Energia solare fotovoltaica: come è nata l’indipendenza energetica

La storia dell’energia solare fotovoltaica è ricca e interessante, fin dalla scoperta dell’effetto fotovoltaico per arrivare alle nuove tecnologie nel campo dell’indipendenza energetica.

Scopriamo insieme l’evoluzione del fotovoltaico e come si è passati da una semplice teoria ai pannelli fotovoltaici che oggi tutti noi conosciamo.

L’effetto fotovoltaico: la scoperta che cambiò la storia

Prima di tutto, è bene fare una premessa. Le potenzialità del sole erano già state ampiamente riconosciute anche in antichità.

Infatti, sin dal VII secolo A.C. i raggi solari venivano utilizzati per accendere fuochi, grazie a un sistema di concentrazione della luce attraverso una rudimentale lente d’ingrandimento.

Greci e Romani sfruttarono questa invenzione e con un sistema di specchi orientati accendevano torce rituali durante le loro feste e celebrazioni sacre.

Inoltre, nell’Antica Roma, erano presenti le solaria, o “camere solari”, le quali erano progettate per assorbire i raggi solari da sud, così da riscaldare l’acqua delle terme.

Più avanti nel tempo, lo stesso Leonardo da Vinci aveva messo a punto un sistema di specchi parabolici per orientare i raggi e asciugare i vestiti più rapidamente.

Ma, è con Alexandre-Edmond Becquerel che si assisterà alla scoperta del primo effetto fotovoltaico.

Alexandre-Edmond Becquerel: dal fotoelettrico al fotovoltaico

Era il 1839 quando il fisico francese Alexandre-Edmond Becquerel scoprì l’effetto fotovoltaico, in un modo casuale che avrebbe segnato l’inizio di una storia affascinante, a beneficio dell’umanità.

Stava sperimentando, infatti, una cella composta da elettrodi metallici in una soluzione conduttiva.

Col tempo, notò come questa producesse più elettricità se esposta ai raggi solari.

Fu poi, nel 1876, con gli esperimenti di William G. Adams e Richard Evans sui cavi del telegrafo, in silicio, che fu evidente come questi, se esposti ai raggi solari, producono elettricità. Da qui, l’effetto fotovoltaico.

Nel 1921 Albert Einstein vinse il premio Nobel per la fisica per aver teorizzato l’effetto fotoelettrico, di cui l’effetto fotovoltaico è una sottocategoria, nella sua pubblicazione nel 1905.

Dal fotoelettrico, quindi, si passa agli approfondimenti della teoria del fotovoltaico, anche se, il primo prototipo risale a epoca precedente quella degli studi di Einstein.

Il primo prototipo: un impianto fotovoltaico a New York

Charles Fitts nel 1883 creò la prima cella fotovoltaica funzionante.

Utilizzando il selenio al posto del silicio e ricoprendolo di un sottile strato d’oro, notò come la sua efficienza di conversione aumentasse.

Il costo dei materiali era però elevato e la conversione in energia di appena l’1% o il 2%. Ciò nonostante, questo diede la spinta per innovare e continuare su questa strada, per sfruttare al meglio l’energia del sole.

Questa piccola conversione, però, non fermò Fitts, che nel 1884, installò il primo prototipo di impianto fotovoltaico sul tetto di un palazzo di New York.

Da lì, si sono susseguiti esperimenti volti a migliorare quello che l’inventore statunitense progettò.

L’umanità doveva attendere il 1954 per vedere la prima cella solare al silicio, prodotta da Bell Labs, mostrata alla National Academy of Science Meeting. Questa cella raggiunse il 6% di efficienza e questo diede il via alle sue applicazioni spaziali.

Da allora le novità per il fotovoltaico sono state moltissime e, con esse, anche gli investimenti in studi per favorire il progresso della tecnologia.

Azimut: fotovoltaico e orientamento

Uno degli studi più importanti riguarda l’orientamento dei moduli solari, con l’azimut fotovoltaico.

L’azimut fotovoltaico è l’angolo tra la normale dei pannelli e il sud geografico.

In poche parole, definisce l’inclinazione e l’orientamento che i pannelli fotovoltaici devono avere, sul tetto o per impianti fotovoltaici a terra, per catturare più energia solare possibile.

L’inclinazione, per quanto riguarda l’Italia, si dovrebbe aggirare intorno ai 30° e il pannello, per ottenere il massimo, dovrebbe essere orientato verso sud.

