Energia solare sta per energia dalla luce e dal calore emessi dal sole. Questa fonte di energia può essere sfruttata in forma fotovoltaica o termica, generando rispettivamente energia elettrica e termica. Per essere considerato un fonte di energia pulita, l'energia solare è una delle fonti alternative più promettenti per ottenere energia.
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Come funziona l'energia solare?
L'energia solare, come suggerisce il nome, si riferisce all'energia la cui fonte è il sole. La sua cattura può essere effettuata attraverso diverse tecnologie, come pannelli fotovoltaici, impianti eliotermici e pannelli solari.
Fondamentalmente, quando viene catturata, la luce solare viene convertita in energia. Nei pannelli fotovoltaici e negli impianti eliotermici, la luce solare viene convertita in energia elettrica e termica. Nel riscaldamento solare, la luce solare viene convertita in energia termica.
Tipi di energia solare
L'energia solare può essere utilizzata per produrre energia elettrica attraverso due sistemi: eliotermico e fotovoltaico.
energia solare fotovoltaica
L'energia solare fotovoltaica non è altro che il conversione diretta della radiazione solare in energia elettrica. Questa conversione viene eseguita tramite chiamate Celle fotovoltaiche, composto da un materiale semiconduttore, solitamente silicio. Quando è focalizzata sulle cellule, la luce solare provoca il movimento degli elettroni dal materiale conduttivo, trasportandoli attraverso il materiale fino a quando non vengono catturati da un campo elettrico (formato da una differenza di potenziale tra i semiconduttori). In questo modo si genera elettricità.
Composto da pannelli, moduli e apparecchiature elettriche, l'impianto fotovoltaico non necessita di un ambiente ad alto irraggiamento per funzionare. Tuttavia, la quantità di energia prodotta dipende dalla densità delle nuvole, cioè meno nuvole sono nel cielo, maggiore è la produzione di elettricità.
Questo modo di ottenere energia, uno dei più promettenti attualmente, sta crescendo sempre più in a causa della riduzione dei prezzi e degli incentivi offerti ai paesi per l'adozione di fonti energetiche rinnovabili. energia.
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I pannelli solari catturano la radiazione solare, trasformandola in energia che rifornisce le case.
energia solare eliotermica
Nel sistema eliotermico, l'energia del sole si trasforma in calore, riscaldando principalmente l'acqua nelle case, negli hotel e nei locali. Per rendere ciò possibile vengono utilizzati pannelli solari (specchi, collettori, eliostati) che riflettono la luce solare concentrandola in un unico punto dove è presente un ricevitore.
Il ricevitore è costituito da un liquido riscaldato dalla luce solare riflessa dai pannelli. Questo liquido è responsabile dell'immagazzinamento del calore, del riscaldamento dell'acqua negli impianti e quindi della produzione di vapore. Questo vapore muove le turbine negli impianti, provocando l'attivazione di generatori, che producono elettricità.
Le regioni con elevata incidenza solare, poche nubi e terreno pianeggiante sono adatte alla produzione di energia solare eliotermica. In Brasile, le regioni Nord Est, Midwest e sud-est spiccano nella produzione di questo tipo di energia solare.
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Vantaggi e svantaggi
L'energia solare è considerata a fonte rinnovabile di energia, in quanto ottenuta attraverso una fonte inesauribile: il Sole. Pur avendo numerosi vantaggi per l'ambiente, l'utilizzo di questa fonte energetica presenta anche alcuni svantaggi. Nota la tabella qui sotto:
Benefici |
Svantaggi |
Fonte di energia rinnovabile e inesauribile. |
Per essere fabbricato, un pannello solare consuma una grande quantità di energia, che a volte è maggiore dell'energia da esso generata. |
Non inquinante. |
Prezzi elevati in relazione alla produzione di energia attraverso fonti non rinnovabili. |
Richiede poca manutenzione nei suoi impianti di produzione. |
Produzione variabile in base alle condizioni atmosferiche. |
I pannelli solari sono sempre più efficienti e con costi inferiori. |
Durante la notte non viene prodotta energia solare. |
Fonte di energia valida per luoghi remoti e inaccessibili, in quanto non richiede grandi investimenti nella manutenzione delle apparecchiature. |
Le regioni situate a latitudini medio/alte producono poca energia durante l'inverno. |
Un'ottima fonte di energia per i paesi tropicali, come il Brasile, la cui radiazione solare è solitamente intensa durante buona parte dell'anno. |
Lo stoccaggio di questo tipo di energia è inefficiente rispetto all'energia idroelettrica, ai combustibili fossili e alle biomasse. |
Richiede aree meno estese per essere prodotte. |
Richiede un sistema di archiviazione efficiente. |
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energia solare in Brasile
Il Brasile è stato il primo paese sottosviluppato a produrre celle fotovoltaiche. Poiché si trova vicino all'Equatore, una regione ad alta incidenza solare, il paese ha uno scenario estremamente favorevole per la generazione di energia da energia solare. Inoltre, è abbondante nel silicio, la materia prima utilizzata per fabbricare le celle fotovoltaiche.
