1
00:00:08,152 --> 00:00:11,497
La Terra intercetta una gran quantità
di energia solare:

2
00:00:11,497 --> 00:00:14,579
173.000 terawatt.

3
00:00:14,579 --> 00:00:19,300
In pratica diecimila volte quella usata
dagli abitanti del pianeta.

4
00:00:19,300 --> 00:00:20,950
È possibile che un giorno

5
00:00:20,950 --> 00:00:24,427
il mondo riesca a contare
esclusivamente sull'energia solare ?

6
00:00:24,427 --> 00:00:25,768
Per rispondere alla domanda,

7
00:00:25,768 --> 00:00:28,539
dobbiamo prima esaminare
in che modo i pannelli solari

8
00:00:28,539 --> 00:00:31,963
convertono l'energia solare 
in energia elettrica.

9
00:00:31,963 --> 00:00:36,253
I pannelli solari sono fatti di unità
più piccole, chiamate celle fotovoltaiche.

10
00:00:36,253 --> 00:00:39,177
Le celle fotovoltaiche più comuni
sono di silicio,

11
00:00:39,177 --> 00:00:43,299
un semiconduttore che è il secondo
elemento più abbondante sulla Terra.

12
00:00:43,299 --> 00:00:45,807
In una cella fotovoltaica,
il silicio cristallino

13
00:00:45,807 --> 00:00:48,566
si trova in mezzo a due
strati conduttivi.

14
00:00:48,566 --> 00:00:53,777
Ogni atomo di silicio è collegato a quelli
circostanti attraverso 4 legami forti,

15
00:00:53,777 --> 00:00:58,083
che tengono gli elettroni al loro posto,
quindi la corrente non può fluire.

16
00:00:58,083 --> 00:00:59,196
Ed ecco la chiave:

17
00:00:59,196 --> 00:01:03,876
una cella fotovoltaica 
usa due diversi strati di silicio.

18
00:01:03,886 --> 00:01:07,039
Un silicio di tipo n,
che ha degli elettroni in più,

19
00:01:07,039 --> 00:01:12,293
e un silicio di tipo p che ha spazi extra
per gli elettroni, chiamati lacune.

20
00:01:12,293 --> 00:01:14,732
Nel punto in cui i due tipi
di silicio s'incontrano,

21
00:01:14,732 --> 00:01:17,919
gli elettroni possono passare
attraverso la giunzione p/n,

22
00:01:17,919 --> 00:01:19,983
lasciando una carica positiva da un lato

23
00:01:19,983 --> 00:01:23,055
e creando una carica negativa dall'altro.

24
00:01:23,055 --> 00:01:26,785
Si può immaginare la luce
come flusso di minuscole particelle

25
00:01:26,785 --> 00:01:28,125
dette fotoni,

26
00:01:28,125 --> 00:01:30,191
che fuoriescono dal sole.

27
00:01:30,191 --> 00:01:34,119
Quando un fotone colpisce la cella
fotovoltaica con energia sufficiente,

28
00:01:34,129 --> 00:01:38,531
riesce a staccare un elettrone
dal suo legame, creando una lacuna.

29
00:01:38,531 --> 00:01:40,314
L'elettrone di carica negativa

30
00:01:40,314 --> 00:01:43,314
e la posizione
della lacuna di carica positiva,

31
00:01:43,314 --> 00:01:45,732
sono ora libere di muoversi.

32
00:01:45,732 --> 00:01:48,745
Ma a causa del campo elettrico
alla giunzione p/n,

33
00:01:48,745 --> 00:01:51,356
andranno in una sola direzione.

34
00:01:51,356 --> 00:01:53,382
L'elettrone è attratto verso il lato n,

35
00:01:53,382 --> 00:01:56,355
mentre la lacuna
è attratta verso il lato p.

36
00:01:56,355 --> 00:01:58,770
Gli elettroni in movimento
vengono raccolti


37
00:01:58,770 --> 00:02:01,985
da sottili dita metalliche
alla sommità della cella.

38
00:02:01,995 --> 00:02:04,586
Di qui, fluiscono attraverso
un circuito esterno,

39
00:02:04,609 --> 00:02:07,607
producendo un lavoro elettrico,
come accendere una lampadina,

40
00:02:07,607 --> 00:02:11,968
prima di riattraversare il foglio 
conduttore di alluminio sul retro.

41
00:02:11,968 --> 00:02:15,073
Ciascuna cella fotovoltaica
emette solo mezzo volt,

42
00:02:15,073 --> 00:02:18,664
ma è possibile combinarle in moduli
per ottenere una potenza maggiore.

43
00:02:18,664 --> 00:02:22,758
Dodici celle fotovoltaiche bastano
per ricaricare un cellulare,

44
00:02:22,758 --> 00:02:26,354
ma ne servono diversi moduli
per fornire energia a una casa.

45
00:02:26,364 --> 00:02:29,532
Gli elettroni sono le uniche parti mobili
in una cella fotovoltaica

46
00:02:29,532 --> 00:02:31,797
e tutti ritornano al punto di partenza.

