Autosufficienza energetica solo con pannelli solari: utopia?

Se potessimo raccogliere energia solare tramite pannelli, senza doverne produrre con combustibili etc., di che copertura terrestre avremmo bisogno per sopperire il fabbisogno mondiale e futuro? Scopriamolo assieme.

autosufficienza energetica solare

Nel dibattito più che mai attuale riguardante il tema delle energie rinnovabili ed il loro possibile ruolo nella complessa questione della domanda di energia da parte della società occidentale e dei paesi emergenti, spesse volte i detrattori di tali tecnologie affermano che la densità di energia che ci proviene dal sole sotto forma di onde elettromagnetiche non è sufficientemente elevata per soddisfare il fabbisogno energetico del pianeta in un arco di tempo ragionevolmente lungo. Essi sostengono inoltre che se dovessimo sopperire alla domanda di energia elettrica con la sola tecnologia fotovoltaica, non basterebbe l’intera superficie terrestre completamente coperta di moduli fotovoltaici per produrre la quantità di elettricità necessaria, oceani compresi.

La potenzialità fotovoltaica della terra?

Prendendo carta e penna e qualche dato generale sul consumo di energia, proviamo allora ad approntare una stima approssimativa della reale potenzialità fotovoltaica della terra, naturalmente accettando svariate approssimazioni che ci consentono di mantenere il ragionamento ad un livello sostanzialmente comprensibile per tutti.

L’agenzia americana per l’energia (EIA) ha stimato per il 2004 una domanda di potenza energetica mondiale pari a 15 Terawatt, coperta in diversa misura dalle varie fonti energetiche disponibili, in ordine di importanza rispettivamente petrolio (5,6 TW), gas naturale (3,5 TW), carbone (3,8 TW), idroelettrico (0,9 TW), nucleare (0,9 TW), geotermia, eolico, solare e biomasse insieme (0,13 TW).

La superficie totale della terra è pari a 510.100.000 kmq, suddivisa in 149.450.000 kmq di terre emerse e 360.650.000 kmq coperti dall’acqua. Volendo immediatamente dare un ordine di grandezza della potenzialità terrestre in termini fotovoltaici, ipotizzando che una superficie di 10 mq coperta da moduli fotovoltaici sia in grado di erogare una potenza di 1 kW e trascurando per semplicità i fattori di latitudine e copertura nuvolosa, metà della superficie terrestre basterebbe già per produrre una potenza pari a 2,5505e+13 kW, ossia 25.505 TW, che paragonata alla potenza di 15 TW, risulta maggiore di circa 1700 volte.

Volendo rendere più realistica la nostra stima, considerando esclusivamente la metà della superficie delle terre emerse, la potenza potenziale producibile diventa pari a 7.473 TW (quasi 500 volte in più).

In linea teorica funziona…

Il risultato sopra esposto ci indica che, in linea teorica, la tecnologia fotovoltaica sarebbe ragionevolmente in grado da sola di soddisfare l’intero fabbisogno mondiale di energia. Inoltre, se teniamo conto che il progresso tecnico delle celle fotovoltaiche continua a crescere ed oggi ha già mostrato a titolo sperimentale di poter più che raddoppiare il rendimento dei moduli, possiamo ipotizzare che l’elevato margine di differenza tra il valore di producibilità potenziale (7.473 TW) ed il fabbisogno reale (15 TW) non sia completamente eroso dalle approssimazioni effettuate nella nostra stima.

Possiamo fare un ulteriore passo avanti nell’analisi fin qui esposta se evidenziamo che la stima sopra riportata è basata esclusivamente sulla potenzialità elettrica da fotovoltaico del pianeta, mentre sappiamo invece che una considerevole fetta della domanda di energia mondiale è impiegata sotto forma di calore, allora potremmo avvalerci nella nostra ipotesi non solo di moduli fotovoltaici, meno performanti in termini di resa, ma anche di pannelli solari. I primi hanno un rendimento medio attorno al 20-25% e i secondi superano facilmente il valore dell’80%, andando così ad incrementare ancora ed in maniera sensibile il risultato trovato a favore del solare.

Per il futuro, le stime al 2040 parlano di un incremento del fabbisogno energetico globale pari al 35% di quello attuale, a causa principalmente dell’incremento della popolazione mondiale e dell’innalzamento del consumo pro capite delle persone che vivono nei paesi emergenti (Cina e India in primis). Le analisi possibili sono ovviamente varie e più o meno complesse e corrette, tuttavia gli ordini di grandezza ricavati dal nostro breve calcolo ci consentono di rispondere agli antagonisti della tecnologia fotovoltaica e delle tecnologie rinnovabili in generale con sufficiente tranquillità.

La vera sfida? La riduzione dei consumi!

Sempre più esperti del settore delle energie rinnovabili e analisti delle tendenze della società mondiale, sostengono comunque che la sfida energetica non potrà essere vinta in termini di incremento generale dei mezzi di produzione a disposizione, bensì in termini di riduzione dei consumi, soprattutto passando attraverso un profondo processo di aumento dell’efficienza nell’utilizzo dell’energia. Un importante contributo in questo senso è dato dall’impiego intelligente delle risorse ovvero dal coordinamento delle attività umane ad ogni scala di grandezza come una sorta di domotica applicata a livello planetario.

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