Per energia solare si intende la radiazione emessa dal sole sotto forma di onde elettromagnetiche, parte visibile ai nostri occhi(quella che chiamiamo luce) e in parte visibile( radiazioni ultraviolette e infrarosse).

La radiazione solare è una fonte di energia rinnovabile che ha il grande vantaggio di essere disponibile in misura praticamente illimitata e di non inquinare l'ambiente. L'utilizzo di questa fonte, tuttavia, presenta alcuni svantaggi. Uno è la sua discontinuità (dovuta all'alternanza del giorno e della notte, al ciclo delle stagioni e alla variazione delle condizioni meteorologiche), che obbliga ad utilizzare sistemi di accumulo dell'energia o integrazione con degli impianti che utilizzano altre fonti energetiche. Un altro è la bassa densità energetica che rende necessario l'impiego di ampie superfici di raccolta con elevati costi di impianto.

Oggi esistono due metodi per sfruttare l'energia che il sole invia sulla terra. Il primo, ben conosciuto da tutti, sfrutta l'effetto termico della radiazione solare e consiste nel riscaldare un fluido(in genere acqua o aria) mediante le radiazioni solari, captate da appositi pannelli. L'acqua o l'aria calde così ottenute possono poi essere utilizzate in svariate applicazioni civili (riscaldamento di abitazioni, produzione di acqua calda), agricole (riscaldamento di serre e stalle, essiccazione di foraggi) e industriali. Questa tecnologia è oggi abbastanza diffusa, in quanto di semplice applicazione ed economicamente conveniente. In secondo metodo sfrutta l'effetto elettromagnetico della radiazione solare per convertire, mediante appositi dispositivi, energia della radiazione solare in energia elettrica (conversione fotovoltaica). La conversione fotovoltaica sfrutta la capacità di alcuni elementi (per esempio il silicio) di trasformare direttamente la radiazione solare in elettricità. I primi impianti di questo tipo sono stati utilizzati sui satelliti artificiali, poi il loro impiego è stato esteso al settore delle telecomunicazioni (per esempio l'alimentazione di posti telefonici di emergenza lungo l'autostrada) e oggi comincia a trovare applicazione anche in utenze di medie dimensioni (case sparse, celle frigorifere, pompe per l'acqua ecc.) il costo della tecnologia solare è ancora piuttosto elevato e diventa conveniente soltanto quando le condizioni ambientali non consentono un normale allacciamento alla rete elettrica nazionale. Il miglioramento delle tecniche industriali di produzione potrà comunque, anche se non immediatamente, rendere l'energia solare concorrenziale per applicazioni più generalizzate.

LE CENTRALI SOLARI

L'energia solare può essere trasformata in energia elettrica mediane due tipi di centrale, che utilizzano rispettivamente la conversione termodinamica e la conversione fotovoltaica.

Una centrale termodinamica in Germania. Gli specchi riflettono la luce e la dirigono verso una caldaia.

Nella centrale termodinamica la captazione dell'energia solare avviene mediante un sistema di grandi specchi (eliostati) orientabili, che riflettono i raggi solari concentrandoli su una caldaia posta alla sommità di una torre. Nella caldaia, per effetto del calore solare si genera vapore che viene inviato alla turbina. Nella centrale fotovoltaica la conversione viene realizzata mediante le celle fotovoltaiche, che sono costruite da particolari semiconduttori, come il silicio, i quali hanno la proprietà di generare corrente elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare.

CELLE FOTOVOLTAICHE

Le celle sono dei  dispositivi che convertono l'energia luminosa in energia elettrica. Il pannello fotovoltaico è costituito da un insieme di celle collegate fra loro in serie o in parallelo, così da ottenere valori di tensione e corrente adatte ai comuni impieghi. La conversione della radiazione solare in una corrente di elettroni avviene nella cella fotovoltaica, opportunamente trattata. Tale trattamento è caratterizzato da diversi processi chimici, tra i quali si hanno i cosiddetti “drogaggi”.

EFFETTI SULL'AMBIENTE

Le centrali solari sono ingombranti: sottraggono vaste aree all'agricolture e agli insediamenti umani e modificano il paesaggio. Tuttavia non scaricano fumi nell'atmosfera e non inquinano le acque

SFRUTTAMENTO DELL'ENERGIA SOLARE IN GERMANIA

Il ministero sta sviluppando ed utilizzando tutte le fonti di energia rinnovabile per sostituire i carburanti fossili le cui emissioni di anidride carbonica (CO2) sono la fonte del surriscaldamento globale e causa di inondazioni e di siccità in tutto li pianeta. La chiave per ridurre il livello di emissioni di CO2, come ribadisce il Governo Federale Tedesco, consiste nel promuovere l'uso di fonti di energia rinnovabile come quella solare, eolica, idroelettrica, termica e delle biomasse. Esistono numerosi programmi per la promozione di fonti di energia rinnovabile sono stati avviati in tutto il paese portando così la percentuale di generazione di elettricità tramite tali fonti a 8% e riducendo le emissioni di CO2 di 53 milioni di tonnellate all'anno.
Uno degli elementi che hanno contribuito al successo e' il supporto del governo allo sviluppo di celle solari, questo ha fatto della Germania un paese leader nell'industria dell'energia solare, primo al mondo. 
Molti edifici governativi a Berlino stanno attualmente usando energia solare mentre in altre città, compreso l'aeroporto di Monaco, si stanno installando celle solari sui tetti utilizzate per riscaldamento e generazione di elettricità.

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