Energie Rinnovabili

L'energia convenzionale (o energia "grigia") come ben noto, emette molta CO2 e altri gas serra e produce scorie radioattive. Queste sostanze sono particolarmente dannose per il nostro ambiente e per la nostra salute, influenzano la nostra biosfera e l'atmosfera protettiva del nostro pianeta e questo porta, tra le altre cose, all'effetto serra e provoca un cambiamento nel nostro clima con tutte le sue conseguenze. Con il termine energia "grigia" intendiamo quell'energia prodotta da fonti energetiche tradizionali come i combustibili fossili, petrolio e carbone, e l'energia nucleare per l'approvvigionamento energetico delle nostre città, delle fabbriche, ecc. Tuttavia, gli italiani sono sempre più propensi ad una svolta ecologica: meno del 10% è favorevole al mantenimento della produzione convenzionale di energia, contro il 90% circa che dichiara il proprio assenso all'energia fotovoltaica, che rappresenta la fonte energetica più pulita e sicura. Addirittura, quasi il 60% mira alla conversione dell'Italia alle energie rinnovabili entro il 2050.

 

La sfida del rinnovamento energetico

Il termine energia rinnovabile, o energia verde, è usato per riferirsi a energie che, almeno a livello umano, sono inesauribili e disponibili in grandi quantità. All'origine di tutte le energie rinnovabili che l'umanità sfrutta oggi, ci sono solo due grandi fonti: il Sole e la Terra. Tuttavia, gli specialisti amano classificare queste energie in cinque tipi principali, ognuno dei quali presenta le sue specificità.

Le energie rinnovabili (energia idroelettrica, solare, eolica, geotermica e biomassa) si stanno intensamente sviluppando in tutto il mondo, grazie alla loro caratteristica comune di non produrre emissioni inquinanti o di produrne poche durante la fase di sfruttamento aiutando, in tal modo, a combattere il riscaldamento globale riducendo le emissioni di gas serra.

Energia rinnovabile: rispetto per l'ambiente e risparmio dei costi

Un'energia si dice rinnovabile quando viene prodotta da una fonte che la natura rinnova in modo permanente, a differenza di un'energia dipendente da fonti che sono esaurite. Le energie rinnovabili sono molto diverse ma provengono tutte da due principali fonti naturali:

  • il Sole che emette radiazioni trasformabili in elettricità o calore, genera zone di temperatura e pressione disuguale all'origine dei venti, genera il ciclo dell'acqua, consente la crescita delle piante e la generazione di biomassa;
  • la Terra, il cui calore interno può essere recuperato in superficie. 

Tipi di energie rinnovabili

Energia solare fotovoltaica o termica

Chiamiamo energia solare l'energia che può essere derivata dalla radiazione del Sole. Dobbiamo distinguere l'energia solare fotovoltaica dall'energia solare termica.

L'energia solare fotovoltaica è l'energia elettrica prodotta dalle cosiddette cellule fotovoltaiche o pannelli solari montati sui tetti. Queste cellule ricevono la luce del sole e sono in grado di trasformare una parte di esso in energia elettrica. La modularità è uno dei suoi vantaggi, infatti i pannelli fotovoltaici possono essere utilizzati per scopi domestici e per la produzione di energia su larga scala.

In un sistema solare termico o termodinamico, la radiazione solare viene utilizzata per riscaldare un fluido, acqua, per esempio, come in alcuni scaldabagni domestici, attraverso i collettori solari. Quando un sistema di concentrazione - una serie di specchi - viene aggiunto ad esso, il sole può riscaldare il fluido fino a circa 1.000 ° C e la tecnologia diventa sfruttabile, ad esempio, per la generazione di elettricità.

Energia eolica 

Le turbine eoliche, mulini a vento per i più tradizionali, producono energia sfruttando l'energia cinetica del vento, dallo spostamento di masse d'aria quando accoppiato ad un generatore viene prodotta elettricità. Le turbine eoliche possono essere installate a terra, distanti almeno 3 km dalla più vicina costa, tipicamente su colline, alture o comunque in zone aperte e ventose, cosiddette turbine eoliche onshore, anche se gli spazi che possono essere riservati a loro potrebbero esaurirsi rapidamente. Per questo motivo meglio le turbine eoliche offshore, ossia quegli impianti installati ad alcune miglia dalla costa di mari o laghi, per meglio utilizzare la forte esposizione alle correnti di queste zone.

Come l'energia solare, l'energia eolica è un'energia intermittente. Le turbine eoliche producono solo quando soffia il vento. D'altra parte, a differenza dei pannelli solari, può essere difficile installare una turbina eolica nel proprio giardino. Pertanto questa tecnologia viene riservata per le grandi installazioni.

Energia idraulica o idroelettrica

L'energia idraulica o idroelettrica è l'energia prodotta utilizzando la forza dell'acqua, il moto ondoso, la differenza di altitudine (cascata), la concentrazione del sale (differenza di salinità) e anche la differenza di temperatura dell'acqua. Trattasi di una categoria di energie meno soggetta alle condizioni meteorologiche, ma che rimane riservata ad una produzione importante. Tra le energie idrauliche troviamo:

  • le turbine idrauliche che usano la forza dell'acqua corrente attraverso le dighe;
  • i mulini ad acqua che fanno buon uso della differenza di altitudine o cascate;
  • l'energia delle maree che gioca sull'energia potenziale del mare, che sfrutta le correnti marine, un'energia legata alle differenze dei livelli e delle correnti d'acqua;
  • l'energia delle onde che conta sull'energia cinetica delle onde per generare energia;
  • l'energia termica che può essere estratta - in modo attento per evitare qualsiasi disturbo dei flussi naturali dei mari - dalla differenza di temperatura tra l'acqua profonda e l'acqua di superficie;
  • l'energia osmotica che produce energia elettrica grazie alla differenza di pressione che genera la differenza di salinità tra acqua di mare e acqua dolce.

