Quando si parla di sviluppo sostenibile e di transizione ecologica, quello delle energie rinnovabili è un tema caldo e di fondamentale importanza. Le energie rinnovabili utilizzano fonti che non si esauriscono. La sostenibilità nei confronti dell’ambiente passa infatti necessariamente per la scelta di fonti di energia che non depauperano il nostro pianeta e che permettono di lasciare alla generazioni future le stesse risorse e possibilità avute dalle generazioni presenti. Non sempre energia rinnovabile corrisponde ad energia pulita, ovvero ad una fonte energetica che produce un basso impatto ambientale in termini di inquinamento.
Le energie rinnovabili si contrappongono infatti alle non rinnovabili. Quest’ultime sono tutte quelle forme di approvvigionamento energetico che utilizzano risorse finite. Parliamo dei combustibili fossili che necessitano di tempi lunghissimi perché possano rigenerarsi. Questi tempi sono del tutto incompatibili con il ritmo di prelievo che ne facciamo.
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Energie rinnovabili: che cosa sono?
Ma andiamo con ordine e spieghiamolo nel dettaglio: cosa sono le energie rinnovabili, anche dette energie alternative? L’energia può essere prodotta con fonti rinnovabili e non rinnovabili. La transizione ecologica impone di privilegiare le energie rinnovabili.
Come già detto, tutte le energie rinnovabili sono fonti di energia che non si esauriscono. Le fonti di energia non rinnovabili sono invece le fonti energetiche tradizionali che utilizzano combustibili fossili come il carbone, il petrolio e il gas naturale.
Nel nostro pianeta le riserve di questi combustibili fossili non sono illimitate. Anzi, la rigenerazione di essi necessita di tempi piuttosto lunghi. L’utilizzo di energie non rinnovabili è inoltre spesso associata a fenomeni massicci di inquinamento ambientale.
Quali sono le fonti di energia rinnovabile?
Come già detto le fonti energia rinnovabili sono anche chiamate fonti di energia alternativa, per distinguerle da quelle non rinnovabili e tradizionali. In questo gruppo di fonti energetiche alternative ci sono l’energia ottenuta con il vento, il sole, le risorse idriche e geotermiche, le maree e le biomasse (ovvero la trasformazione di prodotti organici in energia elettrica).
Energie non rinnovabili: quali sono?
Fonti energetiche non rinnovabili sono per definizione fonti di energia esauribili e ad alto impatto ambientale. Includono i combustibili fossili e quelli nucleari (energie esauribili). Il carbone è stato in passato la principale fonte di energia non rinnovabile utilizzata per la produzione industriale di energia elettrica. Deriva dalla fossilizzazione di piante acquatiche. L’antracite, il più antico e pregiato, si è formato circa 400 milioni di anni fa. Il litantrace risale a circa 250 milioni di anni fa ed è il carbone più diffuso in natura. La lignite risale a circa 80 milioni di anni fa. La torba è il più giovane. Il carbone ha un alto impatto ambientale: sul clima a seguito del rilascio di grandi quantità di CO2, e sulla salute dell’uomo.
Il petrolio è un’altra risorsa non rinnovabile. È un combustibile liquido composto principalmente da idrocarburi. Gli idrocarburi sono invece sostanze le cui molecole sono formate da idrogeno e carbonio (derivato dalla composizione di sostanze organiche ad opera di batteri anaerobici). Il petrolio è il prodotto di una trasformazione chimica durata centinaia di milioni di anni. Per estrarlo sono necessari procedimenti ad alto impatto ambientale, articolati e costosi e che variano a seconda del giacimento di provenienza (se on-shore o off-shore).
Uranio, plutonio ed energia nucleare
L’uranio e il plutonio usati per produrre energia nucleare sono in grado di produrre grandi quantità di energia ad un costo elevatissimo per l’ambiente e la salute dell’uomo. Questi minerali non sono inesauribili.
Per questo motivo anche il nucleare non può essere considerato una fonte di energia rinnovabile.
