I COMMENTI PER NON DIMENTICARE

di Carlo D'Arrigo*

ENERGIA FOTOVOLTAICA E DINTORNI

Spunto per questo pezzo mi viene dall’aver visto su queste pagine le foto dei pannelli solari installati a Monte S. Angelo di Lipari. Solo adesso ho contezza della loro esistenza. Un’opera incompiuta frutto dell’ignavia, dell’incompetenza politica e dell’ignoranza tecnologica. Quest’ultima, oggi, gravissima. Mi vien da dire vergogna! L’impianto sarebbe dovuto servire ad alimentare (con quota parte di circa il 20÷30%) il fabbisogno elettrico dei dissalatori di Lipari ma, aimè, anche quest’opera è rimasta a metà. L’impianto, ben costoso, è abbandonato al suo degrado naturale e, forse, aspetta il giorno per essere smantellato, con disprezzo del denaro della Gente per bene. Ma passiamo all’argomento che più mi appartiene e di cui credo di capirne qualcosa (al contrario di quello pseudo-politico e affaristico), quello scientifico-tecnico che ruota intorno ai pannelli fotovoltaici. L’energia solare non è una scoperta recente, sebbene se ne parli solo da alcuni decenni. Si può dire che già i Romani, che avevano ideato sistemi di riscaldamento delle abitazioni e dell’acqua basati sull’implementazione dell’energia solare, sapevano che il sole poteva risolvere tante necessità del genere umano. Tuttavia, prima che questa enorme riserva energetica venisse sfruttata come fonte rinnovabile, sarebbero dovuti passare secoli, con una serie di steps tecnologici e pause di riflessione tecnico-scientifiche fino ai giorni nostri. Intanto sfatiamo una volta per tutte la differenza che passa fra un impianto fotovoltaico (che produce elettricità) e un impianto solare ‘termico’. Entrambi utilizzano il sole, ma mentre il primo trasforma la radiazione solare in elettricità il secondo utilizza l’energia termica del sole per riscaldare l’acqua per uso sanitario o per il riscaldamento attraverso pannelli di ‘tubicini’ esposti alla radiazione solare. I due sistemi sono profondamente diversi, anche nel loro aspetto fisico e visivo. A tal proposito è da ricordare che tutta la penisola Italiana è illuminata fortemente dal sole per oltre il 50% del tempo, soprattutto il sud e le Isole. E’ quindi da folli non riscaldare l’acqua sanitaria con dei semplici radiatori ad assorbimento (=griglie di tubicini) invece di “caricare” sulla rete elettrica chilowatt e chilowatt di scalda-acqua. E questo, soprattutto, d’estate. Non dimentichiamo che l’energia elettrica è prodotta con il calore e bruciando combustibili fossili (nelle centrali) e ritrasformarla in calore, dopo averla trasportata con costosi impianti fatti di funi metalliche, trasformatori ed elettronica di controllo, è veramente da...folli. Ma torniamo al fotovoltaico. La storia moderna della conversione in elettricità dell’energia solare inizia nel 1839. Fu allora cheEdmund Becquerel (Parigi 1852-1908), figlio di un insigne fisico, scoprì il cosiddetto effetto fotovoltaico: mentre conduceva esperimenti su una cella elettrolitica, notò infatti che gli elettrodicolpiti dai raggi solari producevano una piccola corrente elettrica. Nel 1873 l’inglese Will Smith, facendo esperimenti con il selenio (un elemento chimico) si accorse che questo, colpito dai raggi luminosi, creava una piccola corrente elettrica. Nel 1896 l’americano Charles Frittsrealizzò le prime celle al selenio: il loro rendimento non raggiungeva il 2%, contro il 45% delle celle moderne. Il grande passo si ha all’iniziodel ventesimo secolo, quando Albert Einstein studia l’effetto fotoelettrico esviluppa la teoria della doppia natura della luce, ondulatoria (come le onde radio) e corpuscolare (fatta di particelle). La spiegazione dell’effetto fotoelettrico da parte di Einstein apre la fase successiva dello sviluppo del fotovoltaico. Al principio essa risulta caratterizzata essenzialmente dagli studi sugli effetti prodotti nella conduttività elettrica dei materiali quando la radiazione luminosa interagisce con essi. I materiali che mostrano maggiore variazione della conducibilità elettrica vengono classificati come “fotosensibili”. Il periodo è caratterizzato dalla scoperta di numerosi materiali fotosensibili e dai tentativi di comprendere scientificamente il comportamento della loro conduttività sotto le differenti illuminazioni. Gli studi si compiono sulla scorta della nuova teoria quantistica di Einstein e cioè sull’osservazione dell’interazione della radiazione (in questo caso solare) con la materia. Per questi studi lo Scienziato conseguì il Nobel nel 1922. (Prima parte)

