FONTI ENERGETICHE
ALTERNATIVE
Una soluzione per diminuire le emissioni di gas serra è l’utilizzo di energia ricavata da fonti alternative ai combustibili fossili. Da tali fonti possono essere ricavati due tipi di energia
● ENERGIA RINNOVABILE ricavata da fonti energetiche rinnovabili, ovvero naturalmente ricreate dall’ambiente in un periodo misurabile su scala temporale umana
● Energia solare
● Energia idroelettrica
● Energia eolica
● Energia geotermica
● Energia da biomasse
● Energia marina
● ENERGIA NUCLEARE ricavata mediante i processi di fissione nucleare e fusione nucleare; il primo processo, tuttavia, ha come prodotto di scarto le
scorie radioattive.
ENERGIA SOLARE
Dall’energia dei raggi solari può essere ricavata
● ENERGIA TERMICA per riscaldare l’acqua. Il sistema è formato da un
serbatoio in cui passa una serpentina, contenente glicole propilenico (liquido antigelo). Esso passando nei collettori si scalda, e trasferisce il suo calore all’acqua una volta tornato nel serbatoio. Il sistema può essere attivato da una pompa o funzionare grazie al moto convettivo del liquido caloportatore, che scaldandosi si espande e si muove verso l’alto, e una volta raffreddato si muove verso il basso per azione della forza di gravità.
● ENERGIA ELETTRICA mediante pannelli termoelettrici o fotovoltaici.
• SOLARE FOTOVOLTAICO: le celle fotovoltaiche sono formate da silicio, un semiconduttore. I fotoni della luce che arriva sul modulo generano
l’espulsione di elettroni da parte del modulo per effetto fotoelettrico. Si
genera così una corrente continua, trasformata in corrente alternata da un inverter.
Un particolare tipo di impianto fotovoltaico è il SOLARE FLOTTANTE, i cui pannelli galleggiano sull’acqua. I vantaggi sono
molteplici e vanno dalla riduzione del suolo occupato e delle infrastrutture costruite alla maggiore efficienza e al risparmio d’acqua.
• SOLARE TERMODINAMICO (O TERMOELETTRICO): a differenza del fotovoltaico può produrre energia anche di notte o in condizioni di mal
tempo, grazie all’accumulo di calore. Utilizzando degli specchi, la luce viene fatta confluire verso un liquido, che trasporta il proprio calore a un serbatoio o a uno scambiatore di calore che produce vapore. Questo, a causa dell’alta pressione mette in moto una turbina, collegata ad un alternatore che
produce energia elettrica.
ENERGIA IDROELETTRICA: le centrali idroelettriche vengono costruite al di sotto di dighe che creano dei bacini idroelettrici. L’energia potenziale dell’acqua si trasforma in
energia cinetica durante la caduta dell’acqua. Essa aziona una turbina e un alternatore che produce energia elettrica.
ENERGIA EOLICA: viene prodotta sfruttando l’energia del vento, che mette in moto le pale eoliche. Tale moto viene trasferito a un trasformatore che produce energia elettrica. Gli impianti eolici possono essere on-shore, se costruiti sulla terra ferma o off-shore, se
costruiti in mezzo al mare. Questi ultimi richiedono costi di produzione e manutenzione più elevati, ma sfruttano maggiormente le correnti marine.
ENERGIA GEOTERMICA: viene prodotta sfruttando il calore naturalmente presente nel sottosuolo grazie a fonti geotermiche naturali, quali i geyser o le sorgenti termali, o
mediante perforazioni artificiali nel terreno. Il vapore ad alta pressione prodotto dal calore mette in moto una turbina che aziona un alternatore, producendo energia elettrica. Grazie alle fonti geotermiche a basse temperature è possibile produrre energia termica per uso domestico.
I soffioni boraciferi di Larderello, in Toscana, sono stati incanalati per creare una centrale geotermica, con un impatto decisamente negativo sul paesaggio.
ENERGIA DA BIOMASSE: deriva dalla combustione di materiali organici che costituiscono lo scarto delle attività agricola e forestale o dell’allevamento. Il calore ottenuto scalda l’acqua per ottenere vapore ad alta pressione, esso attiva una turbina che trasmette il proprio moto a un alternatore. L’impronta carbonica della produzione di energia da biomasse è nulla, poiché la CO2 generata dalla combustione equivale alla quantità che le biomasse assorbono durante la loro vita per mezzo della fotosintesi
clorofilliana. Tuttavia la produzione di energia da biomassa legnosa, utilizzata anche per il riscaldamento di abitazioni private, contribuisce all’aumento di particolato atmosferico PM10.
ENERGIA MARINA: si suddivide a sua volta in
• ENERGIA DELLE CORRENTI, DELLE MAREE E DEL MOTO ONDOSO: viene sfruttata l’energia cinetica determinata da tali fenomeni per azionare pale o turbine.
• ENERGIA TALASSOTERMICA: viene sfruttata la differenza di temperatura tra la
superficie e le profondità del mare per generare vapore (con un fluido che evapora a basse temperature) e raffreddarlo.