Lo sfruttamento dell’energia nucleare da fusione nel ciclo del deuterio e trizio, prodotta a partire da elementi in pratica inesauribili in natura, è da considerarsi energia rinnovabile secondo la definizione unanimamente accolta di rinnovabile. Lo scavo del minerale, però, la sua raffinazione, l’arricchimento, il riprocessamento e lo stoccaggio delle scorie radioattive comportano elevati consumi energetici e la produzione di una quantità elevata di CO2.
Il gas naturale è la conseguenza di una reazione chimica che necessita di tempi lunghissimi. È spesso estratto con metodi ad alto impatto ambientale come il fracking (fratturazione idraulica).
Come funzionano le energie rinnovabili?
Le energie rinnovabili, proprio perché provengono da fonti di energia alternative che appartengono alla struttura fisica del nostro Pianeta, sono rinnovate costantemente. Per questo motivo rappresentano l’alternativa ecologica perseguita dalla maggior parte delle nazioni, in modo più o meno incisivo. Oltre a garantire un minore impatto ambientale e uno sviluppo sostenibile che non impoverisce il pianeta di risorse esse sono legate anche alla certezza dell’approvvigionamento. Il concetto è quello di garantire nel tempo l’indipendenza da fornitori esterni e dagli equilibri geopolitici.
Per ottenere questo risultato è necessario migliorare lo stoccaggio delle energie rinnovabili che è al momento rappresenta ancora una percentuale piuttosto bassa. Per questo motivo sono al momento fondamentali le previsioni che permettono di prevedere quanta energia rinnovabile sarà prodotta in base alla situazione metereologica e fare in modo di usarne la più grande quantità per limitare lo spreco.
Energie rinnovabili riconosciute in Italia
Quali sono le energie rinnovabili Italia? Riguardo la produzione di energia rinnovabile in Italia, secondo il Decreto Legislativo 28 del 03/03/2011, i contenuti della Direttiva 2009/28/CE, le fonti di energia rinnovabile sono:
- energia eolica;
- solare;
- aerotermica;
- geotermica;
- idrotermica e oceanica;
- idraulica;
- biomassa;
- gas di discarica e gas residuati dai processi di depurazione e biogas.
In Italia il 16% del consumo di energia deriva dalle fonti rinnovabili e alternative. Un buon 65% deriva da fonti idroelettriche e geotermiche. Il 30% da biomasse, mentre 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. Difatti, solo nel 2017 ha prodotto, tra le energie rinnovabili in Italia, l’8.7% dell’elettricità, posizionando il nostro Paese al quarto posto nella classifica mondiale per fonti energetiche in Italia.
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.
Esempi e lista di fonti di energia rinnovabile
Quali sono le fonti energetiche rinnovabili? Le energie alternative e rinnovabili si possono distinguere in classiche e non convenzionali. Ci sono i vari tipi di energia rinnovabile. Tra le fonti di energia rinnovabili classiche ci sono quelle usate dall’uomo anche in passato, come l’energia idroelettrica e quella geotermica.
Scopriamo quali sono le energie alternative al petrolio e ad altre risorse esauribili, e vediamo tutti gli esempi di fonti di energie rinnovabili, classiche e non classiche, nel dettaglio.
Energia eolica come energia rinnovabile
L’energia eolica è prodotta dalle correnti dei venti, che nonostante siano intermittenti, riescono a produrre una quantità di kilowattora sempre più elevata grazie alle nuove tecnologie.
Viene usata a livello locale in fattorie e abitazioni ad uso privato e prodotta grazie a turbine e pale eoliche che riproducono il sistema di funzionamento dei vecchi mulini a vento. Oltre all’intermittenza che però può essere calcolata in modo da associare l’uso di questa energia ad altre rinnovabili, determina un degrado paesaggistico. In un piano di sviluppo sostenibile rispettoso dell’ambiente si può arginare questo problema scegliendo i luoghi più adatti. Lo stesso per quanto riguarda i danni che le pale eoliche provocano agli uccelli in volo. Importante investire nella ricerca per stabilire le migliori postazioni per l’eolico, lontane da rotte e habitat di specie minacciate.
