La domanda di energia aumenta sempre di più nel mondo. Si contano più automobili, più fabbriche, più abitazioni. Anche la popolazione sta aumentando sempre più e tra novembre e dicembre del 2022 si stima che essa possa raggiungere la quota di 8 miliardi di persone.
Le temperature altalenanti e altri fenomeni naturali incrementano le richieste di energia in ogni parte del mondo. Anche i recenti conflitti militari di vasta portata mettono il loro zampino e tutto questo va a discapito delle scorte energetiche ma, sopratutto, dell’ambiente che chiede continuamente una tregua nelle emissioni di CO2. Complicate leggi di mercato determinano importanti instabilità in molti paesi e la crescente preoccupazione esorta a riattivare il consumo di energia fossile, accelerando nuovamente il cambiamento climatico.
Gli obiettivi mondiali, per quanto riguarda l’elettricità, riguardano la riduzione dell’energia elettrica del 25% entro il 2050. Questo approccio riguarda qualsiasi settore, e nella fattispecie coinvolge:
- il risparmio energetico;
- l’efficienza energetica;
- la ristrutturazione energetica degli edifici;
- nuove soluzioni elettroniche.
Un grande aiuto dall’elettronica
L’elettronica, negli ultimi 15 anni, sta facendo passi da gigante, proprio nella direzione dell’efficienza. Le scoperte di nuovi materiali semiconduttori (SiC e GaN, tanto per citare qualche esempio) hanno permesso la realizzazione di circuiti con prestazioni impressionanti, sia per quanto riguarda le velocità operative e di commutazione, sia per ciò che concerne le prestazioni e l’efficienza. Con tali componenti elettronici viene utilizzata, praticamente, tutta l’energia resa a disposizione dal generatore, permettendo soluzioni poco pesanti e dagli ingombri ridotti, a parità di energia utilizzata.
Passiamo in rassegna, adesso, alcune migliorie sostanziali relative ad alcuni componenti elettronici, specialmente nel campo della commutazione e della trasformazione di energia, analizzandone anche alcuni parametri tecnici di primaria importanza.
L’uso efficiente dell’energia è un fattore fondamentale nella maggior parte delle applicazioni. Le efficienze superiori al 90% producono ottimi risultati, ma i nuovi componenti elettronici consentono di raggiungere efficienze ancora più elevate.
Una maggiore efficienza permette di ottenere minori sprechi di energia (sotto forma di calore) che accorcia la vita media dei componenti elettronici ma, soprattutto, consente minori spese di bollette di elettricità che lievitano sempre di più.
Un alto grado di efficienza (diciamo maggiore del 90%) consente di aumentare in modo esponenziale anche l’affidabilità dei dispositivi, in quanto la loro condizione di lavoro risulta ottimale.
Conclusioni
Quando si progetta un circuito di potenza, i progettisti devono sincerarsi che esso sia efficiente anche nel caso di utilizzo peggiore. Il calcolo delle perdite di potenza statiche e dinamiche è un passo obbligato nella progettazione dei circuiti di potenza. Anche il singolo cittadino può facilmente contribuire ad aumentare l’efficienza energetica.
I consumatori possono proteggere l’atmosfera terrestre utilizzando lampadine a risparmio energetico e dispositivi elettrici efficienti senza modalità standby. Essi possono anche migliorare l’isolamento termico delle loro case, consentendo un notevole risparmio di energia, grazie anche all’aiuto della nuova ed efficiente componentistica elettronica.
