Risorsa per la vita, questa sconosciuta
Energia dal Sole

In una contestazione a un articolo di Giuseppe Bearzi dal titolo “Utilizzare il sole”, contenente un anatema (“ci vuole una bella faccia tosta a biasimare la protesta giovanile e la crudezza dei suoi mezzi quando pesano sul nostro capo certe imputazioni”), così replicava l’ingegner Mayer, contestando i dati delle c.d. imputazioni e rettificandoli come segue (in polemica con i dati di Bearzi).
“Si parla di 1395 watt per metro quadro al di là dell’atmosfera e di 970 al di qua di essa: non si dice però che queste sono potenze che possono essere portate in conto solamente con il sole allo zenit ed in una giornata totalmente serena. Non basta infatti accennare genericamente ad una riduzione alla metà di detto valore quando il cielo è nuvoloso ma occorre portare in conto tutte le variazioni giornaliere e stagionali.
Di fatto, partendo dai dati di insolazione del suolo raccolti dalle stazioni meteorologiche dell’Aeronautica militare si può parlare come valore medio dell’anno di soli 132 watt a metro quadro a Milano: solo il 13,5% circa, quindi, del valore indicato come “presente al suolo”.
A Marsala saremmo a 190 (19,5%) e solo nel Sahara si potrebbero raggiungere 265 watt/mq (27,3%).
Il fatto che questi valori medi siano così bassi rispetto ai valori massimi dimostra non solo quale sia la reale sfruttabilità della fonte, ma anche e soprattutto come si tratti di potenze le cui energie possono risultare realmente utilizzabili solo se opportunamente immagazzinate nelle ore di piena insolazione onde sfruttarle nelle ore buie.
Vediamo separatamente le due cose.
Circa la reale sfruttabilità della fonte occorre far riferimento al rendimento con il quale è possibile giungere alla forma utilizzabile di energia.
Non vi è dubbio sulla possibilità di raggiungere buoni rendimenti quando l’energia solare venga utilizzata per ottenere direttamente del calore a temperatura, peraltro, non elevata.
Per dei distillatori, ad esempio, si possono anche raggiungere e probabilmente superare valori del 75 per cento e buoni rendimenti sono anche possibili nel diretto impiego per riscaldamento ambienti o per produzione di acqua calda per uso domestico.
I dolori cominciano quando si debba invece ottenere l’energia elettrica oggi necessaria per l’enorme maggioranza degli impieghi di tutte le categorie economiche.
Per la produzione di energia elettrica, infatti, è possibile con celle relativamente economiche raggiungere solo rendimenti dell’ordine del 4% (max 8, ndR), Solo con celle costosissime – che renderebbero il costo della produzione alla centrale di circa 100 volte superiore al costo dell’energia idroelettrica – si può pensare a rendimenti peraltro a oggi solo sperati, dell’ordine del 20%.
Ciò significa, a Milano, una produzione media di soli 5,2 watt per mq, se il rendimento è del 4%, e di 26 se il rendimento è del 20%.
Volendosi produrre, partendo dal sole, tutta l’energia consumata in Italia in un anno – circa 160 miliardi di kWh (secondo la media degli Anni ’80) – si dovrebbe coprire con celle una superficie di circa 3200 chilometri quadrati… Ma non si tratterebbe soltanto di sottrarre a qualsiasi insolazione una superficie pari a quella dell’intera provincia di Verona, ma anche di trovare il modo di immagazzinare l’energia producibile, come abbiamo visto, solo in alcuni periodi del giorno, del mese e dell’anno. Si tratterebbe di immagazzinamenti notevoli dovendosi pensare, – è sempre un esempio al limite, di scuola – a conservare fino a un quarto dell’intero consumo annuale per far fronte alle più sfavorevoli discontinuità stagionali prevedibili.
Non si potrebbe pensare all’impiego di accumulatori elettrici ma piuttosto a centrali idroelettriche a ripompaggio o meglio, tenuto conto dell’ampiezza delle aree da inondare per queste ultime, a volani meccanici.
