Energie rinnovabili: il futuro della produzione elettrica

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Energie rinnovabili: il futuro della produzione elettrica

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Le energie rinnovabili rappresentano la chiave risolutiva della produzione elettrica nel pieno rispetto dell’ambiente.
Se è vero che l’ultimatum imposto dal pianeta è sempre più prossimo, è anche vero che la natura offre all’uomo gli strumenti per rimediare ai suoi errori. E questi strumenti trovano espressione proprio nelle energie rinnovabili.

Cosa sono le energie rinnovabili

Le energie rinnovabili (così come suggerisce il nome) rappresentano una tipologia di energia in grado di rigenerarsi costantemente. A differenza delle fonti tradizionali che sfruttano i combustibili fossili come gas, carbone e petrolio – con conseguenze devastanti per il pianeta – quelle rinnovabili si servono di elementi presenti profusamente in natura: acqua, vento, calore della terra e sole.

L’utilizzo di elementi naturali inesauribili, attraverso appositi impianti creati dall’uomo, è utile per ripensare alla produzione elettrica in termini di riduzione di emissioni. Con le rinnovabili, infatti, si mira alla totale sostituzione delle fonti fossili.

Quali sono le energie rinnovabili

Energia solare

La luce solare rappresenta una preziosa fonte di elettricità e calore. A dar vita alla produzione è l’impianto fotovoltaico che – grazie ai pannelli solari ricoperti di silicio, materiale semiconduttore – riesce a catturare le radiazioni solari per trasformarle in energia. Successivamente, attraverso l’utilizzo del dispositivo chiamato inverter, la corrente viene trasformata in ‘alternata’ per essere distribuita nelle case.

Energia eolica

Già nel passato la forza del vento non veniva di certo sottovalutata. Oggi attente conoscenze e nuove tecnologie si uniscono per sfruttare al meglio il suo grande potenziale.
Traendo ispirazione dai vecchi mulini a vento, vengono costruiti gli aerogeneratori le cui pale, messe in movimento dal vento, avviano il rotore interno. Successivamente, il movimento del rotore viene inviato all’alternatore, il componente che riesce a convertire l’energia meccanica in energia elettrica. L’energia prodotta viene, infine, inviata nelle reti grazie a un trasformatore.

Energia idroelettrica

Per poter convertire la forza dell’acqua in energia entrano in gioco bacini idrici e dighe. L’acqua raccolta viene fatta scorrere attraverso dei condotti fino ad arrivare a valle – dove si trova la centrale che lavora l’energia – durante questo suo percorso l’energia dell’acqua, grazie ai dislivelli creati dalle condotte, aumenta progressivamente. Raggiunta la centrale, si azionano le turbine collegate a un alternatore in grado di trasformare quella energia in elettricità.

Energia geotermica

Le centrali geotermiche, poste in punti strategici dove la superficie terrestre è più sottile, raccolgono il calore della terra in un pozzo profondo che consente di far risalire i vapori e convogliarli in una apposita turbina. Questa trasforma l’energia del vapore in movimento meccanico da trasferire ad un alternatore per essere mutato in energia elettrica e opportunamente distribuita. Un condensatore, infine, incanala il vapore per trasformalo in acqua da reinserire nel sottosuolo.

Bioenergia

In questo caso l’energia elettrica viene prodotta dalla combustione di scarti industriali, agricoli e urbani. Una apposita camera di combustione ha il compito di bruciare i materiali di scarto; il calore prodotto trasforma l’acqua del circuito termodinamico in vapore. Questo vapore fa ruotare una turbina che aziona l’alternatore per la produzione di elettricità; successivamente l’elettricità è inviata ad un trasformatore per elevarne la tensione ed essere distribuita.

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Energia oceanica

Le tecnologie impiegate per l’utilizzo dell’energia oceanica devono ancora perfezionarsi. Lo scopo è quello di utilizzare impianti efficienti per trasformare l’energia prodotta dalle maree e dal movimento delle onde in elettricità.

Energie rinnovabili: i vantaggi

I vantaggi riconducibili alle rinnovabili sono svariati e interessano, in particolar modo, la salute dell’ambiente (e conseguentemente quello delle persone) e l’impatto positivo sull’economia.

Salvaguardia dell’ambiente

Uno dei principali vantaggi del loro utilizzo riguarda la possibilità di sostituire le fonti fossili, riducendo significativamente le emissioni di CO2 nell’atmosfera.

