Energia solare

L’energia proveniente dal sole è la principale fonte di energia esistente sulla terra. Ogni essere vivente si serve della luce e del calore del sole. Il sole nutre le piante,  gli animali si nutrono delle piante.

Altre fonti di energia dipendono dal sole: per esempio il vento è una fonte di energia che deriva dall’azione del sole, i combustibili fossili (petrolio, carbone, metano) si sono originati grazie all’attività del sole. Il moto delle acque dipende dall’energia solare.

Cosa è l’energia solare.

Il Sole invia sulla terra energia sotto forma di radiazione luminosa, che illumina le giornate, radiazione termica che scalda animali, piante e cose (è come una stufa o il calore del focolare) ed altre forme di radiazione (vento solare, onde elettromagnetiche, neutrini ed altre onde o particelle). Tutte queste forme di energia vengono trasferite sul nostro pianeta ed attivano altre forme di energia, riscaldano le cose, determinano la vita degli esseri viventi. Vediamole più in dettaglio:

1. vento solare o flusso di particelle: il Sole invia sulla terra una serie. di particelle dette “elementari” in quanto sono molto piccole. Alcune particelle sono anche cariche di elettricità e causano problemi alle apparecchiature elettriche.
2. radiazione solare di onde elettromagnetiche: il sole invia verso il cosmo radiazioni UV ultraviolette, visibili (la luce solare), le radiazioni infrarosse.
3. Radiazione termica: il sole ci invia calore sotto forma di radiazione termica, questa forma di calore è quella che ci trasmette il fuoco se ci mettiamo di lato, senza avvicinarlo.

Cosa è il Sole.

Il Sole è un ammasso enorme di gas in perenne combustione. Per meglio dire , la materia di cui è composto il sole è 71% Idrogeno (H2) e circa 27% di Elio. In quantità minore, 2%, ci sono altri elementi più “pesanti” come Carbonio e Ferro. Bisogna sapere che l’Idrogeno e l’Elio sono i due elementi più “leggeri” della tavola periodica ed anche gli elementi più diffusi in tutto l’universo. In effetti l’universo, in origine era fatto di questi semplici elementi che in alcuni punti si sono ammassati ed hanno dato origine alle Stelle, di cui il Sole fa parte. Il Sole dunque è una stella, di dimensioni medie, e come in tutte le stelle si ammassano in esso grandissime quantità di Idrogeno. Quando queste enormi quantità di Idrogeno si ammassano esse spingono verso l’interno della massa a causa di una forza detta “gravità“. Se poteste vedere questo fenomeno vedreste una fornace a temperatura elevatissima perchè queste masse enormi di gas (molto più grandi della Terra e di tutti i pianeti) spingendosi fra di loro e spingendo verso l’interno si riscaldano e raggiungono temperature elevatissime, milioni e milioni di gradi centigradi. a causa di una tale pressione e temperature le particelle di Idrogeno si incollano tra loro e formano particelle di Elio. Con minore probabilità e numero  anche le particelle di Elio si incollano fra di loro e formano particelle di Berilio e così anche le particelle di Berilio formano Ossigeno.

Questo procedimento dura nel tempo, milioni e milioni di anni. Il Sole è nato 4,5 miliardi di anni fà e si stima che morirà tra altrettanti miliardi di anni. Quando infatti tutto l’Idrogeno si sarà consumato il Sole esploderà a causa dell’eccessiva forza gravitazionale e diventerà una stella Gigante Rossa, una stella molto più grande e con minore energia che inghiottirà i primi pianeti del Sistema Solare, Mercurio, Venere e Terra a causa delle sue enormi dimensioni.

La struttura del Sole.

Il corpo del Sole è teoricamente divisibile in 4 aree o “zone” in cui hanno luogo fenomeni diversi:

1. superficie solare: è uno strato “sottile” , quello più superficiale del Sole. da esso fuoriescono zampilli grandi decine di volte le dimensioni della Terra che espellono grandi quantità di energia e particelle con forte energia.
2. zona convettiva: è una zona più esterna dove esistono dei movimenti di gas caldo detti “convettivi” , di forma circolare in cui masse di materia si spostano verso l’estero e lasciano spazio per altre masse di materia esterne che vanno verso l’interno.
3. zona radiativa: in questa area le masse di gas si spostano dall’interno verso l’esterno
4. nucleo solare: è la parte centrale del Sole dove avviene la “fusione nucleare” cioè la fusione dei nuclei di Idrogeno che formano così nuclei di Elio.

I fotoni.

Dal nucleo Solare si generano molti tipi di particelle e di radiazioni, una di queste è la luce. La luce si può assimilare ad un flusso di particelle luminose estremamente piccole che viaggiano dal centro del Sole verso l’esterno e poi dal Sole verso la Terra e gli altri pianeti del Sistema Solare.Queste particelle sono dette “fotoni“. Quando i fotoni arrivano sulla terra attivano tutta una serie di fenomeni: attivano la funzione clorofilliana nelle piante, illuminano la superficie terrestre e gli esseri viventi. I fotoni che colpiscono le “celle fotovoltaiche” attivano la produzione di elettricità.

Le celle fotovoltaiche sono piastrelle di 10cm x 10cm circa, di colore blu. Sono fatte di un materiale chiamato Silicio, che ha la capacità di catturare i fotoni provenienti dal Sole e trasformare la loro energia in energia elettrica (un flusso di elettroni). L’energia elettrica ottenuta dalle celle fotovoltaiche è l’energia del futuro.

Il Sole è infatti una “Centrale nucleare a fusione” che la natura ci ha donato ed “ha messo” nelle vicinanze del nostro pineta (a dire il vero è la Terra che si è formata nei pressi del Sole) e che manda costantemente energia sul nostro pianeta in maniera gratuita e senza pericolo di esplosioni o di emissioni nocive incontrollate. Le radiazioni solari sono dannose, come lo sono i raggi UVA per la nostra pelle, ma ormai abbiamo capito come difenderci da esse.  Il Sole quindi è già un immensa centrale nucleare che distribuisce energia, possiamo dunque trovare metodi per raccogliere tale energia e produrre da essa elettricità per le nostre case.