Attualmente il Brasile possiede circa 30mila generatori di energia fotovoltaica. Secondo Abrava (Associazione Brasiliana di Refrigerazione, Aria Condizionata, Ventilazione e Riscaldamento), ci sono circa 500.000 collettori solari residenziali nel paese. La previsione è che il Brasile chiuderà l'anno 2018 con una capacità di energia solare installata vicina ai 2,5 gigawatt, un'efficienza di circa il 115% in più rispetto all'anno precedente.
Nel Paese sono ancora in corso alcuni progetti riguardanti la generazione di energia eliotermica, principalmente nella regione del Nordest. Nel 2010, il Ministero delle Miniere e dell'Energia e il Ministero della Scienza, della Tecnologia e dell'Innovazione hanno avviato un accordo per la costruzione di una piattaforma di ricerca a Petrolina, Pernambuco, con l'obiettivo di introdurre l'energia solare nel mercato Brasiliano.
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Un altro progetto è lo SMILE (Hybrid Solar System with Microturbine for Electricity Generation and Heat Cogeneration in the Agroindustria), il cui obiettivo è realizzare due impianti solari per la generazione di energia elettrica integrati alle attività agroindustriale. La previsione è che un impianto verrà realizzato a Pirassununga, nello stato di San Paolo, e un altro a Caiçara do Rio do Vento, nel Rio Grande do Norte.
Nonostante ciò, i costi per la generazione di energia solare sono ancora piuttosto elevati rispetto ad altre fonti energetiche, come l'idraulica e i combustibili fossili. L'installazione di un impianto solare in Brasile costa circa 3.500 euro per kWp (peak-kilowatt). L'alto costo di installazione, sommato alla mancanza di informazioni sull'efficacia dei pannelli fotovoltaici, spiega il fatto che l'energia solare non ha ancora raggiunto la maggior parte delle case, degli stabilimenti e delle industrie del Brasile. Pertanto, il Paese non è ancora tra i leader nella produzione e nell'utilizzo dell'energia solare.
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Energia solare nel mondo
Nonostante la crescita nell'uso dell'energia solare negli ultimi anni, questa forma energetica rappresenta solo l'1,3% dell'elettricità generata nel mondo.
Quando si parla di utilizzo dell'energia solare, la Cina appare come il leader nella classifica dei paesi che investono in questo settore, rappresentando circa il 26% degli impianti di energia solare del mondo. Spiccano anche paesi come gli Stati Uniti e il Giappone, che rappresentano ciascuno circa il 13% della produzione.
Vedi sotto l'elenco dei paesi leader nella produzione di energia solare:
Cina |
Nel 2016, la Cina ha rappresentato circa il 40% della capacità solare installata nel mondo. |
Germania |
È il Paese con la più alta capacità solare installata per persona, circa 500 watt per abitante. |
Giappone |
È il secondo paese con la più alta capacità solare installata per persona, con circa 337 watt per abitante. |
NOI |
L'energia solare rappresenta circa il 10% della produzione di elettricità in questo paese. |
Italia |
Circa il 7,8% della produzione di elettricità in questo paese è rappresentato dall'energia solare. |
di Rafaela Sousa
Laureato in Geografia
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/geografia/energia-solar.htm