Impianto fotovoltaico: energia dal sole

Introduzione

Dopo aver introdotto le fonti rinnovabili nell’ambito delle fonti d’energia, oggi ci occuperemo più in particolare dell’impianto fotovoltaico, che a differenza dei pannelli solari viene utilizzato per la produzione di corrente elettrica.

Il sole, fonte inesauribile, ma incostante

In generale, l’argomento dei pannelli fotovoltaici è conosciuto in minima parte, ma la maggior parte delle persone sa che funzionano attraverso le radiazioni solari. Questo perché i moduli sono esposti all’aria aperta sui tetti delle case, collegati alle centraline di telecamere esterne, oppure installati su terreni che coprono diversi ettari di terreno. Certo, sono presenti in tantissime altre modalità, ma non approfondiamo ora queste differenze.

I pannelli fotovoltaici, difatti, funzionano con la radiazione solare, una fonte energetica classificata rinnovabile ed inesauribile poichè si stima che il sole abbia ancora una durata di cinque miliardi di anni.

Il sistema degli impianti fotovoltaici presenta un solo, grande problema, tipico di molte forme di energia alternativa: la discontinuità. L’energia solare ha una potenza incostante, variabile e dipendente dall’alternarsi del giorno e della notte, dalle condizioni meteorologiche e dal ciclo delle stagioni.

Come funzionano i pannelli fotovoltaici?

Un impianto fotovoltaico è composto da più moduli, i quali sono formati da più celle che sono strutturate in diversi strati:

• La base conduttiva di metallo
• Semi conduttore di tipo B
• Semi conduttore di tipo N
• Contatti metallici conduttivi
• Vetro protettivo

I due semi conduttori sono composti principalmente da silicio, che può comportarsi da conduttore o isolante.

L’energia, generata dai moduli, è inviata all’inverter solare che converte l’elettricità da «corrente continua» a «corrente alternata». Questa corrente alternata si può decidere di accumularne una parte nelle batterie poiché, come detto precedentemente, la radiazione solare è incostante e durante la notte è impossibile usufruirne, quindi si utilizza la corrente accumulata.

Dopo essere stata convertita dall’inverter ,la corrente alternata passa per un contatore che ne misura la produzione, il consumo o quanta ne è stata venduta o acquistata dalla rete elettrica.

Successivamente dal contatore la corrente alternata passa per il quadro generale dell’unità immobiliare che la «invia» a tutti i dispositivi elettronici dell’edificio, quali frigo, caldaia, lavatrice, lavastoviglie ed altri.

Dall’utilizzo allo smaltimento

La normativa italiana, attraverso il Decreto Legislativo n.49 del 14 Marzo 2014, ha inserito i moduli fotovoltaici all’interno delle «Apparecchiature Elettriche ed Elettroniche (AEE)» per cui la gestione sul loro fine vita è assoggettata ai RAEE (Rifiuti AEE), disciplinati dalla Direttiva Europeea 2012/19. Perciò, chiunque volesse smaltire dei pannelli fotovoltaici deve affidarsi ad un centro di raccolta RAEE, il quale riesce a separare: alluminio, plastica, vetro, rame, argento e silicio. La percentuale del materiale riciclato al giorno d’oggi in Italia si aggira intorno al 95%.

Conclusione

I pannelli fotovoltaici vengono utilizzati in tantissimi settori e in altrettanti modi differenti, in base alle nuove tecnologie che stanno nascendo. Pensiamo ad esempio ai tetti nei centri storici, dove è più difficile installare i classici moduli blu rettangolari per questioni artistiche o storiche. In questi casi si stanno sviluppando delle tegole fotovoltaiche che all’occhio umano sembrano normali, ma all’interno ospitano dei piccoli moduli fotovoltaici. Certo, per la stessa potenza l’area da coprire sarà maggiore, ma il progresso richiede studio e pazienza. Questo è solo un piccolo esempio delle differenti modalità di utilizzo dei pannelli fotovoltaici. Andando ad adattare la citazione di Neil Armstrong, potremmo dire: «Un piccolo esempio di fonte rinnovabile, un grande passo per la scienza »