FOTOVOLTAICO

L’ENERGIA FOTOVOLTAICA 
I vantaggi della tecnologia fotovoltaica sono immensi: si va dall’assenza di manutenzione all’alta affidabilità dei sistemi tecnologici.

L’effetto fotovoltaico venne scoperto già nel 1838 ma le prime applicazioni pratiche nacquero solo negli anni 50.

La tecnologia fotovoltaico (FV) venne sviluppata per i primi satelliti, che furono messi in orbita in quel periodo: le tradizionali pile e l’energia nucleare non erano adatte alle esigenze di allora: dopo un breve periodo, l’energia immagazzinata si sarebbe consumata ed il satellite sarebbe divenuto inutilizzabile.

I vantaggi della tecnologia fotovoltaica erano e sono:

1)L’inesauribilità della fonte d’energia (il sole)
2)Nessuna produzione di scorie (gas combusti, residui, ecc…)
3)Assenza di necessità di manutenzione
4)Alta affidabilità grazie all’assenza di parti in movimento
Il processo fotovoltaico si basa sulla capacità che hanno alcuni minerali semiconduttori, come ad esempio il silicio, di trasformare la radiazione luminosa in energia elettrica.

L’elemento base utilizzato per questo processo è la cella fotovoltaica che, con le tecnologie attuali, riesce a convertire in energia elettrica circa il 16% dell’energia solare che la investe (attualmente vi sono celle che raggiungono il 24%).

Una cella fotovoltaica può essere considerata come una sorgente di tensione al pari di una pila o di un’accumulatore, la differenza rispetto alle altre sorgenti risiede nel fatto che la tensione non viene generata da reazioni chimiche (pile, accumulatori), ma dalla radiazione solare incidente, che colpendo la superficie della cella provoca la circolazione delle cariche elettriche presenti nel cristallo di silicio.

Tali cariche (elettroni e ioni) possono quindi fluire in un circuito esterno collegato alle superfici della cellula stessa.

Per ottenere un modulo fotovoltaico con una potenza nominale di 50-100 W è necessario collegare più celle in serie e parallele per formare un cosiddetto modulo o pannello fotovoltaico; più moduli collegati opportunatamente possono fornire la potenza richiesta dalle varie applicazioni.

Alla radiazione solare media di 1.000 W / mq, una cella di silicio standard di 100 cmq, (10×10 cm.) fornisce una tensione di 0,5 V ed una corrente di 3°, vale a dire una potenza di 1,5 W.

Un impianto FV con una superficie di 1 mq con celle al 16% genera quindi 160 W.

Il vantaggio di questo tipo di generatore è che non ha ne liquidi ne parti in movimento su cui dover fare lavori manutenzione: alcuni costruttori danno una garanzia di 20 anni.

Sono praticamente “eterni”, una panacea!

Non proprio; vi sono due svantaggi, il primo è la bassa resa: solo circa il 16% dell’energia solare incidente viene trasformata in energia elettrica.

L’altro è il costo ancora molto alto dovuto alla produzione ancora a livello quasi “artigianale”.

Ecco perché quasi tutti i paesi industrializzati ne sovvenzionano l’utilizzo.

TIPI DI IMPIANTI FOTOVOLTAICI

Vi sono impianti fotovoltaici di diverso tipo, ad esempio con:

a)Alimentazione diretta
b)Funzionamento ad isola
c)Funzionamento ad immissione in rete (grid connection)

L’alimentazione diretta viene usata solo per piccoli apparecchi in quanto sprovvisti di una forma di accumulo, l’apparecchio non funziona in assenza di luce (es: calcolatori tascabili).

Componenti di un impianto ad isola
1.Cella solare, 2. Regolatore di carica, 3. Accumulatori, 4. Inverter: trasforma la corrente continua (cc) proveniente dagli accumulatori in corrente alternata (ca) a 230 V (è necessario solo se vi sono utenze con questa tensione di alimentazione), 5. Utenze.

Nel funzionamento ad isola l’impianto fotovoltaico lavora indipendentemente dalla rete elettrica, questo tipo di impianto viene impiegato per l’alimentazione di apparecchi in zone non raggiungibili dalla rete (zone montane, isole) o nel caso sia richiesta grande mobilità (camper).

Negli impianti “misti” viene previsto un gruppo elettrogeno che si inserisce in caso di consumi elevati di breve durata.

Gli impianti ad immissione in rete possono venir definiti come centrali elettriche.

Essi infatti forniscono l’energia solare trasformata direttamente alla rete pubblica di distribuzione dell’energia elettrica.

Queste “centrali” sono realizzabili per potenze che vanno da pochi Watt fino a grandi impianti di diversi megawatt.
 
COSTRUIRE AL NATURALE
Materiali di sintesi, polimeri, collanti, isolanti, prodotti verniciati rilasciano nell’aria interna degli ambienti oltre ottocento composti.

Il materiale edile ecologico per eccellenza non esiste, questo è l’assunto principale dal quale si deve partire prima di mettere mano ad operazioni di ristrutturazione o di costruzione di  nuovi edifici.
Non esistono ricette valide in assoluto, ma solo indicazioni pratiche da rielaborare sulla base di una serie di variabili ed esperienze.

Per ogni materiale bisogna considerare, oltre alle eventuali emissioni dannose, la ricaduta ambientale del costo di trasporto, l’impiego di energia necessaria alla sua produzione, la nocività durante le fasi di lavorazione, la potenzialità riciclabilità in caso di demolizione e cosi via.

Non ultimo la valutazione dei costi rispetto ad altre alternative.

E’ evidente che il legno può essere preso in considerazione come materiale ecologico se dovessimo costruire una casa in Alto Adige, ma se la nostra casa fosse a Pantelleria sarà più opportuno lavorare con la pietra viva della tradizione costruttiva locale.

Se poi la nostra casa in Alto Adige fosse al centro di Bolzano probabilmente gli estremi dovrebbero essere ricoperti con intonaci o altri materiali più consoni all’intorno ambientale urbano.
 

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