Energie rinnovabili: energia solare
Tra le risorse rinnovabili c’è l’energia solare. Esistono due tipi di energie solari: il solare termico o termodinamico e il solare fotovoltaico.
L’energia solare include tutte quelle tecnologie in grado di produrre calore ed elettricità a partire dalla luce solare.
Viene sfruttata per il riscaldamento dell’acqua calda tramite gli impianti fotovoltaici e quelli solari termici, per generare calore e riscaldare gli ambienti e per l’illuminazione.
La luce solare catturata dai dispositivi termici e dai pannelli fotovoltaici viene trasformata in energia elettrica o sfruttata per il riscaldamento di edifici e aziende. L’energia solare, specialmente nei paesi irradiati dal sole per la maggior parte dell’anno, rappresenta una fonte di energia alternativa molto interessante. Anche qui ci sono però degli svantaggi. La produzione dei pannelli fotovoltaici ha un alto impatto ambientale e la possiiblità di stoccaggio e la resa sono ancora molto basse.
Energia geotermica: sfruttare il calore della Terra
L’energia geotermica sfrutta il calore della Terra. In particolare quello rilasciato da elementi quali uranio e potassio presenti sulla superficie terrestre, da rocce e riserve d’acqua presenti nel sottosuolo, per trasformarlo in energia elettrica.
Viene utilizzata per fare fronte al fabbisogno energetico degi edifici privati ma anche essere su larga scala di edifici commerciali e serre. Anche l’energia geotermica presenta degli svantaggi oltre ai vantaggi. Oltre al degrado paesaggistico, che però può essere aggirato grazie ad uno studio attento delle strutture e degli impianti, l’eccessivo sfruttamento determina l’abbassamento del suono con gravi danni a lungo termine.
Bioenergia: energia rinnovabile delle biomasse
L’energia rinnovabile delle biomasse è una forma di energia rinnovabile derivante da piante e animali. Quindi da: biocarburanti, gassificazione, biogas, oli vegetali, olio di alghe, cippato, gas di discarica etc… che permette di produrre calore ed elettricità, oltre che combustibili liquidi a partire da scarti organici.
I residui organici prodotti da animali e vegetali, i rifiuti urbani e quelli industriali biodegradabili sono infatti utilizzati per la produzione di energia termica. Questo avviene attraverso appositi impianti che incanalano gas metano o per la produzione di combustibili liquidi.
Le biomasse sono utilizzate soprattutto dalle industrie manifatturiere e dalle grandi aziende di trasporto per produrre energia elettrica o per alimentare i loro mezzi.
Energia idroelettrica: sfruttamento delle risorse idriche
L‘energia idroelettrica, un tempo utilizzata nei mulini ad acqua, è oggi prodotta soprattutto grazie alle dighe che canalizzano le risorse idriche in bacini artificiali per poi immetterle in apposite turbine. Negli impianti di accumulazione l’elettricità viene prodotta in seguito alla deviazione di un corso d’acqua che scorre in apposite turbine.
L’energia idroelettrica si configura come energia senza dubbio rinnovabile, traendo la sua forza dall’acqua. Non è però un’energia a basos impatto ambientale, sebbene lo sia certamente di più dell’utilizzo dei combustibili fossili. La deviazione dei corsi dei fiumi distrugge gli habitat fluviale e minaccia la sopravvivenza di molti animali, in particolare gli uccelli. I fiumi trasportano a mare meno detriti con una conseguente e preoccupante erosione delle coste.
Energia oceanica come energia rinnovabile
L’energia oceanica (energia delle correnti marine, delle maree, del moto ondoso e talassotermica) sfrutta il moto delle onde, il riscaldamento dell’acqua e il movimento di correnti e maree per produrre energia elettrica. Questo tipo di energia è ancora poco utilizzata. La ricerca è di fondamentale importanza per migliorarne e diffonderne l’utilizzo.
