Le tecnologie di utilizzazione dell’energia solare

Nel corso della storia sono state sviluppate diverse tecniche per l’utilizzo dell’energia solare, per esempio per la cottura dei cibi, la fusione dei metalli e persino per usi bellici (si pensi agli specchi ustori di Archimede). Tuttavia, in era moderna, ha prevalso l’uso dei combustibili fossili (gas, petrolio, carbone), che non sono altro che energia solare accumulata dagli organismi viventi in milioni di anni e pronta per l’uso in qualsiasi momento.

La consapevolezza della relativa scarsità dei combustibili fossili e la sensibilità nei confronti dei loro effetti sul clima e sull’ambiente, nonché un adeguato sviluppo tecnologico, hanno indotto a ricercare usi della radiazione solare per sostituire almeno in parte a fini energetici i combustibili fossili.

Impianto solare termodinamico PCS (Prova Componenti Solari), realizzato dall’ENEA presso il Centro Ricerche Casaccia che ha permesso di sviluppare e sperimentare soluzioni e idee altamente innovative (fluido con migliori prestazioni termodinamiche, “tubo ricevitore” avanzato ecc.) e di qualificare l’industria italiana del settoreLe tecnologie disponibili e quelle in fase di sviluppo sono numerose e la loro classificazione è in continua evoluzione. Una prima classificazione può seguire il criterio degli usi tecnologici delle radiazioni solari, ossia delle finalità che perseguono. Possiamo così avere:

  • il solare termico che comprende le tecnologie per ottenere   calore a bassa e media temperatura per la produzione di acqua calda sanitaria, per la climatizzazione estiva e invernale degli ambienti, per la cottura (forni solari), per i trattamenti dell’acqua (dissalazione) e per alcuni processi industriali (essiccazione, maturazione ecc.);
  • il solare di potenza, le cui tecnologie sono finalizzate alla produzione di energia elettrica in modo diretto (fotovoltaico, termoelettrico a effetto Seebeck) o mediante la raccolta di calore ad alta temperatura e la sua conversione con cicli termodinamici (Rankine, Stirling).
  • la chimica solare che comprende diverse tecnologie per l’utilizzazione dell’energia solare come forza motrice per reazioni chimiche finalizzate alla produzione di combustibili, trattamenti di depurazione o altre lavorazioni industriali.

 

Infine, si può citare lo sfruttamento del solare passivo e della luce naturale con tecnologie legate all’architettura, che a partire dalle prime esperienze umane (si pensi agli Igloo o alle capanne africane con tetti di foglie di banano) si sono fatte vieppiù sofisticate.