Le energie rinnovabili sono fonti energetiche alternative a quelle tradizionali prodotte con i combustibili fossili quali petrolio, carbone e gas naturale.
Il termine “rinnovabili”, più precisamente, indica forme di energia rigenerabile e dunque non esauribile, che non implicano la distruzione delle risorse naturali e garantiscono pertanto un maggiore rispetto dell’ambiente.
Proprio per questo le energie rinnovabili sono considerate la vera risorsa del futuro, valide alternative alle fonti fossili non rinnovabili a vantaggio dello sviluppo sostenibile, di qui i sinonimi di “energia sostenibile”o “fonti alternative di energia” con cui vengono spesso indicate.
Tra le fonti di energia rinnovabili, secondo la normativa italiana di riferimento, vengono inclusi il sole, il vento, le risorse idriche e geotermiche, le maree, il moto delle onde e le biomasse ossia la trasformazione di prodotti vegetali o dei rifiuti inorganici e organici in energia elettrica.
Prima di passare in rassegna le principali forme di energia rinnovabile apriamo una parentesi per capire più da vicino come funzionano, da dove derivano e quali sono i principali vantaggi per l’ambiente.
Indice dei contenuti
Energie rinnovabili: come funzionano
Le energie rinnovabili funzionano secondo un meccanismo completamente inverso a quello delle fonti non rinnovabili, distinte a loro volta in combustibili fossili e combustibili nucleari.
Carbone, gas naturale, petrolio e uranio sono, infatti, fonti esauribili e altamente inquinanti che producono energie non rinnovabili ad alto impatto ambientale.
Con l’aumento della domanda di energia, ormai in costante crescita, le riserve delle fonti non rinnovabili tendono ad esaurirsi mentre la loro combustione e l’eccessivo sfruttamento non fa altro che aumentare i danni ambientali.
Le risorse da cui sono prodotte le energie rinnovabili, al contrario, si rigenerano molto rapidamente grazie a veri e propri impianti con cui è possibile produrre elettricità a partire dall’energia solare, eolica, idroelettrica e geotermica.
Le energie rinnovabili, proprio perché provengono da fonti di energia che appartengono alla struttura fisica del nostro Pianeta, sono rinnovate costantemente e riprodotte dagli elementi naturali, pertanto non sono soggette ad esaurimento.
Le fonti rinnovabili, che possono essere individuate sul fondo degli oceani, come nell’aria, sotto la crosta terrestre o nel sole, rappresentano oggi il futuro dell’energia a vantaggio dell’ambiente a tal punto da rappresentare una strada ecologica perseguita dalla maggior parte delle nazioni.
A fronte dei cambiamenti climatici in atto nel nostro Pianeta, la corsa alle rinnovabili è oggi indispensabile per salvaguardare la situazione globale dell’ambiente e per la salute dell’uomo.
In Italia il 16% del consumo di energia deriva dalle fonti rinnovabili e deriva per un buon 65% da fonti idroelettriche e geotermiche, per il 30% da biomasse e solo il 3% deriva dalle nuove rinnovabili, come l’eolico (2,1%) e il solare (meno dello 0.15%).
Il fotovoltaico è in aumento negli ultimi anni e solo nel 2017 ha prodotto in Italia l’8.7% dell’elettricità, posizionando il nostro Paese al quarto posto nella classifica mondiale, le biomasse costituiscono invece il 16.4% della domanda globale di energia.
Un altro dato importante riguarda l’eolico, sempre più di rilievo negli ultimi anni a tal punto da far guadagnare all’Italia, nel 2018, il primato di Paese europeo con la maggiore produzione di energia prodotta dal vento.
Le energie rinnovabili si possono distinguere in classiche e non convenzionali, ecco quali sono le principali forme di energia alternativa derivanti da fonti rinnovabili con cui si fronteggerà il surriscaldamento globale.
Energie rinnovabili: quali sono e da dove derivano
Secondo la normativa italiana e quella europea le principali fonti energetiche rinnovabili sono:
- eolica
- solare
- geotermica
- biomasse
- gas
- oceanica
- idraulica
- idrotermica
Analizziamo nel dettaglio una sintetica panoramica delle caratteristiche e dei vantaggi connessi alle principali forme di energia rinnovabile.
Energia eolica
L’energia cinetica del vento dà origine ad altre forme di energia, elettrica o meccanica, ampiamente sfruttate da enti e organizzazioni o a livello locale in fattorie e abitazioni ad uso privato.
L’ energia eolica, prodotta dalle correnti dei venti, che sebbene siano intermittenti, riescono a produrre una quantità di kilowattora sempre più importante, può anche essere considerata una particolare forma di energia solare.
La formazione dei venti è, infatti, strettamente correlata a fattori topografici quali la rotazione terrestre o la temperatura dell’atmosfera.
L’energia viene in ogni caso prodotta grazie a turbine e pale eoliche che riproducono oggi il sistema di funzionamento dei vecchi mulini a vento, peraltro ancora presenti in alcune zone.
Energia solare
Quella solare è una delle fonti alternative di energia più conosciute, che grazie ad innovazioni e tecnologie, è in grado di produrre calore ed elettricità a partire dalla luce solare.