Se i moduli si trovano orientati verso ovest o est, si può perdere circa il 20% di produttività ma ottenere una produzione prolungata durante la giornata, mentre il nord è fortemente sconsigliato.

Storia e news: fotovoltaico in Italia ieri e oggi

Quando i pannelli fotovoltaici cominciarono ad essere appetibili per il mercato, si decise di cominciare a sfruttarli anche per l’utilizzo domestico.

La sensibilità nei confronti dell’ambiente e della carenza di fonti non rinnovabili, ha avuto un peso altrettanto significativo sulla diffusione della tecnologia.

L’Italia si dimostrò entusiasta di questa innovazione. Il primo impianto fotovoltaico installato a terra risale al 1979, al Passo della Mandriola, immerso negli Appennini, con una potenza di 1 kW.

Dagli anni 90 in poi, il mercato del fotovoltaico è diventato sempre più florido, anche in Italia, raggiungendo standard elevatissimi e applicazioni che vanno dal residenziale all’aziendale, fino ad arrivare allo statale.

Le nuove news sul fotovoltaico, per quanto riguarda i dati in Italia, registrano che, in Italia, nel primo trimestre del 2022 si è registrato un aumento del 193% rispetto all’anno precedente. Un ottimo risultato che è destinato a crescere (per scoprire altri dati, clicca qui).

Negli anni questo aumento si è registrato anche per gli incentivi statali che sono stati promossi dallo Stato, come il Conto Energia.

Dal fotovoltaico fai da te al Conto Energia

Una spinta al mercato l’ha data certamente anche il fotovoltaico fai da te, ma con delle limitazioni, in quanto montare da soli un impianto fotovoltaico è difficoltoso e l’attenta valutazione di esperti nel settore è sempre preferibile.

Per questo motivo, qualche anno fa è stato promosso dal governo il Conto Energia, un incentivo statale che permette di ricevere un compenso per l’energia prodotta in eccesso e immessa in rete per vent’anni.

Il Conto Energia ha registrato davvero numeri altissimi per quanto riguarda il fotovoltaico, permettendo di investire in questa tecnologia con la certezza di poter ricevere anche un ritorno economico.

Infatti, uno dei problemi che si presentavano era il costo di un impianto fotovoltaico per la propria abitazione.

Il problema del costo: impianto fotovoltaico e prezzi

Negli anni 60 e 70, il costo di un impianto fotovoltaico era elevato, non era accessibile a tutti.

Eppure, l’Italia era al primo posto per la corsa al fotovoltaico. Con l’aumentare della domanda, anche i prezzi diminuirono, permettendo una crescita nel settore. Terminata la fase dei Conti Energia, il prezzo è letteralmente precipitato e oggi dotare la propria casa di un impianto fotovoltaico non è più un lusso.

Il fotovoltaico conviene, sia per un discorso di autonomia, sia per via della crisi energetica che angoscia molti utenti.

Quanto costa un impianto fotovoltaico oggi

Ma oggi, quanto costa un impianto fotovoltaico? Tutto dipende da come si desidera dimensionare il proprio fotovoltaico, quali moduli si scelgono e quali componenti si vogliono installare (Pannelli fotovoltaici: costo e dimensioni).

Grazie agli incentivi per il fotovoltaico promossi dallo Stato, come lo Sconto in fattura e la Detrazione, il prezzo diventa molto più agevole e conveniente, forse poco più di un caffè al giorno.

Inoltre, investendo non solo in pannelli fotovoltaici di qualità ma, anche, in una batteria d’accumulo si andrà a risparmiare notevolmente sul costo dell’energia e questo è già di per sé un ritorno economico dell’investimento iniziale.

Indipendenza energetica: energia solare h24

Grazie a un sistema di accumulo fotovoltaico è possibile raggiungere l’indipendenza energetica e utilizzare l’energia del sole anche di notte.

Come? Immagazzinando in apposite batterie l’energia in eccesso prodotta durante il giorno e utilizzandola così durante le ore serali.

Sono stati fatti passi da gigante da quella prima scoperta nel 1839, e se prima veniva prodotta una quantità minima di energia, adesso è possibile rendere indipendente energicamente un’intera abitazione.

In futuro, questa efficienza è destinata a crescere. È auspicabile ritenere che l’uomo, nell’arco di qualche decennio, utilizzerà solo fonti di energia rinnovabile.

Perché attendere, non è meglio essere parte di questa storia emozionante e godere da subito dei suoi vantaggi?

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