Energie rinnovabili: ricerca e sviluppo
Alcuni paesi come Germania, Spagna, Stati Uniti e Giappone stanno investendo più di altri nella ricerca di nuove energie rinnovabili.
Le tecnologie che sono ancora in corso di sviluppo includono la classificazione avanzata di alcune nuove tecnologie, utili a creare energia elettrica da fonti rinnovabili. Tra queste quelle delle biomasse, della bioraffinazione, le centrali solari termodinamiche. Inoltre, la produzione di energia geotermica da rocce calde e asciutte (Hot-dry-rocks) e lo sfruttamento dell’energia oceanica.
Tali tecnologie non sono ancora completamente testate o hanno una commercializzazione limitata. Molte potrebbero avere un potenziale comparabile alle altre forme energetiche rinnovabili. Tuttavia sono necessarie nuove ricerche e quindi la necessità di dover attrarre adeguati investimenti in ricerca e sviluppo.
Geotermia: energia, amianto e salute
Nella produzione di energia sostenibile, come quella geotermica, il rispetto della salute e dell’ambiente può essere alle volte solo apparente. Ne sanno qualcosa i lavoratori delle Centrali geotermoelettriche di Larderello e del Monte Amiata dove l’eccessivo sfruttamento, l’utilizzo di amianto altamente cancerogeno, e la poca attenzione per la sicurezza, hanno danneggiato l’ambiente e la salute dei lavoratori che hanno contratto gravi malattie amianto correlate.
Per approfondimento consulta gli atti in ideo del Convegno Amianto e Geotermia
Energie rinnovabili e G20 di Napoli
Il G20 a Napoli, sotto la Presidenza Italiana, ha sancito il documento finale della ministeriale Energia e Clima.
Tutti, da Cina a India, a Stati Uniti, Russia e paesi Europei, hanno concordato che, soprattutto dopo la fase pandemica, la transizione energetica verso le energie rinnovabili è uno strumento per la crescita socio-economica inclusiva e veloce, la creazione di posti di lavoro e deve essere una transizione giusta che non lascia nessuno indietro.
Riconosciuto inoltre uno stretto nesso tra clima ed energia e la necessità di ridurre le emissioni globali e migliorare l’adattamento al cambiamento climatico.
2 miliardi di dollari delle risorse dei Climate Investment Funds (CIFs) saranno impiegati per la transizione energetica e in particolare per le rinnovabili offshore ed energia oceanica. Perno dell’economia energetica del futuro è l’idrogeno, in chiave della riduzione delle emissioni soprattutto nei settori difficili da abbattere.
Si riconosce la necessità di continuare a investire per le tecnologie rinnovabili, insieme alla riduzione dell’uso del metano, e di procedere spediti verso la riduzione della povertà energetica.
Transizione energetica in Italia
Durante il G20 e a Glasgow l’Italia si è impegnata nel rafforzamento della leadership sui temi della transizione energetica.
A Glasgow con il COP26 si è impegnata a ridurre le emissioni fuggitive di metano del 30% entro la fine del decennio insieme ad altri 80 Paesi.
L’Italia risulta tra i firmatari di una dichiarazione a supporto della transizione verso energie pulite e rinnovabili e per lo stop a sussidi, garanzie e altri strumenti di supporto alle fonti fossili entro la fine del 2022. In aggiunta ha aderito alla Breakthrogh Agenda per rendere le tecnologie pulite e le soluzioni sostenibili più convenienti, accessibili e attraenti in ogni settore emissivo a livello globale prima del 2030. Ha inoltre aderito alla “Boga”, l’alleanza di Paesi impegnati per la graduale eliminazione di petrolio e gas.
In occasione dell’adesione, il ministro per la Transizione ecologica Roberto Cingolani ha chiarito che l’Italia ha un grande piano per le rinnovabili con 70 miliardi di watt per i prossimi 9 anni per arrivare al 2030 con il 70% di energia elettrica pulita.