Nel 21° secolo, le fonti energetiche alternative stanno guadagnando sempre più popolarità. Pertanto, nel 2023, la capacità di energia alternativa è aumentata del 50% rispetto ai risultati del 2022. Secondo l’Agenzia internazionale per l’energia, entro il 2030, la capacità globale di energia rinnovabile aumenterà di altre 2,5 volte. In questo articolo parlerò dei pro e dei contro dell’energia solare nelle realtà moderne.
- Aree di applicazione dell'energia solare
- Vantaggi dell'energia solare
- Svantaggi dell'energia solare
- Possibilità di installare pannelli solari in regioni remote o difficili da raggiungere
- Problemi di riciclaggio dei vecchi pannelli solari
- Combinazione con altre fonti energetiche
- La fattibilità dell'utilizzo dell'energia solare in vari campi
Aree di applicazione dell’energia solare
L’energia solare ha una vasta gamma di applicazioni e viene utilizzata in molti settori:
Energia
Uno dei settori chiave in cui viene utilizzata l’energia solare è la produzione di elettricità.
Convertire la luce solare in elettricità è possibile grazie ai pannelli solari. In tal modo, l’effetto fotovoltaico nei pannelli solari converte la luce in corrente elettrica, che può poi essere utilizzata direttamente o immagazzinata in batterie per un uso successivo.
I pannelli solari sono installati sui tetti degli edifici, a terra, in siti appositamente designati per la generazione di elettricità. Questi possono variare da parchi solari su larga scala a piccoli sistemi individuali per uso domestico.
Industria automobilistica
L’energia solare può essere utilizzata nell’industria automobilistica per caricare i veicoli elettrici. Alcune auto sono dotate di pannelli solari direttamente sul tetto, che permettono di ricaricare le batterie anche durante la guida. Ad esempio, nel 2019, gli studenti di ingegneria hanno presentato la Lightyear One, un’auto ibrida a energia solare.
Industria spaziale
Nello spazio, i pannelli solari sono ampiamente utilizzati per alimentare veicoli spaziali e satelliti. Convertono la luce solare in elettricità, che alimenta tutti i sistemi di bordo.
Dispositivi mobili
In alcuni casi, i pannelli solari vengono utilizzati per caricare dispositivi mobili come smartphone, tablet e laptop. Ciò è particolarmente utile durante escursioni o spedizioni quando non è possibile accedere all’elettricità da una presa.
Vantaggi dell’energia solare
- Ampia gamma di applicazioni: l’energia solare viene utilizzata per fornire elettricità a varie infrastrutture (compresi i veicoli), fungendo da fonte principale o aggiuntiva di elettricità; utilizzato negli impianti di riscaldamento; soddisfa le esigenze individuali di riscaldamento dell’acqua, ecc.
- Rispettoso dell’ambiente: l’uso dell’energia solare non inquina l’ambiente e non produce gas serra.
- Ridurre la dipendenza dalle risorse naturali limitate: l’uso dell’energia solare aiuta a ridurre la dipendenza da petrolio, gas e altri combustibili.
- Impatto economico:investire nell’energia solare crea posti di lavoro e aiuta a ridurre i costi.
- Sicuro ed efficiente: l’energia solare è sicura e ha il potenziale per aumentare l’efficienza (coefficiente di prestazione).
- Nessun cablaggio: i pannelli solari non richiedono alcun cablaggio, rendendo l’installazione più semplice e conveniente.
Svantaggi dell’energia solare
- Incoerenza: lo svantaggio è l’instabilità di notte e nelle giornate nuvolose, ma la capacità di immagazzinare energia può risolvere questo problema.
- Stagionalità: la quantità di energia solare prodotta dipende dal periodo dell’anno.
- Investimento iniziale elevato: il costo iniziale dei pannelli solari, delle apparecchiature associate e dei costi di installazione è piuttosto elevato.
- Rimborso lungo.