Secondo l’ultimo rapporto AR6 dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), le emissioni di gas serra causate dalle attività umane sono responsabili di circa 1,1°C di riscaldamento rispetto al periodo 1850-1900. Nei prossimi 20 anni, la temperatura globale dovrebbe raggiungere o superare 1,5°C.
Causa principale del riscaldamento è ancora l’anidride carbonica che copre il 75% delle emissioni provocate dall’uomo. Una buona fetta di CO2, il 25%, proviene dalla produzione di elettricità e calore attraverso fonti fossili; seguita poi da altri settori come agricoltura (24%), industrie (21%), trasporti (16%), consumo energetico domestico (6%) e altre attività (10%).

A differenza delle fonti tradizionali, le rinnovabili producono energia con un impatto sul territorio pari quasi a zero. Proprio per questo, riorganizzare l’attività umana sul piano delle energie rinnovabili può fare la differenza in termini di salute ambientale.

Fonti inesauribili

Va ricordato che le rinnovabili sono fonti di energia inesauribili; possono rigenerarsi grazie all’utilizzo di elementi presenti abbondantemente sul territorio.
L’inesauribilità di queste fonti è legata anche alla loro capacità di essere usate in maniera sinergica. Ciò vuol dire che un territorio con diversi impianti a sua disposizione, può usufruire di più elementi. In questo senso, se la possibilità di sfruttare l’energia solare viene meno, si può fare affidamento a quella del vento o a quella dell’acqua.

Impatto economico

Le energie rinnovabili strizzano l’occhio anche alla sfera economica. Il continuo sviluppo delle tecnologie applicate alle fonti rinnovabili consente di creare impianti sempre più efficienti, incrementando il miglioramento della produzione di energia e l’utilizzo di fonti collocate in diverse parti del mondo. E ancora, grazie alla creazione di impianti all’avanguardia è possibile soddisfare diverse esigenze senza rivolgersi necessariamente ai fornitori esterni. Ogni area del mondo può, rispettando le regole delle diverse conformazioni territoriali, stabilizzare la propria economia e soddisfare le proprie necessità attorno a una specifica fonte.

Secondo l’ultimo rapporto pubblicato da IRENA (International Renewable Energy Agency), nel 2020 il 62% della produzione totale di energia rinnovabile ha registrato costi molto bassi rispetto alla fonte fossile più economica, il carbone. Inoltre, sempre secondo l’organizzazione intergovernativa, le energie rinnovabili porterebbero alle economie risparmi pari a 156 miliardi di dollari all’anno.

Nuove opportunità di lavoro

Non bisogna poi dimenticare che dove c’è innovazione ci sono anche infinite opportunità di lavoro.
I dati dell’ultima analisi di World Resources Institute, International Trade Union Confederation e New Climate Economy parlano chiaro. Investire un milione di dollari in rinnovabili e in mezzi elettrici, permette di assumere un numero di persone molto più alto rispetto a quello ottenuto con lo stesso investimento in fonti fossili.

Secondo l’analisi ogni due assunzioni previste dalla produzione di petrolio e gas, il fotovoltaico ne contempla tre (quindi un + 50%).
Incrementare gli investimenti in rinnovabili, porterebbe a un tasso di occupazione pari al 270%, ovvero 37 nuovi lavoratori rispetto ai 10 nuovi assunti nel settore dei combustibili fossili.

Non solo vantaggi: alcuni svantaggi delle energie rinnovabili

Purtroppo il mondo delle rinnovabili deve fare i conti anche con importanti svantaggi legati al loro utilizzo.

Occupazione del suolo

Un grande svantaggio è rappresentato dall’occupazione del suolo. Gli impianti eolici e quelli fotovoltaici, ad esempio, occupano determinate estensioni di terreno. Spesso la concentrazione massiccia su una specifica area può togliere spazio ad altre attività, come ad esempio quella agricola. Inoltre, il territorio deve essere sottoposto a modifiche, a volte anche estreme, per poter garantire l’accesso all’impianto e il corretto funzionamento dello stesso.

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Danni all’ecosistema

Ma non solo, anche l’ecosistema può subire dei danni. Nel caso dell’energia idroelettrica, ad esempio, i bacini artificiali provocano importanti cambiamenti al microclima, mentre la corrente idrica spesso è causa di erosione fluviale.
Per quanto riguarda l’energia eolica, invece, le pale possono invadere l’habitat naturale di uccelli e di varie specie vegetali con terribili conseguenze.

