Nel contesto dell’attuale crisi climatica, l’adozione di fonti di energia rinnovabile è considerata imperativa per affrontare le sfide legate al riscaldamento globale e garantire un futuro sostenibile alle generazioni future.

Contrariamente alle fonti fossili, l’energia rinnovabile si basa su risorse naturali infinite o facilmente rinnovabili, riducendo le emissioni di gas serra e mitigando gli impatti negativi sull’ambiente. Di conseguenza, le sue principali caratteristiche includono:

• Abbondanza o inesauribilità: grazie all’ampia disponibilità in natura o alla capacità di rinnovamento.
• Ecocompatibilità ed ecosostenibilità: con riduzione drastica delle emissioni di gas serra nell’atmosfera.
• Versatilità: grazie alla disponibilità di diverse fonti di energia rinnovabile.
• Evoluzione tecnologica: grazie a innovazioni che rendono più efficiente la produzione di energia proveniente dalle diverse fonti rinnovabili.
• Convenienza economica: soprattutto nelle produzioni su larga scala.
• Sostenibilità sociale: poiché la “Green Economy” continuerà a richiedere nuove figure professionali, con disponibilità di nuovi posti di lavoro.

 

Le sette principali fonti di energia rinnovabile

Esistono sette principali fonti di energia rinnovabile che svolgono un ruolo fondamentale nel panorama energetico globale: l’energia solare, quella eolica, idroelettrica, geotermica, quella proveniente da maree (maremotrice) e onde, e quella derivante dall’impiego di biomasse.

Vediamo a seguire le principali caratteristiche di ciascuna di esse.

 

Energia solare: tra le più abbondanti e accessibili

L’energia solare è una forma di energia pulita prodotta sfruttando la luce del sole attraverso pannelli fotovoltaici o impianti solari termici. È una delle fonti di energia più abbondanti e accessibili e svolge un ruolo cruciale nella transizione verso un futuro energetico sostenibile.

L’energia solare sfrutta l’abbondante e gratuita radiazione solare per generare elettricità, riscaldamento e acqua calda in modo pulito ed efficiente. Oltre a non produrre emissioni nocive e a non contribuire al riscaldamento globale, è ottima per ottenere una parziale o totale indipendenza energetica e un risparmio sensibile sui costi: una volta installati, i sistemi solari richiedono infatti manutenzione minima e producono energia per decenni, garantendo significativi risparmi sui costi a lungo termine.

Le applicazioni pratiche dell’energia solare sono numerose e versatili, e spaziano dalle piccole apparecchiature portatili alle grandi centrali elettriche, includendo anche sistemi di illuminazione domestica, pompe per l’acqua, veicoli elettrici e altro ancora.

Negli ultimi anni, i rapidi sviluppi tecnologici hanno reso l’energia solare sempre più efficiente, conveniente e accessibile in molteplici settori, incluso quello residenziale (è ormai sempre più diffusa l’installazione di pannelli solari in copertura), commerciale (le imprese che adottano soluzioni solari per ridurre i costi operativi sono tantissime) e industriale (le grandi centrali solari stanno emergendo come fonti significative di energia pulita e conveniente, alimentando industrie, impianti di desalinizzazione dell’acqua e altre infrastrutture critiche).

 

Energia eolica: pulita e sempre più diffusa

L’energia eolica è generata utilizzando la forza del vento attraverso turbine eoliche. È una fonte di energia pulita e ampiamente distribuita in tutto il mondo, e offre un contributo significativo alla riduzione delle emissioni di CO2 in atmosfera.

Questa fonte di energia rinnovabile ha un potenziale di sviluppo molto ampio, tanto che sono sempre più numerose le nazioni che investono massicciamente nello sviluppo di parchi eolici offshore e onshore. Le aree con un forte regime di vento, come le coste oceaniche e le pianure aperte, si rivelano particolarmente adatte per l’installazione di turbine eoliche, che possono produrre energia in modo costante e affidabile.

Una delle caratteristiche più distintive dell’energia eolica è il suo impatto ambientale relativamente ridotto rispetto alle fonti energetiche fossili. Le turbine non emettono infatti gas serra né producono residui tossici o inquinanti, riducendo significativamente l’inquinamento atmosferico e la dipendenza dalle fonti di energia non rinnovabili.