Biomassa o bioenergia

La bioenergia è l'energia più sfruttata dai tempi della preistoria. La bioenergia utilizza biomassa, nome comune utilizzato per i materiali animali e vegetali, ed è prodotta dalla gassificazione, dalla combustione o dalla fermentazione di questi materiali che genera elettricità, calore, combustibili liquidi o gassosi.

  • Bioenergia per gassificazione: durante la gassificazione la biomassa viene trasformata in gas liquido e infiammabile mediante trattamento termico asfissiante (con poco ossigeno);
  • Combustione bioenergetica: la produzione di bioenergia attraverso la combustione avviene attraverso un inceneritore che produce calore che può sostituire il gas naturale o produrre elettricità;
  • Bioenergia per fermentazione: durante la fermentazione i batteri trasformano la biomassa in biogas che può essere utilizzato come carburante per le auto e può essere utilizzato per riscaldare una casa.

L'energia da biomassa può essere prodotta localmente, ma in alcuni casi occorre fare attenzione a non essere in concorrenza con la catena alimentare. Va anche detto che la biomassa può essere considerata una fonte di energia rinnovabile solo se la sua rigenerazione è maggiore del suo consumo.

Energia geotermica

La nostra Terra contiene un tesoro di energia. L'energia geotermica è l'energia rinnovabile prodotta dall'estrazione dell'energia contenuta nel terreno. Possiamo estrarre energia sfruttando la differenza di temperatura tra la superficie terrestre e le fonti di calore sepolte in profondità nella terra.

Si parla di energia geotermica, ad esempio nelle regioni vulcaniche, quando vengono effettuate estrazioni a maggiore profondità o a temperature più elevate. Se si tratta di produzione di energia a minore profondità e a bassa temperatura, viene chiamato calore terrestre. Il calore terrestre può essere utilizzato per il riscaldamento e il raffreddamento, nonché per la produzione di energia elettrica o la cogenerazione.

Un'altra forma di energia geotermica è l'accumulo di calore e freddo. Così l'acqua freatica, l'acqua presente nei pori e nelle fratture di rocce e sedimenti al di sotto della superficie terrestre, viene pompata a una profondità di circa 100 m e viene utilizzata in inverno come riscaldamento di base, dopo di che viene iniettata nel terreno. In estate, le acque sotterranee possono nuovamente servire da raffreddamento.

L'energia geotermica è una delle sole energie che non dipendono dalle condizioni atmosferiche.

Energie rinnovabili: i vantaggi e gli svantaggi

La natura rinnovabile di queste energie, la loro bassa emissione di rifiuti, di scarichi inquinanti e di gas serra sono certamente grandi vantaggi, tuttavia, il loro potere energetico relativamente disperso è molto inferiore a quello delle energie non rinnovabili altamente concentrate. Nel caso dell'energia solare e dell'eolica, ad esempio, lo svantaggio è che si tratta di energie "intermittenti" che possono essere sfruttate solo quando splende il sole o quando soffia il vento, difficili quindi da immagazzinare e affinché vengano immediatamente trasformati in elettricità richiedono il contributo puntuale di altre energie. La loro attuazione implica anche investimenti pesanti, ma siamo certi che nel tempo diverranno sempre più competitivi con i combustibili fossili.

Vantaggi delle energie rinnovabili o dell'energia verde

Indubbiamente l'energia verde è più sana e migliore per il nostro ambiente e il nostro clima rispetto all'energia convenzionale non emettendo emissioni di CO2 o gas serra che influenzano il nostro ambiente di vita e sconvolgono il nostro clima. Inoltre, presenta i seguenti requisiti:

  • Inesauribile: il sole, l'acqua, il vento, i rifiuti verdi, saranno sempre presenti.
  • Accessibile a tutti: pannelli solari sui nostri tetti, biomassa, ecc.
  • Risparmio sui costi energetici: i pannelli solari, gli scaldacqua solari possono ridurre a zero la bolletta elettrica.

Svantaggi dell'utilizzo di energia rinnovabile

  • Inquinamento ambientale: le turbine eoliche e le centrali idroelettriche non sono belle da vedere.
  • Deterioramento delle riserve naturali e degrado del biotopo: le dighe, ad esempio, non sono proprio i migliori amici dei pesci e della flora acquatica, mentre le turbine eoliche possono essere un pericolo per gli uccelli.
  • I dispositivi sono ancora costosi: il prezzo delle strutture per privati e aziende è molto alto.
  • Alcune applicazioni tuttavia rilasciano ancora una certa quantità di sostanze nocive, vedi la biomassa. 

Il nostro paese, nonostante la stringente crisi economica si sta dimostrando particolarmente all’avanguardia anche nel settore ecologico, in alcuni casi arrivando addirittura a dettare i trend di mercato nel segmento delle energie rinnovabili. 

La green economy non rappresenta soltanto una speranza concreta per le sorti del pianeta, ma anche un mercato industriale al centro di un vero e proprio boom economico, con ricadute estremamente positive anche sul piano dell'occupazione.

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