Per questi ultimi si ritiene ad esempio possibile la costruzione di unità utilizzando materiali compositi a fibre, capaci di immagazzinare anche 10 MWh (ne occorrerebbero 4 milioni per immagazzinare un quarto dell’energia necessaria in Italia…) con rendimenti anche superiori al 90%. Un volano di questo tipo potrebbe essere contenuto in una cella cubica di circa sei metri di lato ma tale cella dovrebbe essere ricavata in caverna e ben protetta dato che una eventuale e non escludibile disintegrazione del volano produrrebbe effetti paragonabili a quelli dell’esplosione di 1000 quintali di tritolo…
Giunto a questo punto, e considerando anche che negli anni in cui ho “maggiormente sperperato risorse energetiche” non sostituibili la situazione era, nei riguardi dello sfruttamento dell’energia solare, ancora più difficile, non mi sono più sentito colpevole: gli articoli 82 e 54 del nostro Codice Penale così come gli articoli analoghi di ogni legislazione da Paese civile, assolvono chi abbia agito in stato di necessità!
Certamente la scienza, e con essa la tecnica, non si ferma e non vi è dubbio che in un avvenire più o meno vicino sarà possibile vedere l’energia solare aiutare, nella percentuale purtroppo limitata che le compete, le altre fonti di energia: quelle da tempo convenzionali così come la nucleare da fissione, in attesa che possa essere utilizzabile, cosa che certamente non potrà poi non avvenire, quella nucleare di fusione.
Argomento chiuso, dunque?
Lucio Mayer
(24 Giugno 2011)

Sono Giuseppe Bearzi, l’autore di quel libricino che fu pubblicato nel 1979 a seguito della conferenza che allora tenni per l’Associazione Naturalisti di Pordenone sul tema “Utilizzare il Sole”: un radioso ricordo sempre concettualmente attuale. Sempre in quegli anni il testo fu poi pubblicato da alcune riviste tecniche. Di acqua dal 1979 ne è corsa sotto i ponti, anche se penso che i lettori di Rinascita gradirebbero leggere quanto allora il nostro gruppo di solaristi intuì e che io allora riportai in una conferenza, decenni prima di chi, solo qualche anno dopo, fece perdere all’Italia la sua grande occasione energetica. Non nucleare, ovviamente. Perché allora gli Italiani erano – sia nella ricerca sia nella progettazione sia nella produzione – più avanti di tutte le altre nazioni europee.
Ma veniamo al signor Mayer, al quale rispondo volentieri, riportando quanto mi scrive – sempre in merito – mio fratello Vittorio con cui ho condiviso molte esperienze solari. Per Rinascita ritengo che la sua risposta sia più adatta e completa della mia, in quanto egli ha di recente coordinato quell’approfondito volume tecnico ed insieme divulgativo che è il MANUALE DI ENERGIA SOLARE, edito da Tecniche Nuove di Milano e redatto da vari specialisti, tra cui il sottoscritto, di questa complessa materia.

Caro Giuseppe,
ho letto quanto dice il sig. Mayer riferendosi a un tuo scritto che inizia con il famoso anatema: “Ci vuole una bella faccia tosta a biasimare la protesta giovanile”. Finalmente qualcuno si accorge di quanto andavi affermando 32 anni fa e a me non dispiace vi sia un po’ di battibecco, anche se dietro le citazioni pseudo tecniche si trova la “Rinascita” di una rischiosa riscossa pro nucleare. Fortunatamente il nucleare in Italia non c’è, grazie anche alla protesta giovanile, come ci fu solo sporadicamente e non ci sarà per decenni. Più oltre si vedrà, ma dovremo comunque acquisire un bel po’ di autocontrollo quanto al depauperamento delle risorse del Pianeta.