Le prospettive future dell’energia eolica sono promettenti, con molte nazioni che si impegnano ad aumentare la loro capacità eolica al fine di raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni di gas serra e di transizione verso una società a basse emissioni di carbonio. Fermi restanti ulteriori investimenti in ricerca, sviluppo e infrastrutture, l’eolico potrebbe emergere come una delle principali fonti di energia pulita di domani.

 

Energia idroelettrica: una delle più utilizzate al mondo

L’energia idroelettrica è prodotta sfruttando la forza dell’acqua con l’ausilio di dighe e turbine idrauliche. È una delle fonti di energia rinnovabile più utilizzate al mondo e ha giocato per lungo tempo un ruolo cruciale nello sviluppo delle infrastrutture energetiche globali, tanto da essere ancora oggi una componente irrinunciabile nel mix energetico di molte nazioni.

Oltre a contribuire in modo significativo alla riduzione delle emissioni di gas serra e alla diversificazione delle fonti energetiche, i grandi impianti idroelettrici forniscono una fonte stabile e affidabile di elettricità, contribuendo a soddisfare la crescente domanda di energia in molte parti del mondo.

I vantaggi offerti dall’energia idroelettrica sono numerosi: è una fonte pulita e rinnovabile di energia; offre una fonte stabile e costante di elettricità; gli impianti idroelettrici possono essere regolati rapidamente in risposta alla domanda energetica.

Tuttavia, la costruzione di dighe e sbarramenti può causare disturbi agli ecosistemi fluviali, alterando il flusso naturale dei fiumi e la biodiversità, e comportare il disboscamento delle foreste e la rilocazione delle comunità locali. Infine, va considerato che l’energia idroelettrica è limitata alle aree con risorse idriche abbondanti e adeguate.

 

Energia geotermica: una fonte rinnovabile costante e affidabile

L’energia geotermica è generata sfruttando il calore naturale presente nel sottosuolo terrestre, che deriva principalmente dalla decadimento radioattivo dei materiali presenti nel nucleo del nostro pianeta. Questo calore naturale viene trasferito alle rocce sottostanti, creando serbatoi di calore geotermico che possono essere sfruttati per generare energia. È una fonte di energia costante e affidabile, particolarmente indicata per la produzione di elettricità e riscaldamento e con il potenziale per soddisfare una porzione significativa delle esigenze energetiche globali.

Il processo di generazione dell’energia geotermica coinvolge l’estrazione dell’acqua o del vapore caldo dai serbatoi geotermici attraverso pozzi nel terreno. L’acqua o il vapore caldo vengono quindi utilizzati per azionare turbine e generatori, producendo elettricità o calore per applicazioni dirette.

Per quanto riguarda le sue applicazioni pratiche, esse includono:

• La produzione di elettricità: l’energia geotermica viene utilizzata per generare elettricità in impianti geotermici, dove il vapore caldo o l’acqua calda provenienti dai serbatoi geotermici alimentano turbine e generatori.
• Il riscaldamento/raffreddamento: può essere utilizzata per riscaldare e raffreddare edifici tramite sistemi di pompe di calore geotermico, sfruttando la costante temperatura del suolo per ridurre i consumi energetici e le emissioni di gas serra.
• L’agricoltura e le coltivazioni: può essere sfruttata per il riscaldamento delle serre e la coltivazione di colture in climi freddi o invernali, aumentando la resa e la qualità dei raccolti.
• Il turismo/wellness: le sorgenti termali naturali alimentate dall’energia geotermica offrono benefici terapeutici e ricreativi, divenendo molto attrattive per il turismo locale.

Energia delle biomasse: per sfruttare gli scarti prodotti dall’uomo

La biomassa è una risorsa energetica rinnovabile derivata dalla materia organica di origine vegetale o animale, utilizzata per produrre energia attraverso processi di combustione, fermentazione o conversione chimica. Questa forma di energia sfrutta la capacità naturale delle piante e degli organismi viventi di assorbire la luce solare e convertirla in energia chimica, che può essere successivamente liberata per generare calore, elettricità o biocarburanti.