Possibilità di installare pannelli solari in regioni remote o difficili da raggiungere
Sul territorio della Federazione Russa, l’uso di fonti energetiche alternative (generazione solare ed eolica) è incluso nei programmi per lo sviluppo sostenibile del complesso termico ed elettrico a livello legislativo. In particolare, l’introduzione di questa pratica si applica anche alle regioni difficili da raggiungere e ai siti remoti, dove prevale il tempo soleggiato durante tutto l’anno. Quindi, nelle regioni meridionali della Russia questo sembra promettente.
Nelle regioni polari, in cui parte dell’anno cade la notte polare, l’uso di tali fonti di elettricità, al contrario, non è redditizio. Al momento, i complessi energetici da megawatt in regioni come i territori di Krasnodar e Stavropol, così come nella Repubblica di Kalmykia, forniscono già energia non solo alle singole strutture, ma anche a strutture infrastrutturali complesse, comprese quelle industriali.
Problemi di riciclaggio dei vecchi pannelli solari
Allo stesso tempo, in alcuni casi, la batteria viene ammortizzata prima della sua durata di servizio stimata. Ciò può accadere per i seguenti motivi:
- Usura prematura e invecchiamento. I pannelli sono soggetti ad usura e perdita di efficienza nel tempo. Il mancato rispetto delle condizioni operative può accelerare questo processo. Se un pannello solare smette di produrre energia sufficiente o si rompe, il suo smaltimento diventa inevitabile.
- Tecnologie obsolete. Il rapido sviluppo della tecnologia delle celle solari sta rendendo obsoleti i modelli precedenti. I pannelli obsoleti possono avere una bassa efficienza rispetto a quelli innovativi, rendendone impraticabile l’utilizzo.
Combinazione con altre fonti energetiche
L’uso combinato dell’energia solare con altri tipi di energie rinnovabili e di altro tipo è uno degli approcci più promettenti nel settore energetico. L’energia solare può essere utilizzata efficacemente in combinazione con altri tipi di energia rinnovabile, come l’energia eolica, l’energia idroelettrica e altre, come il nucleare e l’idrogeno.
Il vantaggio di questo approccio combinato è un approvvigionamento energetico più affidabile e stabile rispetto all’utilizzo di un solo tipo. Ad esempio, gli impianti eolici e quelli solari si compensano a vicenda in orari diversi della giornata e a seconda della stagione, riducendo così il rischio di un’interruzione completa della corrente elettrica nel sito.
Inoltre, la condivisione dell’energia solare con altre fonti può migliorare l’efficienza economica dei progetti. In alcuni casi, l’energia solare può essere utilizzata per mantenere la stabilità del sistema e ridurre il peso sulle fonti energetiche più costose.
In generale, l’uso combinato dell’energia solare con altri tipi di energie rinnovabili e altre energie aiuta a diversificare il portafoglio energetico, aumentare la sostenibilità del sistema di approvvigionamento energetico e ridurre gli impatti ambientali negativi.
La fattibilità dell’utilizzo dell’energia solare in vari campi
I benefici derivanti dall’utilizzo dell’energia solare in diversi ambiti sono dovuti ai vantaggi sotto l’aspetto economico, ambientale e sociale. Innanzitutto, l’energia solare è una fonte di energia inesauribile, a differenza delle fonti tradizionali come il carbone e il olio.
L’energia solare è disponibile quasi ovunque, garantendo la stabilità dell’approvvigionamento energetico e riducendo la dipendenza dalla disponibilità di risorse naturali aggiuntive. Inoltre, l’energia solare è una fonte di energia pulita ed ecologica. Durante la produzione di energia solare non si verificano emissioni di sostanze nocive e gas serra, il che riduce l’impatto negativo sull’ambiente e aiuta a combattere il cambiamento climatico.
Pertanto, l’energia solare è altamente adattabile a varie applicazioni. Può essere utilizzato a molti livelli: da quelli su piccola scala (come fornire elettricità a dispositivi mobili o riscaldare l’acqua per una casa privata) a progetti su larga scala (costruzione di grandi centrali di generazione di energia solare).
