Energia sostenibile, come sarebbe la situazione climatica odierna se i pannelli solari fossero entrati in funzione negli anni trenta?

di Edoardo Amitrano, 15 anni, di Monte Porzio Catone (Roma)

Pannelli fotovoltaici, turbine eoliche, turbine idroelettriche sono solo alcuni esempi di moderne apparecchiature che ci permettono di sfruttare fonti di energia rinnovabili per la produzione di energia. Lo sviluppo di queste tecnologie ha preso piede solamente negli ultimi decenni e gli effetti positivi sul clima tardano a palesarsi; la situazione sarebbe diversa se l’impiego di pannelli solari fosse iniziato settanta anni fa? L’idea di sfruttare il sole per ricavarne energia era già stata applicata dai tedeschi nei primi anni Trenta ricalcando il principio degli specchi ustori di Archimede: le enormi possibilità di questi macchinari spinsero la Germania ad investire nella ricerca in campo scientifico e l’incaricato della ricerca, il Dott. Wilhelm Maier, elaborò un progetto che avrebbe permesso  – stando a quanto riporta la rivista Signal del 1941– di pompare acqua da fiumi o laghi per irrigare piantagioni in zone aride dell’Africa utilizzando interamente l’energia prodotta da pannelli solari. L’idea prevedeva l’installazione di specchi concavi ai Tropici capaci di concentrare i raggi solari in un singolo punto di piccole caldaie contenenti olio, il quale veniva riscaldato e successivamente trasferito all’interno di un secondo attrezzo e miscelato insieme ad acqua che, evaporando, permetteva di azionare vari meccanismi. L’olio utilizzato nel processo veniva poi separato dall’acqua e riutilizzato nelle caldaie. Maier aveva inoltre previsto la necessità di poter orientare i pannelli verso l’astro per poter massimizzare l’efficienza dei macchinari, ideando una superficie girevole orientata regolarmente in modo da ricevere verticalmente i raggi solari durante qualsiasi ora del giorno. Il progetto finale prevedeva il posizionamento di piattaforme girevoli di circa 10 mq. massimizzando così l’efficienza, migliorando le prestazioni dei precedenti prototipi da 30 mq. L’utilizzo dei raggi solari per svolgere diverse funzioni non è in realtà un’idea nuova all’uomo: la possibilità di concentrarli un unico punto, cioè nel cosiddetto fuoco dello specchio, venne sfruttata concretamente da Archimede con i suoi specchi ustori durante l’assedio di Siracusa. Si pensa infatti che tramite questi grandi vetri posizionati sulle coste di Siracusa, fosse possibile appiccare incendi sulle navi concentrando il fascio di luce sulle vele. Guardando a tempi più recenti già nel 1767 Horace-Benedict de Saussure ideò un sistema di cottura utilizzante una pentola di legno e un sistema di specchi capace di generare fino a 109 gradi Celsius di calore. Successivamente nel 1830 questo metodo venne ottimizzato in Inghilterra da John Herschel e nel 1891 vedremo il primo sistema di riscaldamento dell’acqua per usi sanitari ad opera dell’americano Clarence Kemp. Tuttavia furono effettivamente i tedeschi negli anni trenta i primi ad immaginare un diverso impiego di questo principio, cioè la produzione di energia. Mentre prima questi sistemi venivano impiegati solamente per il riscaldamento dell’acqua e del cibo, adesso tramite la produzione di vapore sarebbe stato possibile alimentare qualsiasi tipo di macchinario industriale, come per esempio pompe idrauliche e compressori.  Purtroppo lo sviluppo del progetto venne accantonato a causa degli elevati costi di realizzazione e della crescente necessita di fondi per la guerra in corso, ma l’idea messa a punto dagli scienziati tedeschi non è stata abbandonata, ma anzi con l’avvento delle nuove tecnologie è stata ripresa e migliorata. Le cosiddette centrali solari termodinamiche utilizzano specchi concavi che concentrano la radiazione solare non più in caldaie ma in singoli tubi al cui interno scorre  un particolare fluido termovettore, che permette di migliorare le prestazioni rispetto alla semplice acqua. L’installazione di queste strutture sta lentamente prendendo piede nel mondo di pari passo con i tradizionali pannelli fotovoltaici, un esempio è la centrale solare Archimede di Priolo Gargallo in Italia voluta dal premio Nobel Carlo Rubbia. Purtroppo la battuta di arresto subita dal progetto ci ha fatto perdere preziosi anni che sarebbero potuti essere impiegati nel miglioramento della tecnica. Se lo sviluppo di tali strumentazioni e la loro implementazione non fossero stati interrotti probabilmente il livello di tali tecnologie oggi sarebbe più avanzato, e l’utilizzo su larga scala di tali apparecchiature avrebbe portato ad un significativo miglioramento della situazione climatica globale con la riduzione dell’utilizzo di combustibili fossili e, di conseguenza, si sarebbe evitato l’attuale eccessivo riscaldamento globale.

cod. 1457031833738