I pannelli solari sono una delle migliori risorse che abbiamo a disposizione per combattere il cambiamento climatico. Non sono contaminanti, la loro risorsa energetica è rinnovabile e inesauribile, possono essere riciclate e ogni kWh di energia proveniente dai pannelli solari è un kWh di energia che non viene generata negli impianti contaminanti che espellono i gas serra.
Tutti questi contributi forniti dalle centrali solari sono preziosi nella nostra lotta contro il cambiamento climatico, ma cos’è il cambiamento climatico e come sta influenzando il nostro pianeta?
Ci sono migliaia di pianeti nell’universo, alcuni con caratteristiche adatte all’esistenza della vita e altri così caldi, così freddi o così tossici, che l’esistenza della vita così come la conosciamo può sembrare impossibile. Tuttavia, oltre alla sua posizione ideale rispetto al Sole, c’è una componente in più che rende il pianeta Terra unico nella nostra galassia: l’esistenza dello scudo dell’ozono.
Questo strato di ozono è composto dai cosiddetti gas serra (GHG) che includono vapore acqueo, metano, protossido di azoto, ozono, clorofluorocarburi, idrofluorocarburi e anidride carbonica (CO 2 ). L’accumulo di GHG crea uno strato che riflette la radiazione UV e concentra il calore in arrivo dalla radiazione solare nell’atmosfera del pianeta. Ciò consente al pianeta Terra di mantenere i suoi livelli di temperatura entro intervalli adatti alla vita, che altrimenti sarebbero troppo freddi per l’esistenza della vita.
Questo è un processo naturale chiamato effetto serra e si è verificato nel corso di milioni di anni. Tuttavia, aumentare la quantità di GHG al di sopra dei valori normali ha un effetto negativo sulla temperatura della Terra perché lo strato diventa più spesso di quello che dovrebbe essere e il calore aumenta radicalmente, portando a valori di alta temperatura con conseguenze negative per il pianeta.
Siamo responsabili?
I livelli di anidride carbonica hanno oscillato intorno alle 200 parti per milione nel nostro pianeta, raggiungendo storicamente un massimo di 280 parti per milione. Tuttavia, dalla rivoluzione industriale, i livelli di anidride carbonica sono aumentati a valori astronomici vicini a 400 parti per milione.
Ci sono alcune possibili cause di questo cambiamento radicale e possiamo vederle come segue:
- Fluttuazioni dell’irraggiamento solare
- Eruzioni vulcaniche
- Piccole particelle di inquinamento (aerosol)
- Cambiamenti nella quantità di terra e alberi disponibili.
- Aumento delle emissioni di gas serra.
Mentre le fluttuazioni dell’irraggiamento solare e le eruzioni vulcaniche sono processi naturali, tutte le altre cause sono direttamente attribuite all’attività umana. Pertanto, gli scienziati concordano sul fatto che non esiste altra fonte naturale di spiegazione per questo rapido aumento dei livelli di CO 2 rispetto all’attività umana.
E non è una sorpresa saltare a questa conclusione quando si esaminano i dati sulle emissioni di CO 2 di diversi paesi. Secondo i dati del 2017, circa 10 gigatonnellate (Gt) di CO 2 sono state emesse in Cina, oltre 5 GtCO 2 negli Stati Uniti, circa 2,5 GtCO 2 in India e quasi 36 GtCO 2 in tutto il mondo. Osservare l’evoluzione temporale delle emissioni di carbonio dal 1960 al 2017 non lascia dubbi sul fatto che siamo la causa del cambiamento climatico.
Quali sono le conseguenze se non agiamo per fermare le emissioni di carbonio?
Secondo la NASA, dal 1900 la temperatura della Terra è aumentata di 1 ° C. Tuttavia, se la temperatura globale aumentasse di oltre 2 ° C, potrebbe non esserci alcun ritorno e gli effetti del cambiamento climatico sarebbero inevitabili.
L’aumento della temperatura terrestre ha diverse conseguenze per noi.
