Per energie rinnovabili si intendono i metodi di produrre energia attraverso fonti derivanti da risorse naturali che si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono “esauribili” nella scala dei tempi di “ere geologiche”.
Sono dunque forme di energia alternative rispetto alle tradizionali fonti fossili (petrolio, carbone, gas naturale) e molte di esse hanno la peculiarità di essere energie pulite, ovvero di non immettere nell’atmosfera sostanze inquinanti e responsabili dell’alterazione climatica quali ad esempio la CO2 (anidride carbonica).
Queste le sono principali fonti rinnovabili:
Energia Solare
è una fonte inesauribile, d’immediata reperibilità e pulita. La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è enorme (circa 10.000 volte superiore all’energia usata da tutta l’umanità) e può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o calore (solare termico).
Il fotovoltaico ha incontrato problemi di efficienza e di costi elevati: i pannelli solari che usano la nanotecnologia (con circuiti costruiti a partire da singole molecole di silicio), potrebbero costare la metà delle tradizionali celle fotovoltaiche. Attualmente la centrale fotovoltaica più grande del mondo si trova in Germania e solo in Giappone, Stati Uniti e Germania l’integrazione nell’edilizia (costruzione di facciate, tetti, pensiline fotovoltaiche) si è rivelata particolarmente interessante.
Il solare termico per la produzione di acqua calda sanitaria è ormai prossimo alla competitività in diverse applicazioni, soprattutto ove è in grado di sostituire impianti convenzionali.
Il solare termodinamico utilizza collettori termici solari parabolici, un sistema fluidodinamico che trasferisce il calore dal collettore al punto di utilizzo e un serbatoio per lo stoccaggio del calore per gli usi successivi. Tali sistemi possono essere usati per riscaldare (l’acqua domestica, le piscine e gli ambienti), per applicazioni industriali e per raffreddamento.
Energia Eolica
è il prodotto della trasformazione dell’energia cinetica del vento (il principio è lo stesso dei vecchi mulini a vento). Viene per lo più convertita in energia elettrica tramite centrali eoliche che utilizzano gli aerogeneratori (il tipo più diffuso è alto circa 50 metri con 2 o 3 pale lunghe 20 metri e in grado di erogare una potenza elettrica giornaliera di 500/600 kW). Tuttavia esistono alcune resistenze al posizionamento delle turbine in alcune zone, per ragioni d’impatto ambientale e di pericolosità nei confronti di alcune specie di uccelli, oltre alle perplessità sui costi di realizzazione e gestione che, numeri alla mano, non sarebbero giustificati dalla produzione.
Energia Idroelettrica
è una fonte pulita e rinnovabile ricavata dalla forza delle acque. Il flusso d’acqua di un lago, un fiume o un bacino artificiale, opportunamente convogliato attraverso apposite condutture, può trasformare la sua forza in energia di pressione e cinetica. Questa energia alimenta un generatore che la converte in elettricità. Si tratta della prima fonte rinnovabile utilizzata su larga scala: la prima diga della storia fu costruita dagli antichi egizi 6.000 anni fa per convogliare le acque del Nilo e dopo fu sfruttata con i mulini ad acqua. Il suo contributo alla produzione mondiale di energia elettrica è attualmente del 18%. La maggiore crescita nel settore si può registrare in Asia, in particolare in Cina.
Energia Geotermica
è generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata rinnovabile, se valutata in tempi brevi. Si basa sulla produzione di calore naturale della Terra (geotermia), ha un’erogazione continua e indipendente da condizionamenti climatici, ma essendo il calore difficilmente trasportabile, è utilizzata per usi prevalentemente locali. Gli impianti geotermici –utilizzabili per il riscaldamento, il rinfrescamento degli edifici e la produzione di acqua calda- possono essere a sonda verticale (con tubazioni inserite verticalmente nel terreno fino ad una profondità di 150m per il prelievo di calore dal sottosuolo) e a sonda orizzontale (con tubazioni inserite orizzontalmente a 2m di profondità). Tuttavia l’energia geotermica è accessibile soltanto in aree limitate del mondo (Stati Uniti, America centrale, Indonesia, Africa orientale, Filippine e Italia).
Energia da Biomasse
Ai sensi della legislazione della Comunità Europea sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili, con il termine “biomassa” deve intendersi “la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l’acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani”. In Italia (pratica nota anche come termovalorizzazione) nel processo vengono inclusi anche i rifiuti solidi urbani, che non sono biodegradabili, il che mette in evidenza la mancanza di attenzione all’Ambiente. Nello sfruttamento di questa risorsa, sono all’avanguardia i Paesi del centro-nord Europa, che hanno installato grossi impianti di co-generazione e teleriscaldamento alimentati a biomasse.
Energia Marina
è racchiusa in varie forme nei mari e negli oceani. Tramite particolari tecniche, si sfruttano le svariate potenzialità offerte dal mare quali i moti ondosi, il movimento dell’aria al di sopra delle onde, le maree o la differenza di temperatura tra il fondo e la superficie. L’impiego però, è ancora abbastanza complicato e al momento piuttosto costoso. Portogallo, Scozia e Irlanda hanno sperimentato con successo l’utilizzo di questa fonte, limitando l’impatto ambientale grazie a turbine quasi completamente sommerse e al movimento dei rotori a bassa velocità per non mettere a rischio la fauna.
Nuove Tecnologie Bioenergetiche: Biocarburanti e Biogas
L’etanolo da cellulosa si può ottenere da fibre di cellulosa non commestibili che ne formano gli steli e i rami, residui delle coltivazioni (gambi del mais, paglia del grano e del riso), scarti di legno. La Francia, che ha la più vasta superficie agricola in Europa, punta molto sulla produzione di biodiesel ed etanolo, per il cui impiego come combustibile ha adottato una politica di completa defiscalizzazione. Il Brasile ha combinato la produzione di bioetanolo dalla canna da zucchero ed etanolo (fornisce già il 18% del carburante automobilistico).
Il biogas consiste nel riutilizzo del gas proveniente dalle discariche: la Gran Bretagna ha sviluppato un efficiente sistema di recupero di biogas, per usi termici ed elettrici.
Prospettive future L’utilizzo delle fonti rinnovabili e la riduzione dei costi si pongono come obiettivi necessari per la salvaguardia del Pianeta, l’innovazione e l’occupazione. L’eliminazione delle sovvenzioni per i combustibili fossili e l’aumento di incentivi e finanziamenti per le energie green possono fare la differenza! Il traguardo dell’autonomia energetica senza influire negativamente sull’Ambiente deve essere raggiunto e un’ipotesi valida potrebbe essere la realizzazione di microimpianti distribuiti sul territorio. Si otterrebbero così: minori costi produttivi, risparmio dell’energia in fase di distribuzione, semplificazione nella gestione locale.