47
00:02:31,797 --> 00:02:34,014
Non c'è nulla da usare
o da consumare,

48
00:02:34,014 --> 00:02:37,060
quindi le celle fotovoltaiche
possono durare anche per decenni.

49
00:02:37,060 --> 00:02:42,614
Ma allora, cosa ci impedisce di affidarci
completamente all'energia solare?

50
00:02:42,614 --> 00:02:45,925
Ci sono in gioco fattori politici,
per non parlare poi delle imprese

51
00:02:45,925 --> 00:02:48,952
che fanno pressione
per mantenere lo status quo.

52
00:02:48,952 --> 00:02:52,842
Ma per ora, concentriamoci
sulle sfide fisiche e logistiche

53
00:02:52,842 --> 00:02:54,479
la più evidente delle quali

54
00:02:54,479 --> 00:02:58,849
è che l'energia solare non è distribuita
uniformemente sul pianeta

55
00:02:58,849 --> 00:03:01,558
Alcune aree sono più soleggiate di altre.

56
00:03:01,558 --> 00:03:03,108
Ed è anche mutevole.

57
00:03:03,108 --> 00:03:07,232
Di notte o in giorni nuvolosi,
c'è meno energia solare a disposizione.

58
00:03:07,232 --> 00:03:09,327
Per potersi affidare
completamente al solare,

59
00:03:09,327 --> 00:03:12,083
ci vorrebbero metodi efficaci
per portare energia elettrica

60
00:03:12,083 --> 00:03:14,264
dalle località soleggiate
a quelle nuvolose

61
00:03:14,264 --> 00:03:17,090
e anche un valido sistema
per la conservazione dell'energia.

62
00:03:17,090 --> 00:03:20,393
L'efficienza stessa della cella
fotovoltaica viene messa a dura prova.

63
00:03:20,393 --> 00:03:23,291
Se la luce del sole viene riflessa
invece di essere assorbita,

64
00:03:23,291 --> 00:03:26,434
o se gli elettroni che si distaccano
vanno a ricadere in una lacuna

65
00:03:26,434 --> 00:03:28,664
prima di attraversare il circuito,

66
00:03:28,664 --> 00:03:31,132
quell'energia fotonica va perduta.

67
00:03:31,132 --> 00:03:33,499
Anche la cella fotovoltaica più efficiente

68
00:03:33,499 --> 00:03:38,385
converte solo il 46% della luce solare
disponibile in energia elettrica

69
00:03:38,385 --> 00:03:43,505
e gran parte degli impianti in commercio
ha un'efficienza del 15-20%.

70
00:03:44,095 --> 00:03:46,190
In realtà, nonostante questi limiti,

71
00:03:46,190 --> 00:03:47,611
oggi sarebbe possibile

72
00:03:47,611 --> 00:03:51,010
fornire energia al mondo intero
usando la tecnologia solare disponibile.

73
00:03:51,010 --> 00:03:53,596
Servirebbero fondi
per la costruzione di infrastrutture

74
00:03:53,596 --> 00:03:55,185
e anche un bel po' di spazio.

75
00:03:55,185 --> 00:03:58,742
Le stime variano da decine a centinaia
di migliaia di chilometri quadrati.

76
00:03:58,782 --> 00:04:00,619
che sembrano tantissimi,

77
00:04:00,619 --> 00:04:02,639
ma il solo deserto del Sahara, 
ad esempio,

78
00:04:02,639 --> 00:04:05,829
ha una superficie
di 8 milioni di chilometri quadrati.

79
00:04:05,829 --> 00:04:09,356
Nel frattempo, le celle fotovoltaiche
stanno migliorando, calano di prezzo

80
00:04:09,356 --> 00:04:12,094
e sono in competizione
con l'energia elettrica della rete.

81
00:04:12,094 --> 00:04:14,582
Innovazioni come le fattorie
solari galleggianti

82
00:04:14,582 --> 00:04:17,300
potrebbero cambiare
totalmente lo scenario.


83
00:04:17,300 --> 00:04:18,707
Esperimenti a parte, però,

84
00:04:18,707 --> 00:04:21,331
resta il fatto
che più di un miliardo di persone

85
00:04:21,331 --> 00:04:24,567
non hanno accesso
a una rete elettrica affidabile,

86
00:04:24,567 --> 00:04:26,742
specie nei paesi in via di sviluppo,

87
00:04:26,742 --> 00:04:28,486
in molti dei quali
il sole abbonda.

88
00:04:28,486 --> 00:04:30,209
In questi luoghi,

89
00:04:30,209 --> 00:04:32,796
l'energia solare è già
molto più economica e sicura

90
00:04:32,796 --> 00:04:35,131
rispetto alle alternative disponibili,

91
00:04:35,131 --> 00:04:36,701
come il kerosene.

92
00:04:36,701 --> 00:04:39,381
Per Paesi come la Finlandia
o come Seattle, invece,

93
00:04:39,381 --> 00:04:42,731
un sistema efficace di energia solare
forse è ancora di là da venire.