La prima, e una delle conseguenze più drammatiche, è l’aumento del livello dell’acqua. Recenti studi della NASA sulla Groenlandia e sull’Artico hanno dimostrato che le formazioni di ghiaccio di dimensioni continentali si stanno sciogliendo a causa dell’eccesso di calore e si sono ridotte di quasi il 10% negli ultimi 30 anni. Tutto quel ghiaccio sciolto finisce nell’oceano ed è ora attribuito all’innalzamento del livello del mare negli Stati Uniti e in tutto il mondo, raggiungendo anche località lontane come Indonesia, Cina e Giappone.
Sfortunatamente, il 2015, il 2016 e il 2017 sono stati registrati come gli anni più caldi della storia recente, il che è una brutta notizia per il ghiaccio della Groenlandia che si è continuamente sciolto negli ultimi decenni. Per comprendere meglio l’impatto del cambiamento climatico sull’innalzamento del livello del mare (e quindi le inondazioni nelle regioni costiere degli Stati Uniti) puoi guardare questo straordinario rapporto della CNN che spiega ulteriormente questo aspetto
Inoltre, altre conseguenze del cambiamento climatico sono legate a periodi di siccità più lunghi e duri in tutto il mondo, il che porta anche a raccolti meno produttivi e meno nutrienti. Con l’aumento della popolazione terrestre senza controllo, le stagioni di siccità avranno un impatto significativo sull’approvvigionamento alimentare della nostra nazione, aumentando il costo del cibo e probabilmente portando alla carestia nei paesi poveri.
Anche la distruzione dello strato di ozono è una conseguenza secondaria del cambiamento climatico. Quando il calore si concentra ulteriormente nell’atmosfera, nella stratosfera si verifica il processo contrario. Quando la stratosfera si raffredda e l’atmosfera si riscalda, si verifica un effetto dinamico di raffreddamento-riscaldamento che causa la perdita di ozono. A causa di questa perdita di ozono, lo strato di ozono si esaurisce e lascia il suolo completamente aperto per consentire alle radiazioni ultraviolette di raggiungere la nostra atmosfera. Questo può essere facilmente visto nel buco dell’ozono al Polo Sud.
Le ondate di calore sono anche una conseguenza diretta del cambiamento climatico. Significano incendi più frequenti, siccità più lunghe e morti. In realtà, le ondate di calore sono considerate una delle principali cause di morte per disastri naturali, principalmente a causa dei colpi di calore che sono causati dall’impossibilità di raffreddarsi del corpo umano a causa dell’elevata umidità atmosferica.
Uragani, tempeste, nevicate, grandinate e tempeste di sabbia più forti possono anche essere attribuiti alle conseguenze del cambiamento climatico che si intensificherà a causa dei cambiamenti radicali della temperatura.
Queste e altre conseguenze potrebbero non durare secoli per diventare reali, ma alcune potrebbero richiedere solo pochi anni.
Di chi è la colpa?
Secondo il rapporto IPCC del 2014, il settore dell’approvvigionamento energetico ha rappresentato quasi il 50% di tutte le emissioni di GHG, rendendolo il maggior contributore alle emissioni globali di GHG. Nonostante il Protocollo di Kyoto, le emissioni di gas serra di questo settore sono aumentate del 36% tra il 2000 e il 2010, dove i maggiori contributori sono state le emissioni di CO 2 da carbone (43%), petrolio (36%) e gas (20%). Qui puoi dare uno sguardo ai contributi di queste fonti nel tempo.
Inoltre, il rapporto sottolinea che i trasporti sono un altro settore importante il cui contributo rappresenta quasi il 23% delle emissioni totali di CO 2 legate all’energia . Per ridurre l’effetto di questo settore sulle emissioni di carbonio, è necessario ridurre l’intensità energetica migliorando le prestazioni dei veicoli e dei motori e sostituendo i prodotti a base di petrolio con gas naturale, biometano, biocarburanti o idrogeno.
È troppo tardi per fermarlo?
Il quarto rapporto nazionale sulla valutazione del clima del programma di ricerca sul cambiamento globale degli Stati Uniti, pubblicato nel novembre 2018, ha annunciato una data allarmante per avere un impatto significativo sulla riduzione del biossido di carbonio. Secondo il rapporto, se le emissioni di CO 2 non verranno ridotte del 45% entro il 2030, sarà inevitabile raggiungere un aumento di 1,5 ° C della temperatura terrestre.
