Vantaggi e svantaggi dell'energia solare

I vantaggi e gli svantaggi dell'energia solare si riferiscono ai vantaggi e ai rischi dell'utilizzo di tecnologie per catturare e utilizzare l'energia luminosa del sole.

Di tutta l'energia solare che raggiunge la Terra:

• Il 43% viene utilizzato per riscaldare l'atmosfera e il suolo;
• Il 35% viene restituito allo spazio quando viene riflesso sulla Terra;
• Il 22% è utilizzato nel ciclo dell'acqua: evaporazione, precipitazione e condensazione;
• Lo 0,2% è utilizzato nella generazione del vento; Y
• Lo 0,02% viene utilizzato dalle piante nel processo di fotosintesi.

Energia solare	Vantaggio	Svantaggi
Per la società	Uso dello spazio urbano. Basso costo di manutenzione. Diversità delle applicazioni. Sviluppo tecnologico	Costo di investimento iniziale elevato. Richiede sistemi di accumulo (batterie). Bassa efficienza di produzione energetica. Mancanza di informazioni e supporto tecnico.
Per l'ambiente	Energia alternativa. Energia rinnovabile. Bassa emissione di gas serra	Dipende dal tempo. Variabilità della luce solare. Colpito dall'inquinamento atmosferico.
Per il pianeta	Approfittando delle regioni desertiche. Disponibilità in tutto il mondo. Accesso in siti appartati.	Grandi appezzamenti di terreno per produzioni su larga scala. Smaltimento e riciclaggio di materiali tossici. Siti di produzione ideali (deserti) lontani dai centri abitati.

Energia solare: vantaggi

1. Fonte di energia rinnovabile

L'energia del sole è illimitata in termini pratici.

2. Alternativa energetica

I pannelli solari (sistemi fotovoltaici) possono essere utilizzati nelle case, nelle industrie e in altre strutture, riducendo così la dipendenza dall'energia dai combustibili fossili.

3. Diversità delle applicazioni

Possiamo utilizzare l'energia solare per diversi scopi:

• Per generare elettricità: attraverso sistemi fotovoltaici (pannelli solari).
• Per generare calore: attraverso i sistemi termici, l'energia solare viene utilizzata per riscaldare l'acqua e gli impianti.

Le applicazioni dipendono dalla tecnologia coinvolta.

4. Uso dello spazio urbano

L'installazione di impianti fotovoltaici o termici può essere effettuata su costruzioni urbane, tetti di edifici e abitazioni, con cui questo spazio viene utilizzato per la generazione di energia elettrica e / o termica.

5. Basso costo di manutenzione

La manutenzione dei sistemi di collettori di energia solare è bassa una volta installati.

6. Sviluppo tecnologico

Lo sviluppo tecnologico dell'industria dell'energia solare è in costante progresso. Uno degli aspetti da migliorare è la produzione di celle fotovoltaiche più attraenti dal punto di vista economico, più durevoli e più efficienti..

7. Uso delle regioni desertiche

I deserti sono considerati regioni insopportabili, praticamente abbandonate per la difficoltà di sopravvivere quando non si è adattati. Tuttavia, sono un'ottima opzione per l'utilizzo dell'energia solare durante tutto l'anno..

Ad esempio, l'impianto El Romero Solar nel deserto di Atacama in Cile produce energia equivalente per il consumo di 240mila abitazioni e fornisce il 100% dell'energia richiesta nel data center di Google in Cile..

8. Bassa emissione di gas serra

L'elettricità generata dall'energia solare è praticamente priva di inquinamento rispetto ai combustibili fossili. L'emissione di gas serra è ridotta per due motivi:

1. Una volta installati, il funzionamento degli impianti fotovoltaici non rilascia gas serra;
2. Ottenendo energia in questo modo, si interrompe l'uso di combustibili fossili.

9. Disponibilità a livello globale e oltre

L'energia solare è disponibile in tutto il mondo: il sole illumina ogni angolo della Terra. Anche nello spazio. Ad esempio, i pannelli solari della Stazione Spaziale Internazionale forniscono tutta l'energia elettrica richiesta dai membri delle varie spedizioni..