Storage energetico

Accumulare l’energia prodotta dalle rinnovabili spesso è l’unica soluzione per utilizzarla nel tempo.
Gli impianti fotovoltaici ed eolici, infatti, si basano su due elementi imprevedibili: sole e vento. Questa imprevedibilità può influire negativamente sul consumo, rendendo necessario lo stoccaggio di energia.

Qui entrano in gioco appositi strumenti per lo stock: le batterie. Le più utilizzate sono quelle al litio; batterie a vita lunga (7-8 anni) che non richiedono manutenzioni. Ma il loro costo non è indifferente. Negli ultimi nove mesi, il prezzo del litio è aumentato considerevolmente; e la cifra, che continua a salire, si aggira attorno ai 16.500 dollari per una tonnellata di litio.

Mercato mondiale delle energie rinnovabili in crescita

Gli svantaggi, però, non indeboliscono la fiducia posta nelle rinnovabili. L’ultimo aggiornamento di mercato dell’IEA (International Energy Agency) afferma che le fonti rinnovabili sono destinante a espandersi sempre più nel 2022; e la crescita investirà positivamente soprattutto Europa e America.
Secondo l’organizzazione, il prossimo anno si raggiungerà un aumento della capacità produttiva pari a 280 GW, previsione rivista al rialzo di oltre il 25% rispetto alle precedenti stime.

Se nel 2020 la produzione eolica è aumentata, per il 2022 è previsto un leggero rallentamento. Ma la crescita è comunque stimata a un + 50% rispetto al periodo 2017/2019. Nuovo record, invece, per il fotovoltaico che raggiungerà per il prossimo anno una capacità produttiva che supera i 160 GW.

Per l’IEA, concretizzare le previsioni sarà possibile solo spingendo sugli incentivi e sugli accordi che i governi di tutto il mondo devono mettere a disposizione delle aziende.

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E l’Italia? Paese ‘rinnovabile’ tra alti e bassi

L’Italia risponde bene alla chiamata delle energie rinnovabili ed è fra i principali Paesi a utilizzare l’idroelettrico, il fotovoltaico e l’eolico.
Secondo i dati diffusi da Gse (Gestore dei servizi energetici) relativi all’anno 2020, lo stivale è riuscito a soddisfare il 37% dei consumi energetici grazie alle fonti rinnovabili.
Inoltre, a fine 2020 sono state calcolate 950.000 impianti di produzione di energia elettrica. Di questi impianti, 5.700 sono eolici e 936.000 fotovoltaici; gli altri contemplano altre fonti come le bioenergie, l’idroelettrico e la geotermica.

E l’entusiasmo non può che aumentare se si considerano altri dati importanti. Secondo l’Osservatorio FER nel II° trimestre 2021 le nuove installazioni di eolico, idroelettrico e fotovoltaico, hanno raggiunto un totale di produzione di energia rinnovabile pari a 272 MW (un incremento del 69% rispetto al 2020), suddivisi in eolico (+21%), idroelettrico (+45%) e fotovoltaico (+47%).

Purtroppo non mancano ‘i ma’. L’Italia mette a disposizione diversi incentivi per incoraggiare le rinnovabili. Nonostante le numerose aste per l’offerta di un certo quantitativo di potenza energetica da produrre, le richieste delle aziende scarseggiano.
Un paradosso che trova spiegazione nella lentezza burocratica. Le realtà aziendali, infatti, sono scoraggiate dai tempi di attesa previsti per autorizzare nuove installazioni, un lasso di tempo che va dai 3 ai 5 anni. Ciononostante il Paese è ottimista e spera di superare lo scoglio burocratico con il decreto semplificazione BIS.

Il futuro delle energie rinnovabili

L’ottimismo globale prodotto dai numeri positivi e dai vantaggi delle rinnovabili, sembra aver subito una battuta d’arresto durante la COP26.
L’ultimo incontro a Glasgow ha provocato molti malcontenti, specie per quanto riguarda il tema emissioni.

L’obiettivo di dire addio al carbone non è stato raggiunto e, in generale, la tendenza di alcuni Paesi a usare le fonti fossili non sembra scemare.
Dalla COP è emerso la necessità di velocizzare e rafforzare la strada verso le rinnovabili per non compromettere il loro futuro e quello dell’ambiente.

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