• ENERGIA CHIMICA A GRADIENTE SALINO: viene
sfruttata la differenza di concentrazione di sali disciolti nell’acqua marina e fluviale. Ponendo una membrana semipermeabile all’incontro tra le due l’acqua dolce sarà spinta per gradiente di concentrazione a spostarsi verso il mare (osmosi). Se correttamente incanalata, questa può generare una pressione osmotica (energia cinetica).
ENERGIA NUCLEARE
● FISSIONE NUCLEARE: i nuclei di atomi pesanti, ovvero con grande numero atomico, tra i quali l’uranio e il plutonio, vengono spezzati da un neutrone, formando due nuclei più piccoli. La massa finale è minore di quella iniziale,
poiché una parte di essa viene liberata come energia. Nelle centrali nucleari tale reazione avviene nei reattori; l’energia ricavata mette in moto turbine e alternatori, creando energia elettrica.
SCORIE RADIOATTIVE: sono il prodotto di scarto di tale reazione. L’uranio o il plutonio esauriti vengono smaltiti come deposito superficiale in un terreno
isolato se la radioattività è bassa; in caso contrario lo smaltimento avviene in depositi geologici, ovvero in bunker sotterranei. Le scorie perdono la loro radioattività per decadimento radioattivo, un processo che può durare fino a migliaia di anni.
● FUSIONE NUCLEARE: è il processo attraverso cui le stelle producono energia.
Consiste nella fusione di due atomi dal basso numero atomico, come l’idrogeno, che vengono uniti a formare un atomo di elio. La massa risultante è minore di quella iniziale, poiché una parte si trasforma in energia. Non esistono ancora reattori a fusione che riescano a replicare il fenomeno in maniera controllata.
LEGISLAZIONE ITALIANA E EUROPEA
CERTIFICATO VERDE: è un incentivo per chi produce energia elettrica da fonti rinnovabili. È stato introdotto in Italia nel 1999 ed è utilizzato anche in altri Paesi europei.
DECARBONIZZAZIONE DELL’EUROPA
“La direttiva originaria sulla promozione delle energie rinnovabili, adottata
mediante codecisione il 23 aprile 2009, stabiliva che una quota obbligatoria del 20% del consumo energetico dell'UE avrebbe dovuto provenire da FER entro il 2020. Inoltre, tutti gli Stati membri sono tenuti a derivare il 10% dei loro
carburanti utilizzati per i trasporti da FER entro il 2020.
Nel 2018, è stato concordato l'obiettivo di una quota del 32% del consumo energetico da fonti rinnovabili entro il 2030.”
Sito dell’europarlamento
È stata inoltre stilata una “Tabella di marcia per l’energia 2050”, che, attraverso l’analisi di vari scenari possibili, fissa l’obbiettivo del 55% di energia prodotta da fonti rinnovabili entro tale anno.
Le fonti di energia sostenibili occupano il punto sette
dell’Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
proposta dalle Nazioni Unite
Ogni Paese dell’Unione ha adottato un piano nazionale per il raggiungimento di obbiettivi diversificati, in base al punto di partenza in materia di energie
rinnovabili, mentre dal 2021 l’obbiettivo del 32% sarà comune e i piani nazionali verranno approvati dalla Commissione Europea.
In Italia la direttiva dell’Unione è stata attuata attraverso il Decreto Rinnovabili del 2011. Esso prevede che gli edifici di nuova costruzione debbano avere impianti di produzione energetica che forniscano almeno il 55% dell’energia utilizzata se
l’edificio è pubblico, il 45% se è privato.
È già stato approvato dalla Commissione Europea il Piano Nazionale integrato Energia e Clima, che prevede gli obbiettivi per il 2030.
SITUAZIONE ATTUALE
IRENA= International Renewable Energy Agency Tale agenzia stila ogni anno una relazione sullo
sviluppo delle energie rinnovabili nel mondo, ponendo l’accento sui posti di lavoro generati dalla produzione e dalla distribuzione delle stesse.
REN 21= Renewable Energy Policy Network for the 21st century
Stila anch’essa ogni anno un report sulla produzione e l’utilizzo di energie rinnovabili nel mondo.
● La Cina è il Paese che investe di più in energie e dà più posti di lavoro in tale settore.
● Il Costa Rica produce quasi il 100% della propria energia a partire da fonti rinnovabili.
● Al 2018 in Europa il consumo energetico della Norvegia è coperto per più del 70% da fonti rinnovabili; segue la Svezia con circa il 55%. Già nel 2018 12 Paesi, tra cui l’Italia avevano superato l’obbiettivo fissato per il 2020 (nel caso dell’Italia poco sotto il 20%).
● In Italia nel 2019 il 35,6% della domanda di energia elettrica è stato
soddisfatto da energia prodotta da fonti rinnovabili. Al primo posto troviamo l’energia idroelettrica, seguita dal fotovoltaico e dall’eolico.
Una nazione che non può controllare le sue fonti di energia non può controllare il suo futuro.
(Barack Obama)
