Energia Solare
© by Vittorio Crapella - i2viu
ENERGIA - SOLARE
L'energia solare é prodotta da una reazione atomica detta fusione nucleare e cioè una bomba all'idrogeno in continua esplosione.
Il sole é composto essenzialmente da elio e da idrogeno e al suo interno raggiunge una temperatura di 20 milioni di gradi centigradi e la pressione, che comprime elio e idrogeno alimentando la fusione nucleare dovuta alla forza di gravità, raggiunge centinai di milioni di tonnellate per ogni mm². L'energia viene prodotta consumando 4,3 tonnellate di massa al secondo e 600 milioni di tonnellate di elio vengono convertite in idrogeno.
Pur auto-distruggendosi il sole continuerà questo ritmo per altri 10 milioni di anni.
La radiazione solare ricevuta dalla terra é di circa 173 x 10 ^12 KW che equivale a circa 100.000 volte il fabbisogno attuale di energia sulla terra.
Il 30% di questa viene nuovamente riflessa mentre il 47 % viene trasformata in calore che viene riirradiato e pertanto la terra mantiene l'equilibrio termico attuale. L'energia che investe lo 0,5 % del territorio degli Stati Uniti equivarrebbe a circa il fabbisogno energetico che gli U.S.A. hanno consumato nel 2000. Il ciclo evaporazione/pioggia assorbe il 23% mentre il mondo vegetale con il processo di fotosintesi assorbe soltanto lo 0,025% pari a circa 40.000 MW (Milioni di Watt).
É stato calcolato che ogni metro quadro di superficie terrestre riceve 1kW di energia
La figura qui a fianco riportata da un'idea generale della distribuzione dell'energia solare che investe le varie zone e i numeri indicati rappresentano l'intensità d'insolazione media ricevuta nell'arco di un anno.
I valori indicati valgono per superfici orizzontali; si tenga presente che 1KJ/cm² corrisponde ad una media d'insolazione giorno/notte pari a 0,33 KW/m².
Per conoscere l'insolazione in base alle coordinate geografiche vai sul sito della NASA clicca Enter Latitudine and longitudine (registrati) e potrai conoscere tutto e di piú.
FOTOSINTESI E IDRATI DI CARBONIO
Il processo di fotosintesi é alla base della formazione di tutta la materia vivente e pertanto della vita sul nostro pianeta. É un processo esclusivo delle piante e qualsiasi forma di energia vitale dipende da esso. Questo processo con il concorso della luce del sole e della clorofilla, riesce a formare partendo da composti inorganici, composti organici e contemporanea liberazione di ossigeno. Gli idrati di carbonio sono gli elementi base di tutte le piante. Il carbone e il petrolio non sono altro che piante o vegetali fossilizzati e pertanto sono energia solare immagazzinata nelle viscere della terra.
Che il carbone provenga dalle piante é fuori discussione in quanto ancora oggi é facile trovare in esso piante fossilizzate. In normali condizioni una pianta tagliata col tempo si decompone mentre milioni di anni fa questa decomposizione venne impedita perché sepolte da spessi strati di terra, sabbia e fango. Si formò la torba che sottoposta alle forti pressioni dagli strati terrestri perse l'umidità e diventò lignite, poi carbone bituminoso che riscaldato dal calore dei vulcani, diventò l'attuale carbone o antracite.
Siccome si é calcolato che l'estrazione di carbone di 6 mesi richiederebbe, per il suo rimpiazzo, 1 milione di anni, é evidente che questa tradizionale forma di energia solare avrà un limite, non potrà cioè essere sfruttata all'infinito. La stessa cosa deve dirsi per il petrolio.
In conclusone quindi, l'energia fornita dagli impianti idroelettrici, dal carbone, dal petrolio, dal vento, ammonterebbe complessivamente appena il 2% dell'energia fornita dal sole, mentre il rimanente 70% non verrebbe fino ad oggi in alcun modo utilizzato.
I due sistemi di sfruttamento dell'energia solare attualmente utilizzati sono:
- la conversione fototermica usata per riscaldare un liquido sia direttamente che con pompa di calore;
- la conversione fotovoltaica in cui la radiazione solare viene trasformata direttamente in energia elettrica mediante "celle solari al silicio" che compongono i pannelli solari foto-voltaici.