ACCENDI L’ACQUA
Sviluppo sostenibile: l’energia idroelettrica.
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L’energia fotovoltaica
Consumi energetici
Tutti gli oggetti, per essere prodotti, e tutti i macchinari, per funzionare, hanno bisogno di energia. La combustione di ossidi di carbonio, zolfo, idrocarburi a fini energetici provoca modifiche ambientali e aumento delle malattie respiratorie. Le necessità e i consumi energetici della famiglia italiana di tre persone, negli ultimi vent’anni, sono raddoppiati arrivando a 3000 kWh/anno; pari ad un costo energetico medio di circa 1.000.000 di vecchie lire all’anno (3000 kWh x 340 Lire).
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Energia Solare
La terra riceve dal sole un flusso luminoso che attiva i processi vitali, produce i venti, fa crescere le piante, decompone i resti animali e vegetali. Questa energia che colpisce la terra potrebbe bastare e avanzare per produrre tutto il fabbisogno energetico del pianeta (ad esempio un metro-quadrato di terreno di Sicilia riceve energia solare pari all’energia contenuta in un barile di petrolio).
Protocollo di Kyoto
I governi hanno stabilito di limitare la dipendenza dalle fonti energetiche non rinnovabili nel periodo tra 2001 e 2010. A questo scopo, i governi, si sono reciprocamente impegnati per ridurre la produzione di CO2 di un quinto. Per arrivarci, c’è una sola possibilità: è necessario aumentare la quota di energia derivante da fonti rinnovabili, raddoppiandola dalla quota attuale del 6% fino al 12%.
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Che cos’è il Fotovoltaico
La tecnologia fotovoltaica consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica senza necessità di meccanismi in movimento. Essa sfrutta il cosiddetto effetto fotovoltaico che è basato sulle proprietà di alcuni materiali semiconduttori (ossia con caratteristiche sia di conduttore eletttrico sia di isolante elettrico come, ad esempio, il silicio) che sono in grado di generare elettricità quando vengono colpiti dalla radiazione solare.
Funzionamento della cellula fotovoltaica
La cellula fotovoltaica è la giunzione di due sottili materiali semiconduttori. Quando un raggio di luce colpisce la cellula le cariche positive si separano da quelle negative creando una differenza di potenziale. Tra i due semiconduttori si genera una piccola corrente elettrica.
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Modulo Fotovoltaico
Il collegamento di più cellule consente di ottenere tensioni (Volts) più alte. Una volta connesse in serie/parallelo, le 36 
cellule vengono incapsulate in uno spessore di EVA (Etil-Vinil-Acetato) e poi laminate su una lastra di vetro ad alta resistenza, trasparenza e antiriflesso per ottenere il modulo incorniciato da un telaio di alluminio. Cosí connesse le cellule formano il modulo di mezzo metro quadro che produce 50 Wp (per le perdite di accoppiamento), ad una tensione di 17V (Volts x Amps = Watts). Pesa circa 6 chilogrammi, ha uno spessore di 4 centimetri. Più moduli sono una stringa e, più stringhe insieme, sono un campo fotovoltaico.
Evoluzione storica
La prima intuizione delle potenzialità dei materiali conduttori si fa risalire ad Alessandro Volta alla fine del ’700. La possibilità di trasformare la luce in energia elettrica fu possibile dopo gli esperimenti di A. Bequerel nel 1839. Ma i periodi di maggior espansione furono gli anni ’50 e l’era dello sviluppo dei programmi spaziali per ottenere energia, in modo affidabile, in luoghi privi di risorse. Ormai la tecnologia fotovoltaica è disponibile dovunque: le minicalcolatrici, gli orologi, gli esposimetri delle macchinette fotografiche e le cellule fotoelettriche dei cancelli. Il primo impianto fotovoltaico per la produzione di energia elettrica è stato realizzato nel 1982 in Svizzera.
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Paradosso Italia
Almeno due sono le forti contraddizioni del fotovoltaico in Italia:
Produzione del mercato Fotovoltaico
Il mercato mondiale di energia prodotta con tecnologie fotovoltaiche, in dieci anni (1990-2000) e più che quintuplicato, passando da 45 MWp a 290 MWp.
Gli incrementi più elevati sono in Giappone, Stati Uniti e Germania che, non solo, incentivano con sussidi l’installazione degli impianti, ma comprano l’energia immessa in rete ad un prezzo superiore al prezzo di vendita.
In Italia, alla scadenza del primo programma “10.000 tetti fotovoltaici”, nel 2007 è previsto un nuovo programma per 50.000 impianti.
Ecologia di un impianto Fotovoltaico
L’impianto fotovoltaico può essere utilizzato senza spreco del territorio (sopra i tetti) o su pannelli con altre funzioni (barriere acustiche, pensiline frangisole).
E’ un materiale che può sostituire i materiali di finitura dei fabbricati (tegole, lastre ondulate).
Ha il grosso vantaggio di produrre energia lí dove c’è bisogno, evitando gli sprechi delle dispersioni attraverso i cavi.
Non produce nessun tipo di inquinamento durante il suo ciclo di vita e neanche per lo smaltimento dei suoi componenti (silicio, vetro, ferro, rame, plastica, alluminio).
Infine, il suo utilizzo riduce la produzione di CO² delle caldaie o delle centrali termoelettriche. (1 kWh elettrico produce 0,53 kg di CO²).
La tecnologia FV ha grosse potenzialità nel futuro più immediato: riduzione dei costi, miglioramenti dell’efficienza di conversione.