Per energia solare si intende l'energia,
termica o
elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia
irraggiata dal
Sole
(fonte rinnovabile) verso la
Terra.
In qualsiasi momento il Sole trasmette sull'orbita terrestre
1367 watt
per
m².
L'energia solare è quella normalmente utilizzata dagli
organismi
autotrofi, cioè quelli che eseguono la
fotosintesi, detti anche "vegetali". Gli altri
organismi viventi sfruttano invece l'energia chimica ricavata
dai vegetali (o da altri organismi che a loro volta si nutrono di
vegetali), quindi sfruttano anch'essi l'energia solare, seppur
indirettamente.
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L'irraggiamento solare |
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Il valore dell'irraggiamento solare si può ottenere
utilizzando la legge di Stefan-Boltzmann per il
corpo nero (a cui si può assimilare una stella):
dove
e T è la temperatura assoluta (media) della
superficie solare che è di circa 5780 K. Il calcolo
fornisce il valore di
per la potenza termica specifica emessa dal sole.
Quella che arriva sulla superficie della Terra è solo
una minima parte di questa e si può ottenere utilizzando
la legge dell'irradiazione sferica cioè moltiplicando il
precedente valore per il rapporto al quadrato tra il
raggio solare medio che è di circa
e la distanza media Sole-Terra che è di circa
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Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che
oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle latitudini
europee, di circa 200 watt/m². Moltiplicando questa potenza media
per metro quadro per la superficie dell'emisfero terrestre istante
per istante esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50
milioni di
GW (un GW - gigawatt - è circa la potenza media di una grande
centrale elettrica).
La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è
quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia
usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel
senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per
averne quantità significative, e piuttosto difficile da convertire
in energia facilmente sfruttabile con efficienze accettabili. Per
il suo sfruttamento occorrono prodotti in genere di costo elevato
che rendono l'energia solare notevolmente costosa rispetto ad
altri metodi di generazione dell'energia. Lo sviluppo di
tecnologie che possano rendere economico l'uso dell'energia solare
è un settore della ricerca molto attivo ma che, per adesso, non ha
avuto risultati rivoluzionari.
