- Pubblicato il 15 nov 2022
- Ultima modifica 14 mar 2024
9 min

Guida alle energie rinnovabili

Come costituire un valido futuro energetico con le energie rinnovabili.

Energia rinnovabile definizione

L'energia rinnovabile proviene da fonti o processi che vengono costantemente reintegrati. Ne sono un esempio l'energia solare, l'energia eolica, l'energia geotermica e l'energia idroelettrica.

Le risorse rinnovabili sono virtualmente inesauribili nella durata ma limitate nella quantità di energia disponibile per unità di tempo.

Queste fonti sono spesso associate all'energia verde e all'energia pulita, sebbene ci siano delle differenze importanti: le energie rinnovabili sono quelle riciclabili, l'energia pulita è invece quella che non rilascia inquinanti - come l'anidride carbonica - mentre l'energia verde è quella che proviene da fonti naturali.

Non tutti i tipi di rinnovabili sono in realtà completamente puliti o ecologici. Ad esempio, alcune fonti idroelettriche possono effettivamente danneggiare gli habitat naturali e causare la deforestazione.

Quali sono le fonti di energia rinnovabili

Sono molte le fonti rinnovabili di energia, ognuna con i propri vantaggi e sfide, a seconda di fattori quali la posizione geografica, i requisiti di utilizzo e persino il periodo dell'anno.

Ecco di seguito quali sono le principali energie rinnovabili.

1. Energia solare

Il potenziale del sole per soddisfare il nostro fabbisogno energetico è enorme e la sfida è sempre stata come poterlo sfruttare.

Attualmente utilizziamo l'energia solare per riscaldare gli edifici e l'acqua, oltre che alimentare i nostri dispositivi. Essa viene raccolta utilizzando celle solari o fotovoltaiche (PV), realizzate in silicio o altri materiali. Queste celle trasformano la luce solare in elettricità e possono alimentare qualsiasi cosa, dalla più piccola lampada da giardino a interi quartieri.

I pannelli solari posti sul tetto possono fornire energia a una casa, mentre i progetti comunitari e le fattorie solari, che utilizzano specchi per concentrare la luce del sole, offrono forniture molto più vaste.

Oltre ad essere rinnovabili, i sistemi di energia solare sono anche fonti di energia pulita, poiché non producono inquinanti atmosferici o gas serra. Se i pannelli sono posizionati e realizzati in modo responsabile, possono anche essere considerati energia verde in quanto non hanno un impatto ambientale negativo.

2. Energia eolica

Durante il giorno, l'aria sopra la terra si riscalda più velocemente dell'aria sull'acqua. L'aria calda sulla terra si espande e sale, e l'aria più pesante e più fresca si precipita a prendere il suo posto, creando vento. Di notte, i venti sono invertiti perché l'aria si raffredda più rapidamente sulla terraferma che sull'acqua.

Allo stesso modo, i venti atmosferici che circondano la terra sono creati perché la terra vicino all'equatore terrestre è più calda della terra vicino al Polo Nord e al Polo Sud.

Grazie al ciclo del vento è possibile considerare questa fonte come rinnovabile e utilizzarla per produrre energia.

L'energia eolica funziona in modo molto simile ai mulini a vento, utilizzando la potenza del vento per far girare le pale; le turbine alimentano un generatore che a sua volta produce elettricità.

Le turbine eoliche posizionate a terra devono essere poste in aree caratterizzate da venti forti, come le colline o i campi aperti e le pianure. Sono soggette alle condizioni climatiche, all'umidità e alle intemperie.

3. Energia idroelettrica

Attualmente è una delle più diffuse fonti rinnovabili, anche se l'eolico sta rapidamente prendendo piede.

I sistemi per la produzione di energia idroelettrica funzionano in modo simile a quelli eolici in quanto utilizzano l'acqua in rapido movimento dei fiumi o delle cascate per far girare le pale delle turbine e produrre energia.

Nelle centrali idroelettriche l'acqua scorre attraverso una tubatura, o condotta forzata, spinge e fa girare le pale di una turbina che attiva un generatore per produrre elettricità.

Gli impianti idroelettrici convenzionali comprendono:

Sistemi ad acqua fluente, in cui la forza della corrente del fiume esercita una pressione su una turbina
Sistemi di stoccaggio, dove l'acqua si accumula in serbatoi creati da dighe su torrenti e fiumi e viene rilasciata attraverso idroturbine, secondo necessità, per generare elettricità

Le centrali idroelettriche sono una fonte di energia rinnovabile, ma non sono necessariamente fonti di energia verde in quanto impattano sul microclima, sull'ambiente e sulle popolazioni animali (e anche umane).

Tuttavia, se gestite con cura, le centrali idroelettriche più piccole sotto i 40 megawatt non hanno effetti così importanti sull'ambiente locale.

4. Produzione energia elettrica da biomassa

L'energia da biomassa utilizza materiale organico proveniente da piante e animali, inclusi raccolti, alberi e legno di scarto. Questa biomassa viene bruciata per creare calore che alimenta una turbina a vapore e genera elettricità.

Sebbene la biomassa possa essere rinnovabile se proviene da fonti sostenibili, ci sono molti casi in cui non si tratta né di energia verde né di energia pulita.

Gli studi hanno dimostrato che la biomassa delle foreste può produrre emissioni di carbonio più elevate rispetto ai combustibili fossili, ma ha anche un impatto negativo sulla biodiversità.