Le tipologie di biomassa utilizzate per generare energia sono diverse: legno e scarti forestali, biomassa agricola (come paglia, residui di raccolto, scarti di lavorazione) o da rifiuti solidi (come scarti alimentari, scarti di giardino e detriti vegetali), biomasse marine e acquatiche (alghe marine, piante acquatiche e altri organismi).

Oltre che rinnovabile, l’energia derivante dalle biomasse contribuisce alla riduzione dei rifiuti organici e dei materiali vegetali non utilizzati, limitando l’impatto ambientale dei rifiuti solidi e promuovendo la gestione sostenibile delle risorse naturali.

Infine, offre una fonte alternativa di energia, riducendo la dipendenza dalle fonti di energia fossile e contribuendo alla diversificazione del mix energetico globale.

 

Energia maremotrice: per sfruttare il movimento delle maree

L’energia maremotrice è una fonte di energia rinnovabile che sfrutta il movimento ciclico delle maree oceaniche (innalzamento/abbassamento) per generare elettricità in modo pulito ed efficiente.

I sistemi di energia delle maree utilizzano diverse tecnologie per catturare e convertire l’energia delle maree in elettricità. Le principali includono:

• Barrage delle maree: sono strutture costruite lungo estuari o fiumi che catturano l’acqua durante l’alta marea e la rilasciano attraverso turbine durante la bassa marea, generando energia elettrica in modo simile alle centrali idroelettriche.
• Turbine subacquee: sono collocate sul fondo del mare e sfruttano il flusso delle maree per far girare le turbine e generare elettricità.
• Impianti oscillanti: sfruttano il movimento ondulatorio delle maree per azionare le turbine e generare energia.

Le infrastrutture utilizzate per l’energia maremotrice possono avere una vita utile molto lunga e richiedono manutenzione minima nel tempo, garantendo un approvvigionamento energetico stabile e a lungo termine.

Oltre che totalmente rinnovabile e priva di emissioni di gas serra, l’energia maremotrice offre anche il vantaggio di una buona prevedibilità: le maree sono infatti cicliche, e permettono quindi produzione costante e affidabile di energia, fornendo una fonte stabile di elettricità che può integrare altre fonti energetiche rinnovabili intermittenti (come quella solare o eolica).

 

Energia del moto ondoso: elevato il suo potenziale di sviluppo

L’energia delle onde è prodotta sfruttando il movimento ondoso di mari e oceani attraverso dispositivi galleggianti o sommersi. Si tratta di una fonte di energia emergente e con un grande potenziale di sviluppo, che impiega tecnologie variabili in base alla profondità dell’acqua, alla frequenza e all’altezza delle onde.

Tra queste tecnologie, le più diffuse includono dispositivi oscillanti come boe, pistoni pneumatici o sistemi a camme, che sfruttano il moto ondoso per azionare pistoni, generatori o turbine che convertono l’energia cinetica in elettricità; dispositivi galleggianti posizionati in mare aperto o vicino alla costa, che utilizzano il movimento ascendente e discendente delle onde per far oscillare strutture galleggianti collegate a generatori o turbine sommerse; e persino tappeti e tappezzerie che, installati in superficie o sul fondale marino, sfruttano il movimento delle onde per far vibrare membrane elastiche o lamelle collegate a generatori.

Diversamente dall’energia maremotrice, che sfrutta la differenza di altezza tra alta e bassa marea per generare energia tramite l’ausilio di dighe e barriere fisiche, in un processo simile a quello di una centrale idroelettrica, quella relativa alle onde si serve invece dell’energia cinetica dei moti ondosi per generare elettricità. Mentre l’energia maremotrice è fissa e porta a una produzione stabile di energia, poiché l’abbassamento e l’innalzamento delle maree sono processi prevedibili e regolari, l’energia delle onde è variabile in termini di frequenza e intensità perché legata alle condizioni meteo locali e alla presenza e intensità del vento che soffia sulla superficie dell’acqua.

L’adozione diffusa di tutte e sette le fonti di energia rinnovabile è fondamentale per ridurre le emissioni di gas serra, mitigare gli effetti del cambiamento climatico e garantire un futuro energetico sostenibile per tutti. In tal senso, è dunque fondamentale realizzare mix energetici sempre più orientati all’impiego di fonti pulite, al fine di garantire la sicurezza energetica e promuovere la transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio, in linea con gli obiettivi di riduzione del cambiamento climatico.