Fin dall’inizio dell’umanità, i nostri antenati hanno già utilizzato l’energia solare. Con il progresso delle civiltà, si sviluppavano anche strategie per sfruttare in modo più efficiente i diversi tipi di energia solare. Oggi, le nuove tecnologie permettono a un numero maggiore di paesi di investire in essa e di aumentarne l’utilizzo. L’emergenza climatica che affronta il nostro pianeta sta portando a una grande revisione delle azioni per ridurre l’impatto ambientale. Tra queste azioni c’è l’impegno a utilizzare energie rinnovabili come l’energia solare.
Ma quali tipi di energia solare esistono? Continua a leggere per conoscerne le caratteristiche e le opzioni. Ricorda che in Esneca Business School puoi formarti in questo settore con il nostro Master in Riprogettazione di Impianti Solari Fotovoltaici + Installazione e Manutenzione di Impianti Solari Fotovoltaici.
Indice dei contenuti
Che cos’è l’energia solare?
L’energia solare è una fonte di energia rinnovabile ottenuta direttamente dal Sole. Si sfrutta mediante diverse tecnologie che catturano e trasformano la radiazione solare in forme utilizzabili, come elettricità o calore. È considerata una delle energie più pulite e abbondanti del pianeta, perché il Sole emette in un’ora energia sufficiente a coprire la domanda globale per un anno.
Oltre a essere inesauribile, ha un impatto ambientale minimo rispetto ai combustibili fossili, il che la rende uno strumento chiave per combattere il cambiamento climatico. Si utilizza ampiamente sia a livello domestico sia industriale, e la sua versatilità permette applicazioni in diverse aree, dalla produzione di elettricità nelle centrali solari alla fornitura di acqua calda nelle abitazioni.
Attualmente, i progressi tecnologici hanno migliorato l’efficienza e ridotto i costi dei sistemi solari, rendendo questa fonte di energia sempre più accessibile per case e imprese. Allo stesso tempo, gli incentivi governativi e gli impegni internazionali per ridurre le emissioni hanno favorito la sua adozione a livello mondiale.
Quali sono i tipi di energia solare?
L’energia solare è un’energia di origine rinnovabile che si ottiene catturando la radiazione solare per produrre calore ed elettricità. Ma non tutta la radiazione solare raggiunge la Terra. I raggi del Sole, attraversando l’atmosfera, perdono intensità a causa dell’assorbimento, della diffusione e della riflessione da parte di gas e particelle sospese nell’aria. Per questo motivo, si distingue tra radiazione solare diretta (attraversa l’atmosfera senza cambiare direzione) e diffusa (raggiunge la Terra dopo i fenomeni di diffusione e riflessione).
Secondo la finalità e la tecnologia utilizzata, esistono tre tipi di energia solare: energia solare fotovoltaica, energia solare termica ed energia solare passiva. Vediamoli.
Energia solare fotovoltaica
Grazie all’installazione di pannelli solari fotovoltaici, si ottiene elettricità direttamente dalla radiazione solare. I pannelli sono realizzati con celle di fosforo e silicio. Sono materiali semiconduttori che, quando ricevono luce diretta, si ionizzano e liberano elettroni. La somma di questi elettroni genera corrente elettrica.
Le installazioni fotovoltaiche si dividono in due gruppi:
- Installazioni per autoconsumo: per case, edifici, aziende o fattorie solari. Non superano i 100 kW di potenza e possono essere collegate alla rete o isolate.
- Centrali fotovoltaiche: si installano in grandi aree per fornire energia a città di dimensioni medie o grandi. Possono raggiungere fino a 1500 kW di potenza.
L’energia prodotta dai pannelli fotovoltaici non si può immagazzinare, ma gli eccessi possono essere immessi nella rete elettrica. Questo si chiama “eccedenza fotovoltaica”. Grazie ai pannelli solari, l’autoconsumo di energia solare si è diffuso. Puoi installarli a casa tua per produrre elettricità propria.
