Aug 13 2011

Il sole di mezzanotte e altre amenità solari

Ci sono un paio leggende metropolitane che vengono spesso associate all’idea della produzione di energia elettrica che sfrutti la fonte primaria di energia terreste: il sole.

In particolare, chi si oppone all’utilizzo del solare a prescindere dalla tecnologia utilizzata, si basa su due argomenti in apparenza inattaccabili:

1) L’argomento tecnico: allo stato attuale, il solare non è utilizzabile perché per poter fornire l’Italia di tutta l’energia che essa oggi richiede, sarebbe necessario ricoprire l’intera superficie dello Stato italiano.
2) L’argomento popolare: anche se le tecnologie permettessero di produrre una quantità di energia sufficiente, non c’è modo di produrre energia quando la giornata è nuvolosa e soprattutto, di notte, quando il sole, semplicemente non c’è.

Fin qui i fattoidi, adesso passiamo alla realtà dei fatti.

Il primo argomento è stato utilizzato (tra gli altri) anche da Tremonti, che come sappiamo ha delle difficoltà in contabilità:

  1. Al 2009, il consumo complessivo di energia elettrica in Italia è stato pari a 299 915 GWh (ai quali si aggiungono circa 20 353 GWh che vanno annualmente dispersi in vario modo). La potenza richiesta italiana equivale in media a circa 38,5 GW di potenza elettrica lorda istantanea (36,4 GW di potenza elettrica netta istantanea), con valori che oscillano tra la notte e il giorno mediamente da 22 a 50 GW, con punte minime e massime rispettivamente di 18,8 e 51,8 GW.
  2. Data la tecnologia MENO efficiente oggi diponibile, si stima (per difetto) un irraggiamento medio in Italia di circa 1700 kWh/m² anno (usiamo Roma come incidenza media): contando l’efficizenza dei pannelli, ad oggi intorno il 15% e vari effetti di dispersione otteniamo approssimativamente 200kWh/mq e con un picco istantaneo di circa 1 KW ogni 7,2 metri quadri.
  3. Dato che l’italia dispone di una superficie di 301 336 milioni di m², facendo un paio di moltiplicazioni, si ottiene un totale di oltre 60 milioni di GWh e 41 852 GW di potenza istantanea (rapporti: 1/200 nel primo caso e 1/1000 nel secondo). In altre parole se veramente si coprisse l’intera superficie italiana, la potenza erogata supererebbe di gran lunga quella oggi richiesta: per coprire il picco massimo di consumi sarebbe sufficiente coprire meno di 400 milioni di m² (data una condizione eccellente di esposizione dei pannelli al sole), pari allo 0,12% della superficie totale.

Ovviamente si tratta di un calcolo che rappresenta solamente un esercizio matematico: la soluzione non è realizzabile per ovvi motivi e non risolverebbe il problema della richiesta di energia durante le fasi di scarsa o nulla esposizione alla luce solare. Resta però il fatto che le cifre usate spesso dagli oppositori del solare non abbiano niente a che vedere con la realtà.

La buona notizia è che le tecnologie oggi esistenti hanno già ampiamente superato la -scarsa- efficienza associata ad un pannello solare  fotovoltaico, responsabile della produzione elettrica fin qui stimata.

Qui entra in campo il secondo argomento, apparentemente definitivo: si può sbagliare con le stime, ma bisognerà ammettere che se l’energia richiede la presenza del sole, allora di notte non si potrà produrre energia. Ma chi lo dice che il solare richiede sempre la presenza del sole? Attualmente esistono almeno tre diversi tipi di tecnologie ampiamente usate, testate e commercializzate (su piccola o grande scala): si tratta del solare termico, del fotovoltaico e degli impianti a concentrazione o termodinamici. Questi ultimi vantano una delle varianti più efficienti in Italia, grazie anche al lavoro del fisico premio Nobel Carlo Rubbia. In particolare, la centrale solare termodinamica “Archimede, inaugurata il 15 luglio 2010 a Priolo Gargallo (SR) presenta una caratteristica interessante, dato che è in grado di produrre energia elettrica anche quando il sole non c’è.

Si tratta infatti di una centrale capace di utilizzare il sole per riscaldare dei sali fino a temperature che superano i 500 gradi: questi sali impiegano molto tempo a raffreddarsi e possono quindi essere utilizzati per generare vapore (e quindi muovere le turbine che producono energia) per un tempo che allo stato attuale delle tecnologie raggiunge le 8 ore consecutive in totale assenza di esposizione solare. Ecco un video esplicativo da Ambiente Italia (Rai3) ed una descrizione puntuale proveniente da wikipedia.

Sulla base di queste nuove tecnologie e con l’idea che sia possibile svilupparle ulteriormente, è nato nel 2010 il progetto DESERTEC, che mostra come sarebbe possibile già oggi utilizzare le zone desertiche a sud e a nord del mediterraneo con centrali a concentrazione permettendo (con un circuito integrato solo da altre fonti di energia rinnovabili) non solo di alimentare di energia elettrica l’intera area euromediterranea, ma anche di fornire grandi quantitativi di acqua dolce, partendo dall’acqua di mare proprio nelle zone desertiche.

Non fantascienza quindi, ma applicazione di ciò che si conosce. Se poi si decidesse di investire anche in ricerca di sistemi ancora più efficienti e meno impattanti, in pochi anni le soluzioni proposte e rese materialmente applicabili supererebbero la nostra più fervida fantasia.

Acknowledgement: Vito Trianni, IRIDIA-CoDE
Si ringrazia Marco D. per aver segnalato un errore di calcolo nella prima versione dell’articolo.

[Articolo apparso per la prima volta qui: http://www.sinistraecologialiberta.it/articoli/il-sole-di-mezzanotte-e-altre-amenita-solari a modificato in seguito ad un commento apparso su quel sito]

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