Nell’Accordo di Parigi è stato stabilito un intervallo tra 1,5 ° C e 2 ° C, tuttavia, raggiungere i 2 ° C significherebbe già arrivare alle peggiori conseguenze del cambiamento climatico, quindi, non può essere visto come una soglia. Inoltre, il rapporto conclude che entro il 2050 le emissioni di carbonio devono essere ridotte del 100%, compiendo una transizione completa verso le fonti energetiche rinnovabili.
Il rapporto affronta impatti notevoli che sono già stati visti nel suolo americano legati a incendi (nord-ovest), siccità (nord e sud-ovest), uragani (sud), inondazioni (sud-est), acqua e guasti ai trasporti dovuti a forti nevicate, ondate di calore, e l’erosione del suolo (Midwest).
Sulla base di questi risultati, il rapporto degli Stati Uniti si concentra sull’imminente necessità di ridurre la quantità e la velocità dei futuri cambiamenti climatici riducendo i gas serra, sostituendo CO 2 ed emettendo fonti energetiche di combustibili fossili con tecnologie a emissioni zero come geotermia, eolica, biocarburanti, idroelettrico e solare.
Energia solare: una fonte di luce per combattere i cambiamenti climatici
Essendo una delle opzioni di energia rinnovabile più comunemente disponibili, accessibili e fattibili, i pannelli solari sono uno dei principali motori nella riduzione delle emissioni di carbonio in tutto il mondo.
Possiamo stimare le riduzioni delle emissioni di carbonio utilizzando i pannelli solari grazie al calcolatore IRENA. Gli ultimi dati disponibili sullo strumento sono del 2014 e ancora abbiamo un’idea dei grandi contributi dell’energia solare nel mercato.
Le esperienze negli Stati Uniti hanno dimostrato che è possibile evitare circa 17,5 milioni di tonnellate (MT) di CO 2, il che si traduce in 22.000 GWh di elettricità. Anche la Cina ha fornito contributi incredibili che raggiungono 20 MT di CO 2 e 25.000 GWh di energia immessi in rete.
La Germania è stata il maggior contributore in quell’anno con 29 MT evitate e oltre 35.000 GWh prodotti. Questo può essere tradotto in 18 milioni di tonnellate da fonti di carbone, 3,38 milioni da gas naturale e 9 milioni da fonti di petrolio.
I contributi di altri paesi come Giappone, Italia, Spagna, Francia, Regno Unito, Australia, India e Corea del Sud sono stati in grado di accumulare quasi 80.000 GWh insieme e 63 MT hanno evitato le emissioni di CO 2 per l’ambiente.
Poiché l’energia solare continua a crescere ogni anno, questi numeri hanno già superato i valori stimati. A titolo di riferimento, nel 2014 erano disponibili quasi 177 GW di capacità installata, ma nel 2017 sono disponibili in tutto il mondo circa 402 GW di capacità installata. Significa circa il 130% di crescita in soli 3 anni.
L’uso di pannelli solari residenziali
Uno dei modi migliori in cui la maggior parte di noi può contribuire alla lotta contro il cambiamento climatico è che più persone assumano società solari per installare pannelli solari nelle loro case. L’energia solare presenta una serie di vantaggi che possono essere utilizzati per compensare le emissioni di carbonio e investire nel solare per la tua casa aiuterà anche il tuo portafoglio.
L’uso di luci solari e altri prodotti per la casa ad energia solare aiuta a ridurre le nostre emissioni di carbonio. Sebbene le riduzioni siano minime, è un caso di ogni piccolo aiuto e se fatto su larga scala può davvero fare la differenza a lungo termine.
I pannelli solari non si contaminano
Lo svantaggio principale dell’utilizzo di combustibili fossili come fonte di energia è che per generare elettricità, dobbiamo bruciarli, il che porta a elevate emissioni di anidride carbonica che contaminano il nostro pianeta e accelerano il cambiamento climatico. Di seguito è possibile vedere la quantità di CO 2 prodotta quando un combustibile viene bruciato in funzione del contenuto di carbonio.