10. Accesso all'elettricità in luoghi remoti

In alcuni luoghi in cui l'accesso alla rete elettrica pubblica è limitato, l'uso di sistemi fotovoltaici è un'opzione accettabile. Per esempio:

• per eseguire sistemi di irrigazione nei campi,
• per illuminazione stradale,
• gestire cabine per chiamate di emergenza sulle autostrade,
• per sistemi di navigazione e boe,
• per azionare le pompe idrauliche, e
• per recinzioni elettriche.

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Energia solare: svantaggi

1. Grandi tratti di terra

La tecnologia per raccogliere e produrre elettricità su larga scala dall'energia solare richiede ampi tratti di terra, quindi sarebbe in concorrenza con la terra per l'agricoltura o le foreste. L'impianto El Romero Solar, ad esempio, comprende 776mila moduli fotovoltaici che coprono un'area di 280 ettari nel deserto di Atacama, in Cile..

2. Elevato costo di investimento

L'investimento iniziale per l'acquisto dell'impianto fotovoltaico è elevato, poiché richiede, oltre ai moduli fotovoltaici, l'inverter, il regolatore di carica, il cablaggio, le batterie e l'impianto..

3. Dipendente dal tempo

Nelle giornate nuvolose e piovose, l'efficienza della raccolta dell'energia solare diminuisce notevolmente. Ad esempio, le giornate più piovose in inverno generano meno di un decimo di ciò che si può ottenere in una radiosa giornata estiva..

4. Variabilità della luce solare

L'angolo con cui la luce solare cade su una particolare regione varia durante il giorno. Nelle apparecchiature fisse di raccolta dell'energia solare, è difficile sfruttare al massimo l'energia solare durante tutto il giorno.

La luce solare varia anche a seconda del periodo dell'anno. Per i paesi tropicali, il numero di ore di luce diurna è più o meno lo stesso durante tutto l'anno; tuttavia, i paesi della zona temperata ricevono meno ore di luce durante l'autunno-inverno.

5. Centri popolati lontani dai centri di produzione di energia

I siti di produzione ideali, come i deserti, sono molto lontani dai grandi centri popolati. Sebbene questi siti forniscano la generazione di energia più efficiente, la distribuzione di questo potere ai consumatori presenta un problema logistico. Ad esempio, El Romero Solar, nel deserto di Atacama in Cile, si trova a 645 km dalla capitale, Santiago.

6. Smaltimento e riciclaggio di materiali tossici

Il più grande problema ambientale associato ai sistemi fotovoltaici è l'uso di sostanze chimiche tossiche come il solfuro di cadmio e l'arseniuro di gallio nella loro fabbricazione. Queste sostanze chimiche sono altamente tossiche e persistono nell'ambiente per secoli, quindi individuare e riciclare i materiali delle cellule è un problema serio..

7. Efficienza di produzione di energia bassa

Di tutta l'energia solare che raggiunge i pannelli fotovoltaici, in media solo un quinto viene trasformato in elettricità. Sebbene sia possibile aumentare l'efficienza con materiali diversi, il costo economico è molto elevato. Tuttavia, l'efficienza non può superare il 30% a causa della fisica delle tecnologie attuali..

8. Colpito dall'inquinamento atmosferico

Inquinamento atmosferico, smog e polvere interferiscono con la trasmissione della luce. Pertanto, nelle città con un notevole inquinamento atmosferico, l'efficienza dei pannelli solari sarà ridotta.

9. Dipende dai sistemi di backup

Per mantenere gli attuali livelli di consumo di elettricità, è necessario disporre di un sistema di backup:

• Sistema di archiviazione: come le batterie, per risparmiare energia quando c'è il sole e usarla quando non c'è.
• Sistemi di backup: utilizzando un generatore elettrico o collegato al sistema elettrico convenzionale della città.

10. Mancanza di informazioni e supporto tecnico

C'è molta ignoranza su come funzionano i sistemi di generazione di energia solare e quanto producono, il che si riflette nel fatto che poche aziende hanno una posizione dominante nel mercato dei sistemi..

In caso di danneggiamento di apparecchiature o pannelli solari, gli utenti privati ​​dipendono esclusivamente dal supporto tecnico delle società venditrici, le cui conoscenze tecniche sono molto limitate..

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Riferimenti

DeGunther, R. Alternative Energy for Dummies. Wiley Publishing. 2009.