SCIENZAinATTO/ Sviluppo sostenibile ed energia dal sole. Potenzialità e limiti della conversione fotovoltaica

- Sergio Pizzini

La generazione di energia elettrica illuminando un semiconduttore era già nota, ma solo con la crisi energetica nel 1973 il fotovoltaico ha iniziato a interessare come fonte di energia.

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Impianto fotovoltaico da 2 MW installato presso una centrale nucleare defunta in prossimità di Sacramento in California

Un tema attuale di cui spesso i mass media offrono occasioni di dibattito. Non sempre però fornendo quelle conoscenze, anche quantitative, necessarie per una riflessione critica e una acquisizione consapevole di tutti i fattori in gioco.
L’autore offre una sintesi ragionata dello status questionis, utile all’insegnante per un aggiornamento serio e allo studente degli ultimi anni di liceo per approfondire una problematica oggi sicuramente coinvolgente.
Con una non trascurabile valenza di orientamento per la scelta degli studi universitari, in relazione ai possibili sviluppi della ricerca scientifica e tecnologica.

Anche se da tempo la possibilità di ottenere energia elettrica illuminando un semiconduttore, inserito in un opportuno circuito elettrico, era nota e l’uso di dispositivi fotovoltaici era divenuto di impiego corrente per applicazioni civili in sistemi di controllo automatico, solo in conseguenza della prima crisi energetica nel 1973 la conversione fotovoltaica ha iniziato a riscuotere consenso e interesse come fonte potenziale di approvvigionamento energetico.
In quegli anni si cominciò a riflettere sulle dimensioni certamente finite delle riserve di combustibili fossili e sui rischi, per il mondo occidentale, di dipendere in maniera quasi esclusiva da forniture di greggio da parte dei paesi del medio oriente, soggetti a ogni sorta di instabilità politica e socio-economica.
Fra le soluzioni proposte in quegli anni, alcune, come la riduzione dei consumi per la motorizzazione, si sono dimostrate di breve periodo, altre, come il risparmio energetico con migliori tecniche di coibentazione degli edifici e l’uso del vento e del Sole come sorgenti alternative di energia, sono ormai entrate, a livelli diversi, nella nostra vita quotidiana, senza tuttavia competere con il petrolio e con il nucleare come sorgenti energetiche principali.
È noto, d’altra parte, che l’uso dell’energia nucleare, il cui sviluppo in campo civile sembrava ormai inarrestabile, ha subito un arresto a seguito dei due gravissimi incidenti di Three Miles Island nel 1979 e di Chernobil nel marzo del 1986.
Il ventennio successivo, fino alla fine degli anni Novanta, ha visto, contemporaneamente al forte sviluppo in Europa, in Giappone e negli USA di attività di ricerca e sviluppo nel settore delle energie alternative (eolico, fotovoltaico, maree, eccetera), l’ingresso nel mercato dell’impiantistica eolica e fotovoltaica, sostenuta da misure di protezione e di assistenza finanziaria da parte di agenzie governative e una graduale, forte ripresa del consumo di idrocarburi, in particolare del metano, sostenuto da un’economia mondiale in forte espansione.
Gli avvenimenti più recenti, caratterizzati da forme di dematerializzazione dell’economia nei paesi avanzati, dall’ingresso della Cina nel mercato globale, dalle guerre in medio-oriente e dalla crisi del mercato degli idrocarburi, il cui costo sembra destinato ormai a salire sistematicamente, portano alla percezione che vincoli sempre più forti, direttamente legati al costo del lavoro e all’approviggionamento di energia, condizionano l’espansione dell’economia mondiale.

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Sergio Pizzini
(Ordinario di Chimica Fisica presso l’Università degli Studi di Milano-Bicocca)

© Pubblicato sul n° 24 di Emmeciquadro



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