L’attività scientifica sul fotovoltaico, in specie sui suoi componenti, s’intensificò dopo la seconda guerra mondiale, soprattutto per spiegare l’effetto del passaggio unidirezionale della corrente attraverso un semiconduttore come il silicio, elemento chimico abbondante in natura (effetto diodo). Il fenomeno era già noto e sfruttato ad esempio nelle prime radio a cristalli di galena, ma più significativo nel silicio, lo stesso materiale con cui sono realizzati i microchips dei computer e dei telefonini. Questi tentativi portarono nel 1948 all’invenzione sperimentale del transistor al germanio e poi al silicio (elementi chimici) da parte di Bardeen, Brattain e Shockley presso l’americana Bell Telephone Company. I tre ricercatori furono insigniti del Premio Nobel per la fisica nel 1956 ed è a loro che si deve la nascita di tutta la microelettronica che ha portato al Web, alla Telefonia mobile, alle Tecniche numeriche (o digitali) e a tutte le diavolerie elettroniche in cui siamo oggi immersi. E’da attendere il 1953 quando l’implementazione di materiali come il silicio permettono rendimenti plausibili con le pratiche applicazioni dei dispositivi. E’ Gerald Pearson che costruisce la prima cella solare al silicio, molto più efficiente di quella al selenio. La cella al silicio era in grado di trasformare in elettricità il 6% dell’energia della radiazione solare e poco tempo dopo, nel ‘57, queste raggiungono la resa del 15%, sufficiente per le nascenti applicazioni spaziali come fù per il satellite Vanguard I° lanciato nel 1958. Il resto è storia dei giorni nostri: l’emergenzainquinamento, il ridursi delleriserve di petrolio hanno costretto Imprese e Governi a occuparsi sempre più dell’energia solare, sia termica sia fotovoltaica. Ma cos’è una cella fotovoltaica? Tutto si basa su un principio naturaleche avviene nel momento in cui la radiazione solare colpisce un materiale semiconduttore, nel nostro caso il silicio. In questo caso i legami presenti tra gli elettroni del silicio si spezzano, lasciando posizioni libere chiamate lacune (positive) e cariche negative oelettroni. La magia sta nel fatto che collegando con dei fili un carico, come una lampadina, si genera una corrente elettrica che la fa “brillare”. Ma vediamo qualcosa di più pratico. Un impianto fotovoltaico tipo, ad esempio di 1 megawatt di potenza installata, è composto da una serie di pannelli di silicio orientati con regolarità verso la volta celeste più interessata alla rotta del sole. Per ottenere 1 megawatt di potenza occorrono 4500 pannelli, che occupano una superficie di circa 6000 metri quadri. Il loro funzionamento è assolutamente silenzioso e non emettono alcuna forma di scoria inquinante. E’ però da dire che l’istallazione e l’uso dei pannelli fotovoltaici non esclude la necessità di disporre di altre fonti energetiche. Infatti i pannelli sono legati alla radiazione solare che non è continua e, sebbene si implementino i sistemi di accumulo di energia, non si è mai sicuri che questi riescano a supplire lunghi periodi di “buio solare”. Probabilmente l’uso privato, casalingo, del fotovoltaico può essere appetibile. Il costo per tale impianto è relativamente contenuto e il suo utilizzo è sempre sotto controllo da chi ha tutto l’interesse a farlo funzionare e a risparmiare. Naturalmente il suo utilizzo rimarrà sempre alternativo alla rete elettrica ma il risparmio può essere considerevole sebbene lo si ammortizzi in un …bel pò di anni. Le nostre Isole sono assolate per tanti e tanti mesi l’anno e forse c’è da farsi un pensierino o, almeno, da informarci attraverso operatori seri del settore. (fine)

