica quando viene colpito dalla radiazione solare, grazie al fenomeno fisico noto come “effetto fotovoltaico”. I pannelli sono alloggiati su apposite strutture di sostegno, che garantiscono la corretta inclinazione e il giusto orientamento per massimizzare l’esposizione alla luce.

Tutti i pannelli solari di un campo fotovoltaico sono connessi ad un inverter, una macchina in grado di trasformare la corrente continua prodotta dai moduli in corrente alternata, più facilmente trasportabile e utilizzabile in tutte le case. Un sistema di controllo monitora il funzionamento dell’impianto e lo connette alla rete, così da rendere disponibile l’elettricità prodotta.

Ma l’energia solare può essere utilizzata anche in altri tipi d’impianti, detti “termodinamici” (o a concentrazione), nella quale l’energia del Sole viene trasformata in elettrica con un ciclo simile a quello degli impianti termoelettrici tradizionali.

In queste centrali non esistono pannelli fotovoltaici, ma specchi, che concentrano i raggi del Sole verso un punto preciso, detto ricevitore, che contiene un fluido termovettore adatto ad immagazzinare e trasportare calore. Il grande calore prodotto dai raggi solari trasforma il fluido del ricevitore in vapore, che viene veicolato attraverso dei condotti fino ad azionare una turbina.

L’energia meccanica prodotta dalla turbina viene quindi tramessa all’alternatore, che la trasforma in elettricità pronta per essere distribuita.

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Vantaggi dell'energia solare

Potente, sostenibile e silenziosa

Ampi margini di sviluppo

L’efficienza media dei pannelli solari è al 20%, ma l’innovazione tecnologica sta spostando l’asticella anno dopo anno. L’eterogiunzione è al 24,63%, la multigiunzione ha già superato il 40%.

Una risorsa scalabile

Dai tetti di casa per uso domestico alle centrali solari per i fabbisogni energetici nazionali: l’energia solare può rispondere ai più svariati tipi di esigenze. 

Emissioni zero, anche acustiche

Un impianto fotovoltaico non emette nessun rumore durante il suo esercizio. Zero emissioni di C02 e zero decibel mentre si crea nuova energia sostenibile. 

Lo sapevi che?

Il parco solare del Sahara: un sogno impossibile. O no?

Nove milioni di metri quadrati di estensione e temperature diurne fino a 50° Celsius. Se il deserto del Sahara fosse una nazione, sarebbe la quinta per estensione al mondo, dietro Russia, Canada, Cina e Stati Uniti e davanti al Brasile. Ma con 0,11 abitanti per chilometro quadrato, per ovvi motivi, sarebbe per distacco la meno abitata.

Sarebbe possibile trasformare il deserto in un parco solare in grado di dare energia a tutto il mondo? Al di là della complessità dei fattori tecnici, il dato finale sulle potenzialità dell’energia solare è sorprendente. Secondo i calcoli del giornalista informatico italiano Paolo Attivissimo, utilizzando le stime energetiche mondiali 2017 - ed equiparando i consumi di otto miliardi di persone a quelli della Germania – per rispondere alla domanda di elettricità globale servirebbe una centrale solare da 1000 km di lato. Vi sembra enorme? Tutt’altro: occuperebbe non più di un quindicesimo dell’intero deserto del Sahara.

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