Abbiamo buone ragioni per passare
completamente all'energia solare.
Spesso è più economica,
e certamente più sostenibile
della dipendenza dalle tradizionali centrali elettriche
che usano risorse come il carbone,
che prima o poi si esaurirà.
Allora perché non sostituiamo
gli impianti tradizionali con l'energia solare?
Perché c'è un aspetto dell'energia solare che la rende imprevedibile:
la presenza di nuvole.
Dei raggi solari in viaggio verso la Terra,
alcuni vengono assorbiti dall'atmosfera terrestre,
alcuni vengono riflessi verso lo spazio,
ma il resto raggiunge la superficie terrestre.
Quelli che non vengono deviati
sono chiamati irradiazione diretta.
Quelli che vengono deviati dalle nuvole
sono chiamati irradiazione diffusa.
E quei raggi che prima si riflettono su una superficie,
come un edificio nelle vicinanze
e poi raggiungono il sistema a energia solare
generano la cosiddetta radiazione riflessa.
Ma prima di vedere l'impatto delle nuvole
sui raggi solari e la produzione di elettricità
vediamo come funzionano questi impianti a energia solare.
Prima di tutto, ci sono le torri solari.
Si tratta di una torre centrale
circondata da un grande campo pieno di specchi
che seguono il sole e concentrano
solo i raggi diretti su un singolo punto della torre,
come una persona sulla spiaggia che voglia abbronzarsi.
Il caldo generato da questi raggi
è così forte che può far bollire l'acqua,
producendo il vapore, che muove una turbina,
che a sua volta genera elettricità.
Ma quando parliamo di sistemi a energia solare
normalmente parliamo di moduli fotovoltaici
o pannelli solari, che sono i sistemi usati più spesso
per creare energia solare.
Nei pannelli solari,
i fotoni dei raggi solari colpiscono la superficie
e liberano degli elettroni scatenando una corrente elettrica.
I pannelli solari possono usare qualsiasi tipo di irradiazione,
mentre le torri solari possono usare solo l'irradiazione diretta.
Ed è qui che le nuvole entrano in gioco.
Infatti a seconda del tipo e posizione rispetto al sole
possono far aumentare o diminuire
la quantità di elettricità generata.
Per esempio, bastano poche nubi cumuliformi di fronte al sole
per ridurre la produzione elettrica delle torri solari quasi a zero,
perché dipende dall'irradiazione diretta.
Anche con i pannelli solari, questo tipo di nuvole
riduce la produzione elettrica ma non così tanto,
perché i pannelli possono usare anche altre forme di irradiazione.
In ogni caso, tutto ciò dipende dall'esatta posizione delle nuvole.
Per via della riflessione, o di un fenomeno
chiamato "Scattering Mie",
i raggi solari possono in realtà venire concentrati dalle nuvole
così da aumentare di oltre il 50 per cento
l'irradiazione solare che raggiunge il pannello.
Se questo possibile aumento non è calcolato bene,
può danneggiare il pannello solare.
Perché tutto ciò è importante?
Non vorreste che questa lezione si interrompesse
ogni volta che una nuvola passa sopra al pannello che avete sul tetto.
Con le torri solari si possono usare depositi di sali fusi o oli
per accumulare il calore in eccesso e usarlo quando necessario.
È così che affrontano le fluttuazioni di irradiazione solare,
per rendere omogenea la produzione di energia elettrica.
Ma con i pannelli solari
al momento non c'è alcun modo sufficientemente economico
di accumulare energia.
Ed è qui che entrano in gioco le centrali tradizionali
perché per correggere le fluttuazioni di energia solare,
c'è sempre bisogno di avere a disposizione
dell'energia di riserva da fonti tradizionali.
Ma perché non usiamo le centrali tradizionali
soltanto come riserva invece di dipendere da loro
come fonte principale di energia?
Perché è impossibile per un impiegato a una centrale a carbone, o nucleare
girare una manopola per produrre una quantità variabile di energia
a seconda della quantità di nuvole che sono nel cielo.
Il tempo di reazione sarebbe troppo lungo.
Invece, per gestire queste fluttuazioni,
le centrali tradizionali producono costantemente l'energia di riserva.
Nei giorni sereni, l'energia di riserva verrà sprecata,
ma quando il cielo è nuvoloso servirà a fornire il fabbisogno.
È da questo che dipendiamo al momento per una fornitura costante di energia.
Per questo motivo, molti ricercatori si interessano
a come prevedere il movimento e la formazione delle nubi
grazie a immagini satellitari o a macchine fotografiche
puntate verso il cielo
con lo scopo di massimizzare l'energia solare
e minimizzare lo spreco di energia.
Se riusciremo a raggiungere questo obiettivo,
potrete seguire questo video
solo grazie ai raggi solari indipendentemente dal clima.
Anche se, quando il sole splende,
magari preferirete uscire all'aperto
e occuparvi delle nuvole in un altro modo.