Quanto invece ai dati solari dal tono punitivo citati dal Mayer, lo si potrebbe pregare di aprire il “Manuale di energia solare”, edito da Tecniche Nuove, Milano 2009, un po’ meno datato del tuo scritto citato per “Rinascita”. Lì il Lettore potrebbe trovare la conferma di quanto annunciavi tanto tempo fa, specialmente nei capitoli redatti da Vanni Lughi, da Alessandro Massi Pavan e da Te stesso. Vanni Lughi svolge alcuni programmi di ricerca presso l’Università di Trieste dopo vari anni di ricerca nel campo dell’ingegneria dei materiali presso l’Università della California, Santa Barbara, avendo conseguito un master e un dottorato nel campo specifico. Alessandro Massi Pavan è dottore di ricerca in ingegneria e scienza dei materiali presso l’Università di Trieste e svolge attività di ricerca, di docenza e d’impresa nel fotovoltaico.
Mayer trascura, tanto per cominciare, il progresso in atto in queste tecniche: i dati di rendimento (o efficienza?) sono citati a caso e non corrispondono neppure a un terzo dei valori attualmente realizzabili. E parla anche di dati di insolazione al suolo raccolti dalle stazioni meteorologiche dell’Aeronautica Militare senza specificare a quali orari dell’arco diurno sia riferito il valore medio annuo. Credo a nessuno salti in mente di catturare energia solare all’alba, al tramonto o nelle ore notturne, ma non vorrei soffermarmi in questa contestazione, privando così il lettore del piacere di approfondire la materia consultando il citato Manuale e condividendo la soddisfazione per quanto nel futuro ci si attende di realizzare con l’utilizzo solare.
La mia contestazione è senza ritegno laddove il Mayer propone un volano energetico che potrebbe essere contenuto in una cella cubica di circa sei metri di lato. Ma, egli aggiunge, una tale cella dovrebbe essere ricavata in caverna e ben protetta dato che una eventuale e non escludibile disintegrazione del volano produrrebbe effetti paragonabili a quelli dell’esplosione di 1000 quintali di tritolo…
Due sono i miei rilievi.
Primo: non ho riscontri di alcuno che si proponga di sostituire improvvisamente tutte le fonti di energia con l’utilizzo del solare e qui già si dimenticano tutte le altre rinnovabili non inquinanti. L’accumulo integrale o totale è fuori discussione.
Secondo: per chi è abituato a far spallucce sul seppellimento di moltissime migliaia di morti conseguenti all’impiego delle fonti fossili e del nucleare è tipico ritenere che anche il solare possa generare vittime. Morti nelle miniere di carbone, nell’estrazione degli idrocarburi liquidi e gassosi, nei metanodotti e oleodotti, nei trasporti marittimi o su gomma, nei cantieri delle costruzioni faraoniche, nelle abitazioni umane per avvelenamento da monossido di carbonio, esplosioni, scoppi, naufragi, guerre del petrolio. L’utilizzo solare è fuori da questo persistente uragano e mai un progettista solare potrà pensare al volano energetico proposto dal Mayer, avendo ben presente una cultura rispettosa della Natura e dell’Uomo che esclude in partenza il ricorso a queste malversazioni.
Mi fermo qui, nella speranza di essere letto.
Vittorio Bearzi, coordinatore e direttore del “Manuale di energia solare”.

Mi pare che la risposta di mio fratello sia serena e profonda,, ma sono comunque a disposizione per approfondire con il signor Mayer e con i Lettori di Rinascita i punti che lo meritassero.
Per la Redazione Tecnica di Rinascita, che non disporrà sicuramente di un testo pubblicato in qualche centinaio di copie quasi una generazione fa, dovrei avere ancora da qualche parte una o due copie del testo citato: se allora i nostri politici lo avessero letto, se avessero ascoltato i grandi ricercatori italiani di quel tempo – Francia, Gaudenzi, Grassi, Nebbia, … – avremmo avuto l’opportunità di impiegare in Italia ed esportare all’Estero i mezzi tecnici per utilizzare il Sole, avremmo potuto non depredare le risorse energetiche di altri Stati (ed evitare le guerre relative), avremmo saputo investire montagne di pubblico danaro non in combustibili d’importazione, ma in ricerca, in studio, in sperimentazione, in produzione e in quelle opere civili e sociali di cui l’Italia aveva ed ha tanto bisogno.
Cordialmente
Giuseppe Bearzi