*Fisico, Consulente di Acustica del Comune di Lipari

di Michele Sequenzia

Caro Bartolino, leggo con quanta amarezza il professore Carlo D' Arrigo denuncia il disastro economico-ambientale del cimitero di pannelli solari...che occupa una vasta area di Monte Sant'Angelo di Lipari ..triste spettacolo di una cattiva amministrazione... "oggi abbandonato al suo degrado naturale.. un’opera incompiuta frutto dell’ignavia, dell’incompetenza politica e dell’ignoranza". Ed ora che cosa facciamo? Lasciamo perdere ..facciamo finta di nulla...Spero tanto che ci sarà chi indaga su questo ennesimo danno al patrimonio del Paesaggio e all'Ambiente..? Chi ne risponde? Nessuno? Mi informo e leggo che:" Carbone e gas sono due combustibili principali nella produzione elettrica. I costi di generazione da carbone sono stimati intorno ai 30 euro per megawattora (una famiglia tipo consuma 2,7 megawattora in un anno), quelli del gas a 40 euro. Tre anni fa erano il doppio. I costi delle rinnovabili sono scesi in maniera drammatica, ma il fotovoltaico è sempre intorno ai 80-100 euro per megawattora e l’eolico verso i 60-80 euro. Ovviamente la competizione con le fonti da idrocarburi è adesso più difficile. " Oggi produciamo solo energia che inquina. Costano salato le bollette energetiche, che servono a far guadagnare le varie Lobbies dei governi che le sostengono. . Si sa bene che quasi il 75% di ciò che viene prodotto dalle attuali centrali si perde lungo le varie direttrici del percorso finale, che, ovviamente, ci viene addebiato .. E chi risponde di tutto questo enorme, spaventoso danno collettivo ? Oggi il fotovoltaico   lo paghiamo tutti nelle nostre bollette anche chi non ne usufruisce. Paghiamo ancora il costo del nucleare. Paghiamo gli alti costi degli incentivi, in assenza di una sana moderna, competitiva politica energetica. In ogni stagione , d'estate come d'inverno, siamo dipendenti al 100% dal petrolio e da chi lo produce.. Le Lobbies   non mollano un centesimo di euro. Sfruttano i nostri bisogni ed impongono i loro listini. Le borse tremano. Milioni di cittadini sono loro schiavi. Soffriamo la crescita delle estati sempre piu' calde. Le vendite di condizionatori d'aria sono aumentati del 50% in due anni. Sprechiamo il costosissimo calore invernale perchè le nostre case non sono coinbentate a dovere : sono piene di spifferi. Una volta le nostre case erano robuste. i muri spessi non avevamo bisogno di condizionatori. E si viveva bene. E non ci si lamentava. Oggi oltre il 65% delle abitazioni italiane ha ben più di 40 anni e consumano un mare di energia.E battiamo i denti. Buona parte di questa energia è sprecata , dispersa per la cattiva costruzione dei muri e dei tetti. Leggo che" una casa di almeno 30 anni di età consuma in media, ogni anno, dai 180 ai 200 Kwh/mq, mentre lo standard minimo per le nuove costruzioni, è fra i 30 e i 40 Kwh/mq l’anno. " Geliamo, stiamo male al freddo e spendiamo una marea di euro. Una enorme massa di energia viene dissipata giorno dopo giorno. Milioni di euro buttati via.   A Torino non si respira. Ci si sente male. Si spera nella pioggia. Le strade sono luride i lerci cassonetti sono stracarichi di immondizie. Torino come Pechino. Cosa fa l'amministrazione del Comune? A Torino si va cauti.."Mi am Bugiu nen!" (io non mi muovo!). Le città e le vaste pianure abitate, le case di montagna, i persino i villaggi turistici, i grandi rinomati centri sportivi, i grandi alberghi con piscine calde, dove si scia tutto l'anno sono accerchiati dallo   smog. Ecco che lo smog miscela piena di veleni..lo respiri senza volere..ti arriva dal naso alle mucose, va ai bronchi e poi entra nel sangue e va al cuore. Piano piano, ti prostra..e avvelena. Non solo i polmoni, non solo nelle vene. Direttamente al cervello.
I veleni dell'aria inquinata penetrano   i nostri neuroni e si insinuano tra le nostre delicate sinapsi. Si respira senza saperlo.... la pericolosa magnetite, velenoso ossido di ferro, prodotto dal traffico e dagli impianti di generazione di energia, responsabili di molte malattie polmonari e cardiocircolatorie, ci si ammala di Alzheimer. Gli ospedali cittadini con le ondate di influenza....straripano di ammalati. la spesa sanitaria va alle stelle. Si moltiplicano in questa stagione invernale i decessi a causa di malattie neurodegenerative. Dalle analisi si scopre che i decessi sono causati da quantità di nano-particelle di ossidi di ferro, quelle che si creano con la combustione. Siamo immersi nei veleniovunque andiamo. Si è analizzato anche il nostro tessuto cerebrale. I danni sono evidenti. Si vedono le particelle velenose distribuite fra le cellule, si trovano milioni di particelle in un singolo grammo di tessuto. Queste sostanze sono un pericolo per la salute.Ma cosa facciamo? Sono talmente sottili da riuscire a superare tutte le barriere biologiche: attaccano la membrana nucleare, interferendo sull’espressione del nostro stesso DNA, la poderosa barriera emato-cerebrale. Anche le future madri sono in pericolo: si teme che la placenta venga attaccata, che cosa succede alla programmazione genetica del feto, indebolito nella sua struttura vitale? Ormai è necessario solo intervenendo a livello mondiale , in ogni continente, in ogni azienda, in ogni casa, con severi controlli , applicando ovunque stretti limiti alle emissioni adottando una " pulita" politica energetica al servizio dell'uomo e non delle Lobbies. Anche chi nasce sarà in pericolo. La nostra stessa vita è in pericolo, aumenteranno i disturbi del feto durante il neurosviluppo, cresceranno le varie patologie di tipo immunologico che riguardano tutti i processi di difesa dell’organismo contro l’aggressione o il contatto con sostanze estranee, come le nuove aggressive forme tumorali.