Libbre di CO2 emesse per milione di unità termiche britanniche di energia (Fonte – Energy Information Administration )
Al contrario, uno dei vantaggi intrinseci dei pannelli solari è che sono una fonte di produzione di elettricità sostenibile e pulita, quindi emettono zero CO 2 perché il processo per generare elettricità è fatto a livello molecolare senza la necessità di bruciare alcun componente con carbonio.
I pannelli solari generano energia rinnovabile
I combustibili fossili sono fonti di energia che esistono a causa di sostanze vegetali o animali decomposte a livelli di alta pressione che si accumulano sottoterra nel corso di migliaia di anni. Poiché il pianeta Terra ha milioni di anni di esistenza, puoi immaginare la quantità di materia accumulata.
Tuttavia, nonostante la loro abbondanza, sono ancora fonti di energia esauribili. In altre parole, una volta estratti tutti, non ci sarà più elettricità. E ci vogliono milioni di anni per accumulare la quantità di combustibili fossili che consumeremo tra 200 anni.
Si stima che le riserve globali di combustibili fossili rimaste siano di 114 anni per il carbone, 53 anni per il gas naturale e 50 anni per il petrolio. Quando si confronta questo, con il miliardo di anni di energia solare pulita disponibile che abbiamo ancora davanti a noi, sembra che non abbia senso continuare a spingere su fonti di energia limitate che saranno finite in solo un secolo. Poiché l’energia solare è inesauribile, non è necessario sostituirla con un’altra risorsa in futuro, garantendo una fonte di energia sicura e pulita per i secoli a venire.
In realtà, l’energia solare da sola è sufficiente a fornire l’intero consumo di energia del mondo quasi 100 volte che potrebbe essere fornito utilizzando solo l’1% della superficie del deserto del Sahara.
I pannelli solari durano oltre 25 anni
L’elettricità da combustibili fossili consiste nel bruciare grandi quantità di fonti di carbonio per generare l’energia richiesta dalla rete elettrica attraverso un processo termodinamico. Tuttavia, è necessario mantenere un ciclo costante di estrazione della fonte fossile. Le persone generalmente si concentrano sulle emissioni di carbonio da queste fonti al momento della generazione di elettricità, ma sembrano dimenticare una cosa, gli effetti durante il processo di estrazione.
Ad esempio, il carbone viene generalmente estratto dalla parte superiore della crosta terrestre nelle miniere di minerale, recuperando il carbone dalla miniera utilizzando pale e bulldozer per svolgere il duro lavoro. Al termine delle attività minerarie, vengono lasciate rocce esposte contenenti la pirite minerale contenente zolfo. Questo minerale reagisce con l’acqua e l’aria per formare acido solforico e ferro disciolto. Quindi, quando arriva la pioggia, il composto si trasforma in acido diluito che cade nei torrenti e nei fiumi vicini.
La deforestazione è anche un’altra conseguenza devastante dell’estrazione del carbone, questo è causato dalla rimozione della cima della montagna per la miniera. L’estrazione mineraria dalle cime delle montagne rilascia anche grandi quantità di emissioni di gas serra attraverso il taglio netto e la combustione di alberi che possono rappresentare quasi il 7% delle emissioni di gas serra di una centrale elettrica a carbone.
D’altra parte, l’industria solare si è concentrata sulla fornitura di standard di qualità affidabili per produrre pannelli solari che incentivino il mercato a installare sistemi fotovoltaici su scala residenziale, commerciale o di utilità. Uno degli standard di base di qualsiasi sistema fotovoltaico è che l’array durerà almeno 25 anni.
Ciò si traduce in 25 anni in cui non è necessario preoccuparsi della generazione di elettricità e in cui non verranno arrecati ulteriori danni ambientali per continuare la produzione di energia.
I pannelli solari sono riciclabili
Quando i moduli raggiungono la fine della loro vita utile, è necessario fare qualcosa con i rifiuti del pannello solare. Considerare semplicemente bruciarli o gettarli in un mucchio di rifiuti non sarebbe esattamente ecologico, giusto? Soprattutto perché alcuni di loro potrebbero persino avere componenti tossici come tellururo di cadmio, indio, gallio e seleniuro.