Energia solare termica
L’energia solare termica sfrutta la radiazione solare e la trasforma in energia termica per riscaldare fluidi. Puoi utilizzarla per il riscaldamento o per acqua calda a diversi usi: igienico, industriale o residenziale. L’energia immagazzinata può anche generare elettricità, poiché il calore si può usare per produrre vapore e azionare turbine.
Un impianto solare termico ha diversi componenti: un sistema di raccolta della radiazione solare, un sistema che immagazzina l’energia e un sistema che distribuisce il consumo.
Per un impianto domestico a bassa temperatura, i collettori solari si installano sul tetto o nelle zone soleggiate della casa. Essi catturano la radiazione solare e la trasformano in calore, che circola in un circuito di tubi metallici per fornire energia per l’uso quotidiano di acqua calda e riscaldamento domestico. Un riscaldatore solare produce aria calda in inverno e aria condizionata in estate. È uno dei modi più economici per mantenere la casa a temperatura ottimale tutto l’anno.
L’energia solare delle grandi installazioni si sfrutta su scala maggiore. Questo tipo di centrali opera a temperature superiori a 500ºC. L’energia termica si trasforma in elettricità per alimentare la rete elettrica. Inoltre, le nuove tecnologie di accumulo permettono di trattenere il calore in modo più economico e di convertirlo in elettricità secondo necessità per regolare la produzione.
Esistono tre tipi di energia solare termica:
- Bassa temperatura: i collettori raggiungono temperature fino a 65 °C mediante assorbitori di calore.
- Media temperatura: i collettori generano temperature fino a 300 °C. Concentrano l’energia grazie a specchi, quindi funzionano solo con luce diretta.
- Alta temperatura: i collettori raggiungono fino a 500 °C e l’energia termosolare si produce con turbine a vapore.
Energia solare passiva
L’energia solare attiva si estrae con diverse tecnologie attraverso processi termici e fotovoltaici, ma esiste anche l’energia passiva. Si tratta del tipo di energia che puoi usare senza necessità di tecnologie di raccolta o trattamento.
L’architettura bioclimatica è uno dei principali sistemi di raccolta dell’energia solare passiva. Le abitazioni con questo tipo di progettazione sono costruite con materiali specifici e orientazioni particolari. L’energia che la casa cattura durante il giorno serve a mantenerla a temperatura confortevole di notte e a evitare il calore eccessivo nelle ore di sole intenso. È uno dei modi più antichi di sfruttare i benefici del sole. Le abitazioni si adattano al clima del luogo in cui vengono costruite per garantire una climatizzazione adeguata.
Quali benefici offre l’energia solare?
L’energia solare presenta una serie di vantaggi che la rendono superiore ad altre energie verdi. Ecco quali:
- È un’energia ecologica e inesauribile che non produce rifiuti quando si trasforma in energia termica o fotovoltaica. Per questo motivo, ha un impatto ambientale minore.
- Grazie alla tecnologia, può essere riutilizzata. L’energia solare è immagazzinabile e può trasformarsi in elettricità quando serve.
- La sua potenza è così grande che l’energia ricevuta in un’ora equivale al consumo mondiale di energia in un anno.
- Si adatta sia a installazioni domestiche di piccole dimensioni sia a grandi impianti di produzione solare.
- Le energie rinnovabili come quella fotovoltaica sono più economiche di quelle convenzionali. Grazie alle tecnologie rinnovabili, si riducono i costi, permettendo di competere sui mercati con le energie tradizionali delle grandi compagnie.
Fin qui un viaggio attraverso i diversi tipi di energia solare e le loro funzioni. Le energie rinnovabili rappresentano la migliore alternativa ecologica ed economica rispetto alle fonti tradizionali. Passare all’energia solare è una scelta per il futuro e la soluzione più conveniente. Ricorda che in Esneca puoi specializzarti in questo settore con il nostro Master in Riprogettazione di Impianti Solari Fotovoltaici.