Energia dal Sole

L’energia fotovoltaica rappresenta senza dubbio una delle frontiere della tecnologia del XXI secolo. L'energia elettrica che siamo oggi in grado di ricavare dal sole è infatti ancora troppo costosa rispetto a quella prodotta da altre fonti. Il costo degli impianti e la loro scarsa efficienza con le attuali tecnologie tengono di fatto fuori dal mercato questa abbondante fonte di energia, nonostante il suo basso impatto ambientale. Nel 2006 nel mondo sono stati generati infatti 18 trilioni di kilowattora, ma le fonti rinnovabili tutte insieme hanno contribuito per soli a 3,4 trilioni di kilowattora: tolti l’eolico, le biomasse e tutte le altre fonti rinnovabili non collegate alla generazione dal sole, il ruolo del fotovoltaico rimane ancora troppo piccolo.

Si tratta però di un ruolo strategico e tutte le maggiori nazioni del mondo stanno puntando su questa fonte energetica per il futuro. Fra il 2001 e il 2008 la potenza energetica prodotta da impianti fotovoltaici di tutto il mondo è salita da 1,3 a 15,2 GW. La Germania da sola copre il 35% di tutta la produzione mondiale di energia solare. Seguono a ruota Stati Uniti e Giappone. L’Italia però fa la sua parte e in molti casi vanta progetti di rilievo internazionale. Proprio nel Bel Paese la crescita della produzione di energia elettrica dal fotovoltaico si è attestata a 192,9 GWh nel 2008 con un incremento del 395,2% rispetto al 2007 (dati Terna). Si tratta di una percentuale ancora molto piccola se confrontata con i 307.064,5 GWH prodotti complessivamente nel Paese, tuttavia si tratta anche della fonte energetica con il maggiore tasso di crescita in assoluto.

Ma come si produce l’energia dal sole? I sistemi principali sono essenzialmente due. Il primo è basato sull’energia solare termica a concentrazione che si basa sulla concentrazione dei raggi solari tramite specchi. La luce viene diretta su un recipiente che contiene un fluido cosiddetto termovettore (in genere olio diatermico o sali fusi). La pressione crescente per via della temperatura elevata viene dunque impiegata per produrre energia elettrica. Attualmente per la generazione di grandi quantità di energia questo sistema sembra quello più promettente, nonostante i costi siano ancora molto elevati. Un ruolo particolare è svolto nel settore dall’italiana Enea con i suoi impianti sperimentali di Priolo in Sicilia (il progetto Archimede). Progetti di primo piano si hanno anche in Spagna, in Germania o in California.

L’energia solare, però, può essere anche adattata al consumo delle famiglie e, sotto forma di pannelli fotovoltaici usati per la produzione di energia elettrica o direttamente di acqua calda per uso domestico, potrebbe in questo senso cambiare l’approccio dell’uomo comune all’energia trasformandolo da consumatore a produttore. L’energia fotovoltaica propriamente detta deriva infatti dalla produzione diretta tramite pannelli solari e rappresenta il settore dell’energia solare più in espansione in assoluto nel mondo. La tecnologia in questo campo è in rapida evoluzione e sta passando dai tradizionali moduli al silicio alle tecnologie a film sottile. I moduli in silicio richiedevano tradizionalmente grossi costi di produzione per un rendimento poco elevato che li rendeva poco competitivi. Molti passi avanti sono stati fatti e le ultime tecnologie utilizzano pellicole con semiconduttori policristallini in tellurio-cadmio (TFCdTe) con efficienza di cella tra 10% e 16,5 per cento che hanno costi di produzione assai ridotti. Si stanno però sperimentando materiali di vario tipo e persino dei moduli organici. L’ingegneria dei materiali compie in questo campo passi da gigante e la forte domanda globale di questo tipo di tecnologie lascia comprendere che fra le energie di domani quella solare avrà sicuramente un ruolo di primo piano.