Il grande vantaggio dei pannelli solari è che possono essere riciclati, estraendo principalmente alluminio, vetro e alcuni minerali come silicio, rame e polimeri. Ciò si traduce in meno combustione e più materiali che possono essere utilizzati per altri scopi e principalmente per la produzione di pannelli solari nuovi o ristrutturati.
Alcune normative nel mercato dell’UE note come RAEE (Waste Electrical and Electronic Equipment) dell’UE, richiedono già che i produttori di pannelli solari finanzino i costi associati alla raccolta e al riciclaggio dei moduli scaduti. Secondo il rapporto IRENA, iniziative come queste potrebbero portare alla produzione di 60 milioni di nuovi pannelli solari entro il 2030 .
Nessuna emissione di gas
Il miglior vantaggio della produzione di energia solare per l’ambiente è che non ci sono assolutamente emissioni di gas attribuite durante la produzione di elettricità. Significa che non sono necessari anidride carbonica, anidride solforosa o ossido di azoto per generare elettricità dannosa per la salute umana.
Più energia solare significa meno combustibili fossili
Mentre effettuiamo la transizione verso un mercato delle energie rinnovabili quasi completo, dobbiamo garantire forniture di elettricità diverse dai combustibili fossili. Mentre acquisti energia solare, significa che non stai generando emissioni di GHG per produrre l’elettricità di cui hai bisogno, ma significa anche compensare la produzione di elettricità da altre centrali elettriche fossili, riducendo i GHG da entrambe le prospettive.
L’uso di pannelli solari portatili e generatori solari
I pannelli solari portatili possono anche contribuire alla lotta al cambiamento climatico poiché ogni piccola goccia di elettricità che non viene estratta dai combustibili fossili fa bene all’ambiente.
Inoltre, i pannelli solari portatili hanno usi molto importanti nelle regioni rurali dove l’accesso all’elettricità è limitato. Regioni come il Kenya utilizzano lanterne solari portatili che possono fornire oltre 10 ore di luce utilizzando una batteria ricaricabile alimentata dal sole. Ciò evita l’uso di altre fonti di luce più vecchie come lampade a cherosene o candele nelle regioni in cui non c’è accesso all’elettricità, evitando i rischi di incendio che possono essere dannosi per l’ambiente e per le comunità.
Tali pannelli solari possono essere collegati a generatori solari che consentono l’accumulo di energia dal sole. I generatori solari portatili possono quindi essere utilizzati quando necessario e possono anche essere facilmente trasportati per l’uso in movimento.
Kit di pannelli solari per camper e pannelli solari per il campeggio
I kit solari per camper sono comunemente disponibili al giorno d’oggi perché sono una fonte affidabile di elettricità quando vai in campeggio. Invece di dipendere dal collegamento di un campeggio in cui i sistemi elettrici potrebbero non ricevere una manutenzione adeguata, è meglio acquistare pannelli solari per il campeggio . Questo ti permetterà di sentirti rilassato perché le tue batterie si caricheranno con l’energia solare ogni giorno senza utilizzare l’elettricità da fonti di combustibili fossili.
L’uso di caricabatterie solari e banche di energia solare
Infine, i caricatori solari portatili installati con banchi di energia solare sono anche una bella combinazione per fornire una soluzione off-grid per quelle persone che vanno in campeggio o che viaggiano molto in tutto il paese.
Le banche di energia solare hanno anche dimostrato di essere più utili, sicure e affidabili in scenari in cui la normale rete elettrica non è disponibile. Ad esempio, le persone di Portable Electric hanno progettato una soluzione di fonte di energia rinnovabile per il settore off-grid chiamata VOLTstack. Questo generatore, alimentato da pannelli solari, non produce contaminazioni come farebbe un generatore diesel in ambienti come foreste, spiagge e deserti dove non dovrebbe essere emessa anidride carbonica.
In realtà, in condizioni di disastro come uragani o inondazioni, VOLTstack ha il vantaggio di alimentare in modo sostenibile le comunità che sono state colpite da questi disastri naturali nei momenti in cui il trasporto di carburante per generatori diesel sarebbe molto costoso e difficile.
