Baraonda energetica, II: il solare
Il Sole! La nostra stella! La nostra grande stella, che poi, a ben guardare, tanto grande non è… ma forse è meglio, perché dopo 5 miliardi di anni di vita ne ha circa altrettanti davanti, mentre altre stelle nascono e muoiono nel giro di qualche milione di anni, di fatto impedendo la nascita della vita. E comuque non è neppure così piccola, dato che nella cinquantina di sistemi stellari entro i 17 anni luce di distanza da noi, il Sole è la quinta stella più luminosa dopo Sirio, Altair, Procione ed Alpha Centauri.

Il Sole splende nel nostro cielo in maniera prepotente ed incurante di ciò che succede nel nostro pianeta, emettendo in un solo secondo la quantità di energia che tutte le centrali elettriche della Terra produrrebbero in oltre due milioni di anni. Ovviamente, però, solo una minima parte di questa potenza arriva sulla Terra: si tratta di ben 174 400 TW (terawatt, cioè mille miliardi di watt), quando tutto il mondo ha bisogno di una potenza media di appena 16 TW circa. Cioè, neanche di una parte su diecimila… In realtà, di tutta quella potenza solo la metà circa arriva effettivamente al suolo, mentre il resto viene riflesso nello spazio o assorbito dall’atmosfera, ma è sempre un quantitativo enorme.
Ma, come è naturale, è difficile avere una dovuta comprensione di questi dati. Meglio rispondere subito: quanta di questa energia possiamo sfruttare? È presto detto: il progetto PVGIS della Comunità Europea ci viene incontro e ci dice che a Roma, come media in un intero anno, su ogni metro quadro di suolo arrivano 4.041 kWh di energia dal Sole ogni giorno. Cioè, neanche 170 W di potenza, su un metro quadrato di superficie. Rispetto ai numeri stratosferici snocciolati poco fa, questi sembrano davvero poca roba. Intendiamoci, non sono poi malaccio: è come se ci fosse una lampada alogena sempre accesa in ogni metro quadrato dei dintorni di Roma! È un sacco di energia che ci viene fornita gratis, e dobbiamo solo trovare un modo di recuperarla. Il grande quesito ora è: come?
Pannelli fotovoltaici (da Wikipedia)
Senza ancora aver menzionato il fatto che è necessario un inverter per convertire la corrente continua proveniente dai pannelli nella comune corrente alternata della rete elettrica, con un’ulteriore perdita del 10% circa, e che i pannelli fotovoltaici perdono circa l’1% di resa ogni anno, credo che sia chiaro che il fotovoltaico non può essere, attualmente, un metodo economicamente valido per la produzione di massa di energia elettrica, e non lo sarà nemmeno nei prossimi decenni. Non finché i costi saranno così elevati e le efficienze così basse. I pannelli fotovoltaici hanno il loro perché nelle piccole apparecchiature volte a soddisfare le esigenze elettriche di piccoli utilizzatori distaccati dalla rete elettrica, non di più.
2)Serbatoio di accumulo; 4)Pannello di assorbimento (da Wikipedia)
Solare termodinamico (a concentrazione)
Un vantaggio di queste centrali, rispetto al fotovoltaico, è che la produzione è molto più stabile perché i sali vengono tenuti in tubi coibentati e può lavorare anche durante la notte; tra gli svantaggi, oltre ai costi già citati, c’è la grande occupazione del territorio e la parziale perdita della modularità dell’impianto. Al mondo, esistono pochi esempi di queste centrali, tutte di recente costruzione. L’americana Nevada Solar One produce una media di 15.3 MW di potenza elettrica, su una superficie di 160 ettari. Per coprire il fabbisogno di elettricità italiana ci vorrebbero più di 2500 centrali di questo tipo, con una superficie complessiva di 4000 chilometri quadrati (quasi quanto il Molise) ed un costo ancora astronomico (basti pensare che gli Statunitensi hanno speso 266 milioni di dollari per il Nevada Solar One).
La più recente centrale spagnola di Andasol-1, indicata spesso come esempio per un futuro sfruttamento dell’energia solare, ha una potenza media di circa 18 MW, occupa circa 2 chilometri quadrati di superficie ed è costata 310 milioni di euro. Non sono affatto valori più concorrenziali della sopra citata centrale americana. Il nostro premio Nobel Carlo Rubbia negli ultimi anni ha spinto molto nella direzione del solare termodinamico, collaborando durante la sua presidenza dell’ENEA con il Progetto Archimede dell’ENEL, che mira a costruire un impianto termodinamico da 40 MW installati a Priolo Gargallo (Siracusa). Rubbia ha anche immaginato scenari per cui ricoprendo la Sicilia con tali impianti si può soddisfare il fabbisogno elettrico italiano, ma dal momento che i costi sono del tutto improponibili la sua affermazione non si riduce ad altro che una sparata pubblicitaria cui far abboccare i meno informati tra politici ed attivisti.
Allora, dopo tutto questo discorso sull’energia solare, cosa possiamo concludere? È presto detto:
- La produzione di massa di elettricità tramite pannelli fotovoltaici occuperebbe grandissime superfici, dell’ordine di chilometri quadrati, e con costi proibitivi, circa 40 volte quelli di una centrale a carbone.
- Il solare termico è comodo e può risultare conveniente anche a medio termine, ma può produrre solo acqua calda ed in grandi impianti può funzionare solo come teleriscaldamento.
- Il solare termodinamico, invece, ha ancora problemi di estensione occupata, sempre nell’ordine dei chilometri quadrati, ed ancora costi di costruzione elevatissimi, circa 17 volte quelli di una centrale a carbone.
Delusi? Sì, francamente lo sono anche io. Personalmente credo che ci sia ancora tanto, tantissimo lavoro da fare, tanta ricerca da effettuare. Il problema, però, è il tempo: già da oggi abbiamo il barile di petrolio a sfiorare i 150 $ ed il gas naturale sempre più caro. È evidente che al momento non possiamo permetterci di sfruttare il solare per generare elettricità in percentuali che siano minimamente significative, ma ci si chiede allora quando questo sarà possibile. E nel frattempo che facciamo? Beh, ci sono ancora tanti modi per produrre energia…






