• {{currentSearchSuggestions.title}}
  • {{currentSearchSuggestions.title}}
{{navigationCta.name}}

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

Il Dio Sole

Fin dall’antichità il sole è riconosciuto come fonte di vita, tanto che alcuni popoli lo considerano una divinità. Nei testi indù viene descritto come “colui che nutre”. Per Platone è l’immagine del bene.

Il fuoco di Olimpia

Si registrano usi dell’energia solare già nell’Antica Grecia. Alcune raffigurazioni mostrano come durante le prime competizioni sportive, la fiamma olimpica avesse origine da una lente che concentrava il calore solare. Un metodo simile è stato usato per generare i falò durante feste e riti religiosi.

Un’arma geniale

Secondo la leggenda Archimede avrebbe utilizzato un sistema di lenti per incendiare le vele della flotta romana che assediava Siracusa durante la seconda guerra punica. I famosi specchi!

Coltivazioni imperiali

I romani introducono il vetro nelle abitazioni per avere più luce e trattenere il tepore. Sugli edifici delle terme, i principali luoghi d’incontro dell’antica Roma, vengono aperte grandi finestre orientate a Sud. Attorno al 37 d.C. viene costruita la prima serra vetrata per coltivare gli ortaggi destinati alla tavola dell’imperatore Tiberio.

La scoperta della rifrazione

Il medico e scienziato arabo Ibn Al-Haithnam nel “Libro dell’ottica” spiega il meccanismo della rifrazione della luce e perché una sfera di materiale trasparente concentri la radiazione del sole in un punto al di sotto della sfera. I suoi scritti influenzano Bacone e gli altri filosofi europei. 

Lo specchio di Leonardo

Leonardo da Vinci disegna uno specchio parabolico in grado di sfruttare l’energia solare per asciugare le stoffe. Nel “De distillatione” il filosofo e alchimista Giovanni Battista Della Porta descrive un distillatore d’acqua marina alimentato a energia solare

Il primo collettore solare

Lo scienziato – ed alpinista – svizzero Horace de Saussurre inventa il primo collettore solare. Con una pentola di legno rivestita di sughero nero e coperta da tre strati di vetro, riesce a catturare il calore e a portare a ebollizione l’acqua per cucinare. 

Dal platino all’elettricità

Il fisico francese Edmond Becquerel nota che alcune barrette di platino, colpite dai raggi solari, producono una piccola quantità di corrente elettrica. Si tratta dell’effetto fotoelettrico, il fenomeno che anche oggi sta alla base delle celle fotovoltaiche.  

La svolta del selenio

L’elettrotecnico inglese Willoughby Smith scopre che il selenio, se esposto alla luce, migliora la sua conduttività elettrica

La prima cella solare

Charles Fritts realizza negli Stati Uniti le prime celle fatte da uno strato di selenio e da una pellicola d’oro. Riescono a trasformare in elettricità solo l’1% dell’energia solare che ricevono ma aprono la strada all’applicazione pratica delle scoperte fatte fino a quel momento. 

Sui tetti di New York

Il primo pannello solare viene posato su un tetto di New York. Il rendimento troppo basso spingerà ad abbandonare la produzione.

Einstein, fotoni ed elettroni

Albert Einstein ottiene il Premio Nobel per la Fisica grazie all’elaborazione della legge dell’effetto fotoelettrico, nella quale spiega in che modo la luce interagisce con l’elettricità. Lo scienziato teorizza che la luce contiene dei fotoni dotati di energia, i quali mettono in moto gli elettroni all’interno di alcuni materiali come il selenio. 

Silicio, l’inizio di una nuova era

Chapin, Filler e Pearson sviluppano una cella solare fotovoltaica a base di silicio, che converte l’energia solare in elettrica riuscendo ad alimentare apparecchi di uso quotidiano. Il New York Times la presenta come “L’inizio di una nuova era che condurrà finalmente allo sfruttamento dell’illimitata energia del sole a beneficio di tutti gli usi della civiltà”. 

Sole e spazio

Le celle al silicio vengono applicate al satellite Vanguard I, il primo veicolo orbitante alimentato ad energia solare. L’energia solare diventa parte integrante di ogni progetto spaziale, fornendo ai satelliti l’energia necessaria a trasmettere notizie, film, informazioni meteorologiche e molto altro. 

Dalle fabbriche alle strade

Inizia la commercializzazione di celle fotovoltaiche. Il prezzo è proibitivo, fino a quando Elliot Berman non progetta una cella solare a un costo di produzione minore, che permette di alimentare luci di emergenza, fari e passaggi a livello.

Il decollo delle rinnovabili

L’aumento del costo del petrolio e dei suoi derivati causa il blocco dei rifornimenti. La crisi apre la corsa alle fonti energetiche rinnovabili.

Efficienza svizzera

Markus Real installa impianti di 3 kW su 333 tetti di Zurigo, dimostrando l’efficienza del nuovo modello energetico e dando il via al mercato fotovoltaico nel residenziale. La Svizzera promuove gli impianti fotovoltaici con incentivi economici. 

Energia solare a 4 ruote

In Australia nasce la prima automobile alimentata a celle solari: la Quiet Achiver

Il boom Europeo

La potenza fotovoltaica installata in Europa è di oltre 1 GWp (gigawatt picco): una crescita del 69% rispetto all’anno precedente, grazie a forti investimenti (il caso della Germania) o alla diffusione di strumenti di sgravi fiscali ad hoc (il “Conto Energia” in Italia). 

Il sole sorge sempre più a Est

In Cina viene costruito Tengger Desert Solar Park, l’impianto fotovoltaico più grande del mondo.

Innovazione made in Italy

3SUN, la fabbrica di Enel Green Power inaugurata a Catania nel 2011, produce in esclusiva mondiale gli innovativi pannelli bifacciali in tecnologia HJT, che garantiscono alte performance in termini di efficienza e un basso degrado del modulo nel tempo. La Fabbrica del Sole, come è stata soprannominata, può operare in regime di ciclo continuo, producendo 1.400 pannelli fotovoltaici al giorno e circa 500 mila all’anno.

Come funziona l'energia solare

Fotovoltaico e termodinamico, le due anime

{{ item.title }}
{{ item.content }}

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.

Cella fotovoltaica

Scopri di più

Modulo fotovoltaico

Scopri di più

Centrale solare

Scopri di più
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.

Guarda e scarica tutte le foto dei nostri impianti

Scopri le altre energie rinnovabili

Energia eolica

Scopri di più

Energia idroelettrica

Scopri di più

Energia geotermica

Scopri di più

Energia marina

Scopri di più
Questo sito si avvale di cookie analytics e di profilazione, propri e di terzi, per inviarti pubblicità in linea con le tue preferenze. Chiudendo questo banner, scorrendo questa pagina, cliccando su un link o proseguendo la navigazione in altra maniera, acconsenti all’uso dei cookie. Se vuoi saperne di più o negare il consenso a tutti o ad alcuni cookie, consulta la cookie policy  Accetta e chiudi