Alcune forme di biomassa però offrono un'opzione a basse emissioni di carbonio in determinate circostanze: la segatura e i trucioli di legno delle segherie, ad esempio, possono essere utilizzati per l'energia della biomassa, dove normalmente si decomporrebbero e rilascerebbero livelli più elevati di carbonio nell'atmosfera.

La biomassa viene convertita in energia attraverso vari processi, tra cui:

Combustione diretta (combustione) per produrre calore
Conversione termochimica per produrre combustibili solidi, gassosi e liquidi
Conversione chimica per produrre combustibili liquidi
Conversione biologica per produrre combustibili liquidi e gassosi
La combustione diretta è il metodo più comune per convertire la biomassa in energia utile: per produrre il riscaldamento degli edifici e dell'acqua, il calore necessario ai processi industriali, e la generazione di elettricità nelle turbine a vapore

I ricercatori continuano a lavorare su modi innovativi volti a migliorare la conversione della biomassa in energia.

5. Energia geotermica o geotermia

L'energia geotermica (geotermia) utilizza il calore intrappolato nel nucleo terrestre, creato dal lento decadimento delle particelle radioattive nelle rocce al centro del pianeta.

Questa fonte è rinnovabile perché il calore viene continuamente prodotto all'interno della terra. Si usa il calore geotermico per riscaldare l'acqua, per riscaldare gli edifici e per generare elettricità.

Perforando pozzi, siamo in grado di portare in superficie acqua altamente riscaldata che può essere utilizzata come risorsa idrotermale per far girare le turbine e creare elettricità.

Questa risorsa rinnovabile può essere resa più verde pompando il vapore e l'acqua calda nella terra, riducendo così le emissioni.

La disponibilità di energia geotermica è tuttavia strettamente legata alla posizione geografica: l'Islanda ad esempio ha una disponibilità di risorse geotermiche facilmente raggiungibile.

6. Energia Marina e potenza delle maree

L'energia delle maree, o energia del moto ondoso, è una fonte rinnovabile poiché la marea è governata dalla costante attrazione gravitazionale della luna.

La potenza che può essere generata dalla marea potrebbe non essere costante, ma è affidabile.

È però necessario prestare attenzione all'impatto ambientale causato dai sistemi per produrre energia dalle maree, come gli sbarramenti e altre strutture simili a dighe.

Le fonti di energia rinnovabile non si esauriranno, almeno non per molti milioni di anni (ad esempio nel caso del sole). Forniscono una valida alternativa alle risorse non rinnovabili, come i combustibili fossili, e molte sono anche rispettose dell'ambiente e non producono CO2.

Ogni tipo di energia rinnovabile presenta vantaggi e svantaggi, spesso legati all'approvvigionamento, il che significa che la soluzione migliore è spesso utilizzare insieme diversi tipi di risorse.

Nei prossimi paragrafi presentiamo una panoramica dei principali benefici e svantaggi delle fonti rinnovabili.

Energie Alternative: benefici

L'energia rinnovabile offre una serie di vantaggi, tra cui l'offerta di fonti energetiche disponibili gratuitamente.

Man mano che il settore si è evoluto, si è verificata anche un'impennata nella creazione di posti di lavoro, per sviluppare e installare le soluzioni di energia rinnovabile del futuro.

Le fonti rinnovabili offrono anche un maggiore accesso all'energia nei paesi in via di sviluppo e possono anche ridurre il costo delle bollette.

Uno dei maggiori vantaggi dell'energia rinnovabile è che gran parte di essa è anche verde e pulita, in particolare quella eolica e solare.

L'efficacia delle energie rinnovabili dipende dalla risorsa utilizzata. Alcune fonti sono più facilmente disponibili ed efficaci mentre altre, come la geotermia, sono di grande utilità solo in alcune località per via dell'accessibilità.

In generale l'energia rinnovabile ha il potenziale per ridurre le emissioni del settore elettrico di circa l'80%.

Problematiche delle energie rinnovabili

Non è sempre possibile fare affidamento su molte fonti di energia rinnovabile: quando il sole tramonta o si nasconde dietro una nuvola, non possiamo generare energia solare e quando il vento non soffia, non possiamo creare abbastanza energia eolica.

Per questo motivo i combustibili fossili sono ancora in uso in molti paesi.

Una soluzione alternativa consiste nell'utilizzare diverse tecnologie rinnovabili, creando un sistema di approvvigionamento più flessibile, in grado di contrastare i cali di produzione per una determinata fonte.

Alcune risorse rinnovabili, come l'energia idroelettrica e quella prodotta dalla biomassa, non soffrono di questi problemi di approvvigionamento, ma entrambe hanno le proprie sfide legate all'impatto ambientale.

Oltre questo, alcune fonti di energia rinnovabile, come i parchi solari ed eolici, non sono in genere bene accette dalla popolazione locale che non vuole abitare in loro prossimità.

Conclusioni

Le energie rinnovabili possono svolgere un ruolo importante nella riduzione delle emissioni di gas serra. Può inoltre aiutare a ridurre le importazioni di energia e l'uso di combustibili fossili, che attualmente sono la principale fonte di emissioni di anidride carbonica.

L'energia rinnovabile sembra destinata a costituire una parte importante del futuro energetico, insieme ad altre fonti pulite come l'energia nucleare.

La spinta verso un futuro più verde per la produzione di energia sta promuovendo un aumento della creazione di posti di lavoro nei settori delle energie rinnovabili, come il solare e l'eolico.

Anche se il problema principale delle fonti rinnovabili è legato all'approvvigionamento, mediante forniture affidabili e la diversificazione dei combustibili, l'energia rinnovabile potrebbe soddisfare il nostro fabbisogno energetico negli anni a venire.