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Le energie rinnovabili e le energie alternative
di Andrea Scarpelli
Per energia
rinnovabile si intendono quelle energie che per loro natura si
rigenerano e non sono esauribili non pregiudicando l’utilizzo futuro.
Le fonti di
energia rinnovabile vengono confuse con le fonti di energia alternativa,
quest’ultime, infatti, comprendono una classe più ampia di produzione,
racchiudendo tutti quei modi di ottenere energia differenti da quelle
ottenute con l’utilizzo di combustibili fossili, come il petrolio il
carbone ed il gas naturale. Per esempio, tra le forme di energia
alternativa vi è la presenza dell’energia nucleare.
Tuttavia,
viene spesso utilizzato come sinonimo dei precedenti anche il termine di
“energia sostenibile” ricoprendo, però, l’aspetto dell’utilizzo
efficiente ed efficace di produzione energetica.
Si è
cominciato a parlare di fonti alternative di energia all’uso di
combustibili fossili dopo la crisi petrolifera del 1973 e del 1979, che
aveva fatto capire alla popolazione mondiale come l’approvvigionamento
di energia dipendesse troppo dall’utilizzo del petrolio, di sua natura
esauribile.
Negli ultimi
trent’anni sono state investite nella ricerca molte risorse umane ed
economiche, ma i conflitti di interesse tra chi produce energia o chi
vende il petrolio blocca, in maniera sistematica, lo sviluppo di sistemi
alternativi di produzione energetica.
Possono
essere considerate energie rinnovabili il mare, il vento, il sole ed il
calore della Terra, tutte fonti di energie messe a disposizione della
natura.
Per fonti di
energia alternativa si intendono, dunque:
·
Energia
idroelettrica
·
Energia geotermica
·
Energia marina,
ricavata dalle correnti, dal gradiente salino, dal moto ondoso, etc.
·
Energia ricavata
dalla biomassa o biogas, dette anche agro energie, quindi olii vegetali
e biocarburanti
·
Energia solare,
termico, termodinamico e fotovoltaico
·
Energia ricavata
dalla dissociazione molecolare o derivata da rifiuti
Nella
produzione dell’energia elettrica, le fonti rinnovabili possono essere a
loro volta distinte in fonti programmabili (come per esempio rifiuti
solidi urbani, biomasse, combustibili residui di processo) e fonti non
programmabili (impianti idroelettrici, eolici, fotovoltaici, biogas,
geotermici) a seconda che la loro produzione possa essere programmata in
base alla richiesta.
Le
precedenti tematiche si vanno ad intrecciare col problema del
riscaldamento globale, quindi con la produzione di CO2, che vanno ad
innalzare l’effetto dei gas serra sull’atmosfera terreste, dunque, le
energie rinnovabili, le quali non contribuiscono in maniera
significativa all’assottigliamento dell’atmosfera rivestono un ruolo
fondamentale nello sviluppo del sistema uomo-ambiente.
Il concetto
di fonte rinnovabile, intesa in un modo classico, esiste già dall’età
industriale e le prospettive future dipendono dal modo in cui si
investirà in ricerca e sviluppo.
Le centrali
idroelettriche rappresentano le più antiche fonti, la cui energia
prodotta ebbe un ruolo fondamentale nella crescita delle prime reti
elettriche. Come vantaggio hanno la lunga durata e la resa energetica
aumenta se associate a bacini poco profondi situati in località calde.
L’energia idraulica, quindi, è ottenuta mediante la caduta dell’acqua
attraverso un dislivello, ma attualmente la produzione di energia
idroelettrica richiede un grosso investimento con costruzioni estese di
bacini e di grosse turbine.
Tra le
attuali fonti di energia ricordiamo l’utilizzo dell’energia solare. Il
sole, per effetto di reazioni nucleari, trasmette alla terra energia
raggiante sotto forma di radiazioni elettromagnetiche. Il sole è
indispensabile in ogni processo vitale terrestre, ad esempio come la
fotosintesi che consente lo sviluppo della vita vegetale, ed anche lo
sviluppo delle biomasse e quindi combustibili fossili. I sistemi di
utilizzo dell’energia solare vengono definiti di seconda generazione,
infatti il fotovoltaico associato al termico permette la produzione di
energia in qualsiasi luogo esposto al sole, con vantaggi nel medio-lungo
termine non indifferenti anche per un uso domestico.
La raccolta
dell’energia solare può avvenire in modo diretto, con pannelli
fotovoltaici, l’energia così raccolta può essere utilizzata direttamente
come fonte di calore o trasformata in energia elettrica. I collettori
che raccolgono l’energia, possono essere a pannello, costituiti da una
superficie metallica che si riscalda per cui il calore viene poi
trasmesso ad un liquido che circola in una serpentina per poi essere
distribuito per esempio per riscaldamento dell’acqua. Un'altra tipologia
di collettore è quella a concentrazione, che focalizzano i raggi solari
in un’area ristretta permettendo di raggiungere elevate temperature.
Un modello
teorico prevede di collocare dei moduli solari giganti nello spazio,
quindi l’energia raccolta prodotta dal sole dovrebbe essere inviata alla
terra sotto forma di microonde per poi essere trasformata in energia
elettrica.
L’energia
prodotta dal vento ha il vantaggio di essere pulita ma lo svantaggio di
non essere sempre disponibile e quindi non si può programmare il suo
utilizzo. E’ un tipo di energia che sfrutta l’energia cinetica posseduta
dalle masse d’aria sulla terra. L’energia cinetica viene trasformata in
energia meccanica tramite il rotore ed e proprio su di esso che si
stanno concentrando i maggiori sforzi per limitare l’usura meccanica.