L’energia solare viene infatti ampiamente sfruttata sia per il riscaldamento dell’acqua calda tramite gli impianti fotovoltaici e quelli solari termici che per generare calore, dunque per il riscaldamento degli ambienti o per l’illuminazione.
Questi dispositivi permettono infatti di catturare la luce solare per trasformarla rapidamente in energia elettrica o di sfruttarla per il riscaldamento di edifici e aziende.
In particolare il solare termico utilizza i raggi solari per riscaldare un particolare liquido contenuto all’interno dei pannelli da cui è costituito, permettendo così di trasferire il calore all’acqua contenuta in uno speciale serbatoio di accumulo.
Energia geotermica
L’energia geotermica sfrutta il calore della Terra prelevandolo dalla superficie o da rocce e riserve d’acqua presenti nel sottosuolo per trasformarlo in energia elettrica.
In particolare questa forma alternativa di energia sfrutta quella termica rilasciata dal decadimento di elementi quali uranio e potassio, presenti all’interno della superficie terrestre.
Sfruttando il calore naturale della Terra, questa forma di energia è in grado di sostentare il fabbisogno energetico di edifici privati ma può anche essere utilizzata su larga scala per il riscaldamento di edifici commerciali e serre.
Bioenergia
Quella delle biomasse è una forma di energia rinnovabile derivante da piante e animali che permette di produrre calore ed elettricità, oltre che combustibili liquidi.
I residui organici animali o vegetali e i rifiuti urbani e industriali biodegradabili sono, infatti, sfruttati per la produzione di energia termica e consentono di generare energia elettrica attraverso impianti di dimensioni medio-grandi.
Le biomasse sono utilizzate soprattutto dalle industrie manifatturiere e dalle grandi aziende di trasporto per produrre energia elettrica o per alimentare i loro mezzi.
Dalla combustione delle biomasse si produce infatti il calore necessario per riscaldare l’ambiente o produrre elettricità attraverso apposite turbine in cui esso viene appositamente incanalato.
Oltre a residui di legno o scarti animali, spesso viene sfruttato il gas metano prodotto dallo smaltimento dei rifiuti organici delle discariche al fine di ottenere combustibile utile a generare elettricità.
Energia idroelettrica
Quella idroelettrica è una forma molto antica di energia utilizzata spesso in passato per il funzionamento dei mulini.
Oggi il modo migliore per sfruttare l’energia cinetica dell’acqua e convertirla in energia elettrica è quello di utilizzare le dighe, che permettono di canalizzare le risorse idriche in appositi bacini, da dove poi vengono immesse in apposite turbine per produrre elettricità.
Per controllare in modo sistematico i flussi idrici e consentire quindi di generare elettricità in modo efficiente, in considerazione anche dei periodi di bassa domanda e di massima richiesta, si utilizzano le centrali con impianti di accumulazione.
Questo sistema permette di gestire la produzione elettrica canalizzando efficacemente l’acqua e riciclandola tra bacini inferiori e superiori.
Le centrali di accumulazione si differenziano da quelle ad acqua fluente, dove la deviazione riguarda un corso d’acqua, in genere una porzione di fiume che, deviato in un canale, tende a scorrere in apposite turbine la cui rotazione è alimentata proprio dal fluire dell’acqua.
Nelle centrali a bacino, infine, l’acqua viene trasportata da una diga in bacini o laghi artificiali, per poi essere dirottata in condotte che la spingono in apposite turbine per produrre elettricità.
Energia oceanica
L’energia oceanica sfrutta il moto delle onde e il movimento di correnti e maree per produrre energia elettrica.
Oltre a questa forma di energia meccanica, gli oceani possono produrre anche una forma di energia termica, derivante direttamente dal riscaldamento delle acque da parte dei raggi solari.
Energie rinnovabili: quali sono i vantaggi
Dall’energia solare a quella geotermica, tutte le forme di energia rinnovabile analizzate offrono innumerevoli vantaggi per la salute dell’uomo e dell’ambiente.
Le fonti fossili generano, come già accennato, sostanze inquinanti a causa delle innumerevoli emissioni di CO2 nell’atmosfera, producendo effetti devastanti per il benessere dell’intero Pianeta, tra cui l’effetto serra e il riscaldamento globale.
Le energie rinnovabili offrono un’alternativa eticamente sostenibile, producendo elettricità in modo pulito e migliorando le condizioni di benessere generale.
Il principale vantaggio del produrre energia da fonti rinnovabili riguarda non solo i benefici per l’ambiente ma anche la stabilità che essere sono in grado di garantire nel tempo.
Derivando da fonti estremamente reperibili e inesauribili, quali il vento, il sole, il mare, la terra e gli oceani, le energie rinnovabili favoriscono lo sviluppo dell’economia riducendo al tempo stesso la dipendenza dai fornitori esteri.
I passi della tecnologia assicurano impianti sempre più all’avanguardia generando una riduzione dei costi e delle spese in bolletta, oltre a permettere di soddisfare adeguatamente il fabbisogno energetico sempre crescente con una resa energetica molto elevata.
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