Sistema di Energia Solare | Storia dell'Energia Solare

Sistema di Energia Solare

L'energia solare è la luce e il calore radiante del Sole che controllano il clima e il tempo sulla Terra e prolungano la vita. È una fonte rinnovabile di energia e deriva dal processo termonucleare che trasforma circa 650.000.000 di tonnellate di idrogeno in elio al secondo. Questa azione produce un'ampia quantità di calore e radiazione elettromagnetica. Il calore prodotto rimane nel sole e contribuisce a mantenere la reazione termonucleare, mentre la radiazione elettromagnetica, insieme alla luce visibile, all'infrarosso e all'ultravioletto, si irradia nello spazio in tutte le direzioni. L'energia solare è in realtà energia nucleare. Come tutte le stelle, il sole è una grande sfera di gas composta principalmente da idrogeno e elio. Nella superficie interna del sole, il 25% dell'idrogeno si fonde in elio a un tasso di circa 7 × 1011 kg di idrogeno al secondo.

Il calore dal centro viene diffuso per primo e poi inviato alla superficie del Sole, dove mantiene una temperatura di 5800 K. Secondo la legge di Stefan-Boltzmann, l'energia totale rilasciata dal Sole, e quindi la quantità di energia solare che riceviamo sulla Terra, dipende significativamente da questa temperatura superficiale. Oggi i sistemi di energia solare svolgono un ruolo importante nella produzione di elettricità o in altri usi domestici come il riscaldamento dell'acqua, la cottura, ecc. Come sappiamo, la maggior parte dell'elettricità generata dipende dal carbone utilizzato nelle centrali termiche (in India, il 65% della potenza totale è generata dalle centrali termiche). Tuttavia, il problema principale è che il combustibile utilizzato nelle centrali termiche è il carbone, la cui disponibilità è limitata e potrebbe non essere disponibile in futuro per la produzione di elettricità. Questo è il motivo principale per cui i sistemi di energia solare sono diventati importanti.

I sistemi di energia solare sono una fonte di energia priva di inquinamento e sempre disponibile, poiché il sole è l'unica fonte di energia solare (nota anche come energia rinnovabile o non convenzionale) che si trova al centro del sistema solare e irraggia energia a un tasso enormemente elevato e relativamente costante, ogni giorno e ogni anno, sotto forma di radiazione elettromagnetica. Il sole contiene una quantità enorme di energia, ma non tutta questa energia viene utilizzata sulla Terra a causa di alcuni motivi come:

• La Terra ruota intorno al suo asse polare.

• Ragioni atmosferiche della Terra.

• La Terra si muove rispetto al sole.

Tuttavia, la cosa principale è che, nonostante questi ostacoli, l'energia solare che raggiunge la Terra è sufficiente per produrre o generare elettricità senza inquinamento. A causa di questa considerazione, riduciamo l'uso delle centrali termiche, delle centrali a gas, ecc., e preserviamo le fonti di energia non rinnovabili come il carbone, il petrolio, ecc., per il futuro. Negli ultimi anni, i sistemi di energia solare si sono affermati come fonte primaria di energia convertita in elettricità, e quasi tutti i paesi del mondo utilizzano al massimo l'energia solare per produrre elettricità, il che è molto meno costoso. Il principale vantaggio dei sistemi di energia solare è che la luce solare è presente ovunque gratuitamente. Per produrre elettricità o convertire l'energia solare in altre forme di energia, dobbiamo investire una somma considerevole per pannelli solari che convertano l'energia solare in altre forme, ma il vantaggio principale è che, dopo l'installazione, non è richiesto alcun tipo di manutenzione per 40-50 anni.

Storia dell'Energia Solare

Il primo raccoltitore solare fu creato dallo scienziato svizzero Horace-Benedict de Saussure nel 1767, che utilizzò una scatola isolata con tre strati di vetro che assorbivano l'energia termica. Dopo, la scatola di Saussure divenne famosa e ampiamente conosciuta come il primo forno solare, raggiungendo temperature di 230 gradi Fahrenheit. Successivamente, nel 1839, un punto di svolta fondamentale nello sviluppo dell'energia solare avvenne con la scoperta dell'effetto fotoelettrico da parte dello scienziato francese Edmond Becquerel. In questo esperimento, egli utilizzò due elettrodi posti in un elettrolita e li espose alla luce, ottenendo un notevole aumento di elettricità. Dopo ciò, molti esperimenti furono condotti da vari scienziati nel corso del tempo, migliorando i nostri sistemi di energia solare per produrre più elettricità dall'energia solare. Tuttavia, anche oggi, vari esperimenti vengono effettuati dagli scienziati su come utilizzare al massimo l'energia solare disponibile sulla Terra.

Nel 1873, Willoughby Smith scoprì la fotoconduttività di un materiale noto come selenio. Nel 1887, Heinrich Hertz scoprì la capacità dei raggi ultravioletti di far saltare una scintilla tra due elettrodi. Nel 1891 fu creato il primo riscaldatore solare. Nel 1893 fu introdotto il primo pannello solare. Nel 1908, William J. Baileys inventò un raccoglitore di rame costruito utilizzando bobine e scatole di rame. Nel 1958, l'energia solare fu utilizzata nello spazio. Negli anni '70, la Exxon Corporation progettò un pannello solare efficiente e a costo ridotto di produzione. Il processo di fabbricazione a basso costo dei pannelli solari divenne un passo fondamentale nella storia dell'energia solare. Nel 1977, il governo degli Stati Uniti adottò l'uso dell'energia solare con la creazione dell'Istituto di Ricerca sull'Energia Solare. Nel 1981, Paul Macready produsse il primo aeromobile alimentato a energia solare. Nel 1982, in Australia, vennero sviluppate le prime automobili alimentate a energia solare. Nel 1999 fu sviluppata la centrale più grande, che produceva oltre 20 kilowatt.

Nel 1999, fu sviluppato il pannello solare più efficiente con un'efficienza fotoelettrica del 36 percento. Oggi produciamo da 200 a 600 megawatt di elettricità dall'energia solare, come nel Gujarat Solar Park in India, una serie di impianti solari situati nella regione del Gujarat, con una capacità installata complessiva di 605 megawatt, e nel Golmud Solar Park in Cina, con una capacità installata di 200 megawatt.

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