Breve storia dell’energia solare

L’energia solare non è certo una scoperta recente, nonostante solo nei giorni nostri stia diventando una fonte di energia importante: in un certo senso si può dire che già ai tempi dei Romani, che avevano concepito dei sistemi di riscaldamento delle abitazioni e dell’acqua basati sull’utilizzo dell’energia solare e dell’effetto serra creato dal vetro, il potenziale energetico del sole era cosa nota all’uomo.
Tuttavia, prima che il sole venisse sfruttato in maniera sistematica come fonte di energia rinnovabile, sarebbero dovuti passare secoli, con sviluppi tecnologici repentini alternati a pause di secoli.

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La storia moderna dell’energia solare inizia tuttavia nel 1839. Edmund Becquerel, diciannovenne rampollo di una famiglia di fisici, scoprì il cosiddetto effetto fotovoltaico: mentre conduceva esperimenti su una cella elettrolitica, notò infatti che il platino colpito dai raggi solari produceva una piccola corrente elettrica.

Nel 1873 l’inglese Willoughby Smith, facendo esperimenti con il selenio, si accorse che quest’ultimo permetteva il passaggio della luce e dieci anni dopo, l’americano Charles Fritts progettò e realizzò le prime celle al selenio: il loro rendimento era appena dell’1%, contro il 40% delle celle moderne, per cui si abbandonò subito l’idea di ricavarne qualche applicazione pratica.

Dal punto di vista teorico, però, non si può dire che le cose stessero ferme. Agli inizi del ventesimo secolo, fu proprio lo studio dell’effetto fotoelettrico che portò Albert Einstein a sviluppare la teoria della doppia natura della luce, energia e materia al contempo, che gli valse il premio Nobel nel 1921.

Le applicazioni pratiche dovettero però aspettare l’avvento di materiali che permettessero migliori rendimenti delle celle e fu solo verso la metà del ventesimo secolo, nel 1953 per la precisione, che Gerald Pearson creò la prima cella solare al silicio, molto più efficiente di quella al selenio. L’intuizione di Pearson fu ulteriormente sviluppata da due colleghi della Bell, Calvin Fuller e Daryl Chapin, che realizzarono la prima cella fotovoltaica capace di convertire energia solare in elettricità sufficiente da alimentare un piccolo dispositivo elettrico, una radiotrasmittente. Questa cella al silicio era in grado di trasformare in elettricità il 6% dell’energia della radiazione solare.
Pochissimo tempo dopo, nel 1957, quando erano state sviluppate celle fotovoltaiche in silicio che avevano una resa del 15%, partirono le prime applicazioni pratiche: decisiva in questo senso fu la competizione tra americani e sovietici per il predominio sullo spazio. Il satellite artificiale Vanguard I nel 1958 fu infatti la prima apparecchiatura di grandi dimensioni esuipaggiata di celle fotovoltaiche a silicio per ottenere elettricità per i propri sistemi.

Altra spinta decisiva, oltre ai programmi spaziali, dovette venire dagli shock petroliferi degli anni settanta. I paesi occidentali per la prima volta dovettero rendersi conto del fatto che il petrolio è una risorsa scarsa e non sempre facilmente disponibile e così le tecnologie volte a sfruttare l’energia solare ricevettero nuovo impulso.

Il resto è storia dei giorni nostri: il fenomeno del global warming, l’emergenza inquinamento, l’assottigliarsi delle riserve di petrolio sono alcune tra le grandi forze che hanno costretto imprese e governi a occuparsi dell’energia solare con rinnovato senso di priorità.

Cosa succederà in futuro? Tutto lascia pensare che l’energia carpita dal sole sarà un fattore importantissimo nella vita nostra e delle prossime generazioni.

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