Gli svantaggi degli stagni solari

Uno stagno solare è spesso citato come esempio di una fonte di energia che i paesi in via di sviluppo possono facilmente utilizzare. Gli stagni solari sono economici da costruire, richiedono solo terra, rivestimento dello stagno e acqua salata. Ma diversi importanti svantaggi degli stagni solari possono renderli impraticabili come metodo utile per immagazzinare l'energia solare.

Uno stagno solare è costituito da una grande piscina piena di acqua salata, coperta sul fondo da un rivestimento riflettente. Il calore del sole rimarrà intrappolato nello strato più basso dell'acqua, che contiene la più alta densità salina. In questa configurazione, il calore non può fuoriuscire attraverso la parte superiore della piscina per mezzo di una corrente di convezione, come accadrebbe con l'acqua dolce. Il calore intrappolato può essere utilizzato per svolgere lavori utili, come alimentare un motore Stirling, che funziona attraverso la compressione e l'espansione dell'aria, o essere utilizzato direttamente per il riscaldamento.

Sebbene gli stagni solari siano semplici da costruire, sono costosi in termini di efficienza energetica. L'efficienza teorica massima di uno stagno solare è del 17%, assumendo che l'acqua salata più calda abbia un temperatura di 80 gradi Celsius (176 gradi Fahrenheit) e l'acqua più fredda è di 20 gradi Celsius (68 gradi Fahrenheit). Confronta questo con una centrale elettrica in grado di generare calore che raggiunge 800 gradi Celsius (1.472 gradi Fahrenheit) - la centrale elettrica ha un'efficienza del 73%. Ciò significa che il laghetto solare è notevolmente meno efficiente dal punto di vista termico rispetto alla centrale elettrica.

Per sfruttare l'energia termica accumulata in una piscina solare, l'acqua salata calda sul fondo della piscina deve essere pompata. Questo riduce la quantità di acqua nella piscina, quindi è necessario aggiungere regolarmente nuova acqua salata alla piscina. Inoltre, i cristalli di sale, che possono accumularsi nell'acqua, devono essere rimossi per prevenire l'accumulo.

Gli stagni solari richiedono una quantità significativa di terreno per funzionare correttamente. Come gli array di pannelli solari, la capacità degli stagni solari di catturare energia è correlata alla loro superficie. Se questa terra potesse essere utilizzata per altre fonti energetiche più efficienti, uno stagno solare potrebbe essere sprecato investimento: uno stagno in Israele occupava 210.000 metri quadrati per una potenza elettrica di 5 megawatt. Per fare un confronto, questo alimenterebbe meno di 5.000 case americane.