Una delle cose più importanti da sapere sull’energia solare termica (calore) è che è senza carbonio, il che significa che non emette biossido di carbonio, ossidi di azoto o ossidi di zolfo – che sono tutti gas che gli scienziati ritengono contribuiscano al riscaldamento globale. E a differenza dei combustibili fossili, che sono risorse limitate che un giorno potremmo esaurire, il “carburante” solare è rinnovabile finché esiste il nostro sole! Le centrali solari termiche, come l’enorme impianto di Ivanpah nel deserto del Mojave in California, non sono una novità. Un totale di nove impianti di questo tipo sono stati costruiti nel Mojave tra il 1984 e il 1991, e l’Ivanpah Solar Electric Generating System (ISEGS) è il più grande di tutti. Infatti, non è solo il più grande impianto di questo tipo negli Stati Uniti – è il più grande del mondo intero!
Cos’è l’impianto solare Ivanpah?
L’impianto solare Ivanpah è in realtà composto da tre impianti separati che sono stati costruiti per fasi tra il 2010 e il 2013. Insieme, i tre impianti generano abbastanza elettricità da alimentare più di 140.000 case californiane nelle ore di punta della domanda del giorno. Sorprendentemente, il complesso riduce le emissioni di anidride carbonica (CO2) di oltre 400.000 tonnellate ogni anno! L’impianto è andato on-line subito dopo il completamento nel 2013 e attualmente fornisce energia a PG&E e Southern California Edison.
L’impianto è situato nella città di Ivanpah Dry Lake, California su circa 3.500 acri. Durante la fase di costruzione, ha generato oltre 2.600 posti di lavoro per i lavori di costruzione e il personale di supporto. Al termine, ha impiegato uno staff di circa 65 persone, composto da lavoratori permanenti e stagionali. Si stima che l’impianto frutterà alla città di Ivanpah Dry Lake e allo stato della California circa 350 milioni di dollari nei primi 30 anni di funzionamento, quindi è una vittoria per la città stessa, per lo stato nel suo insieme e per le 140.000 case di cui genera l’elettricità!
Come funziona l’energia solare termica
Come la maggior parte degli impianti di energia solare termica, Ivanpah impiega centinaia di migliaia di specchi per raccogliere il calore dei raggi del sole e concentrarlo sui ricevitori solari posti in cima alle torri. A differenza dell’energia termica fotovoltaica (PV) – il tipo che converte la luce del sole direttamente in energia per accendere lampade solari da giardino o alimentare un orologio, l’Ivanpah fornisce energia indirettamente, attraverso un processo noto come concentrazione solare termica (CST). Con il CST, il calore dei raggi del sole viene raccolto e poi utilizzato per riscaldare un fluido fino a produrre vapore. Il vapore alimenta poi un generatore che produce elettricità. Proprio come il calore proveniente dalla combustione del carbone in una centrale elettrica a carbone fa girare una turbina che alimenta il suo generatore, il calore del liquido riscaldato dal sole produce vapore per far girare la turbina che alimenta il generatore della centrale solare.
Due tipi di sistemi solari termici
La potenza generata dal sole può essere raccolta passivamente – come l’interno di un’auto che si riscalda in una giornata di sole – o attivamente, il che comporta l’uso di attrezzature (come specchi, ricevitori e torri) per assorbire, raccogliere e conservare la radiazione solare. Ovviamente, un impianto di energia solare utilizza il metodo attivo. L’Ivanpah Solar Power Facility usa degli specchi per riflettere e concentrare la luce del sole, mentre i ricevitori “raccolgono” l’energia termica e la usano per alimentare un generatore.
Tutti i componenti attivi che compongono l’Ivanpah Solar Power Facility sono controllati da un software sofisticato e da un sistema di controllo che usa gli oltre 300.000 specchi per seguire il sole in due dimensioni e rifletterlo nelle caldaie che si trovano in cima alle tre torri alte 459 piedi. Quando la luce del sole colpisce i tubi delle caldaie, riscalda l’acqua e produce vapore che viene poi convogliato ad una turbina standard della centrale elettrica che genera elettricità che viene trasmessa attraverso le linee per alimentare case e aziende.
È un sistema ordinato che fornisce benefici ambientali sotto forma di aria più pulita, meno acqua usata perché Ivanpah ricicla tutta l’acqua che usa di nuovo nel sistema, e un impatto minimo sul terreno che richiede poco livellamento e quindi meno danni al paesaggio circostante.
Qualche polemica
Ci sono, naturalmente, alcune controversie che circondano questo enorme impianto di energia solare, e alcune di esse hanno a che fare con gli specchi. Gli uccelli si scontrano con essi, o vengono bruciati dal flusso solare che creano. C’è anche preoccupazione per il bagliore che producono, che colpisce la visibilità dei piloti di linea quando si avvicinano in alto.
L’impianto è anche visivamente “imponente” secondo la California Energy Resources and Conservation Development Commission, e poco può essere fatto per ridurre il suo impatto visivo. Tuttavia, precauzioni come la recinzione per tenere la fauna selvatica fuori dai terreni dell’impianto e il riciclaggio dell’acqua tramite il raffreddamento ad aria del vapore per restituirlo a un liquido, ha alleviato alcune delle preoccupazioni inizialmente sollevate dalla National Parks Conservation Association.
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