L’energia eolica viene raccolta da pale che ruotano su se stesse, di
recente il minieolico con le torri del vento, presenta grossi potenziali
di sviluppo futuro associato ai bassi costi di produzione, di contro si
richiede l’installazione in vasti luoghi aperti ed esposti a correnti
d’aria molto elevate per esempio in vallate dove si incanala il vento o
su alture montuose.
Vi sono,
inoltre, tecnologie in fase di sviluppo che includono la gassificazione
avanzata delle biomasse, le centrali solari termodinamiche, l’energia da
rocce calde e l’energia provenienti dal moto ondoso degli oceani. Tali
tecnologie, non completamente sviluppate e poco commercializzate,
avranno bisogno ancora investimenti in termini economici e in ricerca e
sviluppo. Le nuove tecnologie bioenergetiche, che si stanno sviluppando,
in particolare la raffinazione dell’etanolo, giocheranno un ruolo molto
importante, per quel che riguarda i biocarburanti. La cellulosa,
proveniente da residui di coltivazione, come mais e la paglia del grano,
gli scarti del legno e i rifiuti solidi, rappresentano le sorgenti di
biomassa.
Tecnologie
di terza generazione vengono, inoltre, rappresentate da centrali solari
termiche, capaci di produrre 350 MW totali o dallo sfruttamento
dell’energia degli oceani.
Altre
tecnologie si presentano all’orizzonte, come i pannelli solari che usano
la nanotecnologia, che da singole molecole di silicio creano circuiti,
porterebbero un abbattimento delle comuni celle fotovoltaiche.
Le fonti
rinnovabili devono permettere uno sviluppo sostenibile all’essere umano
senza che si danneggi la natura per un periodo indeterminato. Spesso si
fa confusione tra rinnovabile e sostenibile, per esempio, bacini
idroelettrici producono energia rinnovabile ma non sostenibile e
l’impatto ambientale è spesso contestato da movimenti ambientalisti.
Un altro
problema che si pone per le energie rinnovabili è lo stoccaggio delle
stesse, per il quale sono attualmente in studio sistemi di celle a
combustibile per immagazzinare l’energia e distribuirla quando se ne
rende necessario l’utilizzo
L’energia
ricavate da biogas o biocarburanti, rivestono un ruolo molto importante
nella nostra società, risultano, inoltre essere le più ostruzionate, il
mondo dell’auto verde trabocca di idee, per esempio tra le ipotesi di
energia alternativa, spicca il biometano, ricavato dalla fermentazione
batterica dei rifiuti solidi fognari, per cui si potrebbero alimentare
autovetture tramite impianti di smaltimento al biogas abbattendo i costi
del carburante e riducendo l’emissione di CO2 nell’atmosfera.
Esistono
molte documentazioni di come poter produrre energia pulita dal riciclo
di residui solidi, liquidi o gassosi, ma le grandi compagni petrolifere
permetteranno mai tutto ciò?
Una ditta
birraia californiana ricicla tonnellate di scarti di birra producendo
carburante per le proprie autovetture, tramite uno strumento che
trasforma la birra in etanolo attraverso la fermentazione degli zuccheri
per ottenere benzina biologica.
Esistono
delle auto il cui carburante è l’aria, come le AirPod, vetture a tre
ruote dotate di bombole e compressore, con 50 centesimi sono capaci di
percorrere 100km e raggiungere una velocità di 70km/h.
Anche i
cocomeri, così come la frutta ricca di zuccheri, che rimane nei campi
come scarto, sono un’ottima fonte di biocarburante, perché la polpa
ricca di zuccheri favorisce una rapida fermentazione in etanolo
abbattendo così anche i costi di produzione.
In tutto il
mondo, però, si stanno destinando enormi aree di terreno non per
produrre cibo, tramite un intenso sfruttamento agricolo, ma per produrre
carburanti. I fenomeni di deforestazione, oramai, avanzano a ritmi
serrato. I suoli perdono la loro fertilità a causa delle erosioni e
desertificazioni, il sovra sfruttamento delle risorse naturali a
discapito dell’agricoltura porrà un freno a questa nuova follia.
Le
tecnologie che via via si susseguono porteranno sicuramente ad uno
status migliore ma a discapito di chi o di cosa. Le grosse aziende che
producono petrolio o energia cercheranno sicuramente di bloccare il
mercato ma alla fine dovranno adattarsi all’evoluzione.
In natura
esistono solo soluzioni, è l’uomo che per suo essere crea problemi
sempre più grandi non rendendosi conto che le risposte sono ad un palmo
di naso. La nostra terra ci fornisce tutto quello di cui abbiamo
bisogno, si deve solo saper chiedere, senza sfruttare ciò che ci viene
concesso per un puro spirito egoistico che contraddistingue la maggior
parte dell’umanità. Non possiamo certo pretendere che se alteriamo un
flusso naturale, un ecosistema, in equilibrio a lungo andare non ci si
ritolga contro, vedi terremoti, frane, erosioni, inquinamento marino,
elettromagnetico. Si deve avere rispetto di ciò che calpestiamo, perché
il mondo è casa nostra e dei nostri figli. Rispetta madre natura ed ella
avrà rispetto di te.
Il progresso
andrà avanti, è normale che sia così, ma tutta l’umanità dovrà adeguarsi
sia dal punto di vista architettonico che energetico all’ambiente, per
sviluppare un sistema ecosostenibile in simbiosi con la natura stessa.
(Ago.2010)
Andrea Scarpelli |
