Energie rinnovabili

Le energie rinnovabili: nuove frontiere energetiche

Sole, vento, acqua, calore della terra: sono tutti elementi naturali considerati “fonte di energia rinnovabile”, ovvero energie che si rigenerano all’infinito e naturalmente, il cui utilizzo non è inquinante. Esistono due tipi di energie rinnovabili, la prima è “l’energia sostenibile” che permette la sua produzione e l’uso con uno sviluppo sostenibile, mentre le “fonti alternative di energia” sono quelle diverse dagli idrocarburi cioè non fossili.

Tra le maggiori fonti di energia rinnovabile troviamo

• Energia geotermica
• Energia solare
• Solare termico e termodinamico
• Solare fotovoltaico
• Energia eolica
• Energia da biomasse (o Agroenergie)
• Biocarburanti, Gassificazione
• Oli vegetali
• Cippato
Queste energie si collegano alla soluzione del problema del riscaldamento globale e delle emissioni di CO2. Infatti le energie rinnovabili non contribuiscono all’aumento dell’effetto serra e i loro effetti ambientali non sono dannosi.

Energia solare

Il mercato per le tecnologie energetiche è forte e in crescita principalmente in paesi come la Germania, la Spagna, gli Stati Uniti e il Giappone. Questo perché la diffusione delle energie rinnovabili non solo riduce i costi della tecnologia per gli utenti locali, ma anche per gli altri paesi. Tra le tecnologie più utilizzate ci sono i sistemi di riscaldamento solare di seconda generazione che consistono in collettori termici solari, un sistema fluidodinamico per trasferire il calore dal collettore al punto di utilizzo e un serbatoio o una cisterna per lo stoccaggio del calore per usi successivi. Tali sistemi possono essere usati per riscaldare l’acqua e gli ambienti domestici. Il calore può anche essere usato per applicazioni industriali. Nei paesi più tecnologizzati il sistema di riscaldamento solare fornisce anche il 75% dell’energia necessaria a scaldare l’acqua domestica.

Energia eolica

Alcune delle rinnovabili di seconda generazione, come l’eolico, hanno grande potenziale di crescita e hanno già raggiunto dei bassi costi di produzione, comparabili con quelli delle altre fonti di energia. Alla fine del 2006 la capacità di produzione mondiale tramite generatori eolici era di 74,223 megawatt ma attualmente fornisce meno dell’1% del fabbisogno mondiale. In alcuni paesi come la Danimarca l’eolico è molto presente con il 20% di energia prodotta con questa fonte. Esistono dei problemi: infatti ci sono alcune resistenze al posizionamento delle turbine in alcune zone per ragioni estetiche o paesaggistiche.

Il bioetanolo dallo zucchero di canna

Il Brasile ha uno dei più grandi programmi di energia rinnovabile al mondo: la produzione di bioetanolo dalla canna da zucchero. L’etanolo fornisce il 18% del carburante automobilistico e attualmente ha raggiunto la completa autosufficienza petrolifera, assieme allo sfruttamento delle locali profonde riserve petrolifere.
Anche negli Stati Uniti si pensa al bioetanolo. La maggior parte delle automobili usate oggi negli Stati Uniti (prodotte da Ford, la Daimler AG e la General Motors) possono utilizzare miscele fino al 10% di etanolo e i costruttori di motori stanno già producendo veicoli progettati per utilizzare miscele con percentuali più elevate. Le auto si chiamano “flexible-fuel” (a carburante flessibile) perché utilizzano miscele di benzina ed etanolo.

Impatto ambientale delle fonti rinnovabili / energia sostenibile

Le fonti di energia rinnovabile permettono uno sviluppo sostenibile all’uomo per un tempo indeterminato senza che si danneggi la natura.
Rinnovabile e sostenibile sono concetti che tuttavia vengono spesso confusi. Il fatto che un’energia sia rinnovabile non significa necessariamente che questa sia anche sostenibile; un esempio di tale differenza può essere visto nelle centrali legate a grandi bacini idroelettrici (come ad esempio la Diga delle Tre Gole, contestata da alcuni movimenti ambientalisti).
Alcune di queste fonti (in particolare quella solare) possono essere microgenerte, infatti possono essere prodotte in piccoli impianti domestici distribuiti sul territorio per soddisfare il bisogno energetico di una singola abitazione o piccolo gruppo di abitazioni. Questo permette di risparmiare l’energia che si perde nella fase di distribuzione di energia elettrica, per esempio sugli elettrodotti, sebbene comporti anche la necessità di ridefinire la struttura della rete elettrica nazionale.

Le nuove tecnologie bioenergetiche per il futuro

Le tecnologie che sono ancora in corso di sviluppo tecnologico, includono la gassificazione avanzata delle biomasse, le tecnologie di bioraffinazione, le centrali solari termodinamiche, l’energia geotermica da rocce calde e asciutte (Hot-dry-rocks) e lo sfruttamento dell’energia oceanica. Sono frontiere tecnologiche non ancora testate pienamente o con commercializzazione limitata. La soluzione è poter attrarre adeguati investimenti in ricerca e sviluppo.
Le nuove tecnologie bioenergetiche (biocarburanti) che si stanno sviluppando oggi derivano dall’agricoltura come i residui delle coltivazioni (gambi del mais, la paglia del grano e del riso), gli scarti di legno e i rifiuti solidi cittadini sono sorgenti potenziali di biomassa di cellulosa. Colture dedicate alla produzione energetica, come il panicum virgatum, sono promettenti fonti di cellulosa che possono essere sostenibilmente prodotte in molte regioni degli Stati Uniti.
In termini di sfruttamento dell’energia degli oceani, un’altra delle tecnologie di terza generazione, il Portogallo ha la prima centrale a onde marine commerciale al mondo, l’Aguçadora Wave Park, in costruzione dal 2007. Nel caso si rivelasse un successo, altri 70 milioni di euro saranno investiti prima del 2009 in altre 28 macchine per generare 525 MW. In Scozia invece si sta pensando ad una centrale a onde marine. La centrale sarà la più grande al mondo con una capacità di 3 MW generata da quattro macchine Pelamis.
Nel 2007 la prima centrale al mondo ad energia mareomotrice di concezione moderna viene installata nello stretto di Strangford Lough in Irlanda (sebbene in Francia una centrale di questo tipo, con sbarramento, fosse gia in funzione negli anni ‘60). Il movimento dei rotori non costituisce un pericolo per la fauna selvatica poiché girano a una velocità relativamente bassa.

Fonti rinnovabili in Italia

Fino ai primi anni ‘60 la produzione energetica italiana è stata in larga parte rinnovabile, grazie alle centrali idroelettriche dell’arco alpino e dell’ Appenino. Oggi a causa dell’aumento della richiesta energetica e senza nuove installazioni idroelettriche, le rinnovabili in Italia sono marginali.
Nel 2006 l’Italia ha prodotto circa 59,7 TWh di elettricità da fonti rinnovabili, pari al 17,6% del totale di energia elettrica richiesta, con il 13,1% proveniente da fonte idroelettrica e la restante parte data dalla somma di geotermico, eolico e combustione di biomassa o rifiuti.