Cos'è l'ingegneria dell'energia solare?
L'ingegneria dell'energia solare è la scienza alla base della cattura della luce e del calore radianti del sole e della conversione di questi elementi naturali in output elettrici, termici e chimici per un uso pratico. Questo tipo di ingegneria verde, noto anche come ingegneria ecosostenibile, prevede lavori all'avanguardia su una vasta gamma di sistemi di energia solare, tra cui pannelli fotovoltaici, collettori solari, apparecchiature di illuminazione solare ibrida e celle a combustibile. Questi sforzi mirano a ridurre il consumo di energia derivante dai combustibili fossili tradizionali.
Le iniziative di ingegneria dell'energia solare supportano un'ampia varietà di applicazioni agricole, commerciali e industriali. Aiutano a generare elettricità, trattare l'acqua e riscaldare e raffreddare le strutture. Attraverso l'uso di una risorsa rinnovabile - il sole - questo tipo di generazione e utilizzo di energia aiuta a soddisfare le esigenze di sviluppo umano dell'energia con un impatto ambientale minimo.
Le soluzioni ingegneristiche per la raccolta e l'utilizzo dell'energia solare hanno generalmente il vantaggio aggiuntivo di una fornitura costante di risorse. Questo aiuta a mantenere il prezzo di quella risorsa a un prezzo fisso. Di conseguenza, l'ingegneria dell'energia solare ha un vantaggio rispetto ad altre fonti energetiche come gas naturale e petrolio.
Un altro vantaggio degli impianti di energia solare è la sua natura relativamente indipendente. Cioè, queste soluzioni energetiche sono spesso in grado di fornire energia indipendentemente dalla rete elettrica. Ciò rende l'ingegneria dell'energia solare un approccio popolare per fornire energia a luoghi remoti. Allo stesso tempo, queste installazioni sono abbastanza piccole e flessibili per l'uso in contesti urbani altamente popolati.
Sebbene gli strumenti a energia solare siano notevolmente migliorati dalla fine del XIX secolo, c'è ancora molto lavoro da fare per aumentare la loro capacità di produzione e l'efficienza complessiva. È qui che entrano in gioco le menti creative degli ingegneri dell'energia solare. Come l'energia eolica, l'energia solare è una risorsa di generazione intermittente. Ciò pone serie sfide quando la luce solare non è disponibile di notte o in determinate condizioni stagionali o meteorologiche. La risoluzione di questo problema di affidabilità è uno degli obiettivi principali dell'ingegneria dell'energia solare e questa preoccupazione sarà probabilmente risolta in futuro attraverso tecniche di accumulo dell'energia migliorate.
Il numero di installazioni annuali di sistemi di energia solare è aumentato notevolmente in tutto il mondo. Tuttavia, l'energia solare rimane solo una piccola parte della produzione totale di energia della parola. Inoltre, solo una quantità infinitesimale dell'energia disponibile del sole viene attualmente utilizzata in questo sforzo. Si dice che la quantità di energia solare assorbita dalla superficie terrestre in un'ora superi la quantità totale di energia utilizzata dagli individui di tutto il mondo in un intero anno. Per questo motivo, esiste un enorme potenziale di crescita insito nel campo dell'ingegneria dell'energia solare.
Secondo l'American Solar Energy Society (ASES), le industrie delle energie rinnovabili e dell'efficienza energetica dovrebbero prosperare in tutto il mondo nei prossimi anni. In particolare, gli analisti prevedono un marcato aumento delle opportunità di ingegneria dell'energia solare per il prossimo futuro. Per soddisfare l'esigenza crescente di ingegneri dell'energia solare, numerose scuole negli Stati Uniti, in Europa e altrove offrono ora corsi di certificazione, programmi di formazione e diplomi universitari e di laurea specifici per il settore dell'ingegneria dell'energia solare. I potenziali ingegneri dell'energia solare sono anche tenuti a studiare leggi e politiche ambientali.