Rinnovabili sono quelle forme di energia generate da fonti che si rigenerano o non sono “esauribili” e il cui utilizzo tutela l’ambiente e non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Sono energie alternative alle tradizionali fonti fossili, e in buona percentuale pulite, poiché non rilasciano nell’atmosfera sostanze nocive o climalteranti, come per esempio l’anidride carbonica.
Tra le forme di energia che rispettano le risorse proveniente dal mondo naturale ci sono l’energia solare, quella eolica e l’idroelettrica.
Accanto alla locuzione di energia rinnovabile spesso ne vengono accostate delle altre in funzione di sinonimi, come “energia sostenibile” e “fonti alternative di energia”. In realtà il significato tende a cambiare. Energia sostenibile indica una modalità di produzione ed uso dell’energia vincolata ad uno sviluppo sostenibile e ricomprende anche l’aspetto dell’efficienza degli usi energetici. Le fonti alternative di energia sono invece tutte le fonti di energia “non fossili”, ovvero diverse dagli idrocarburi o dal carbone come ad esempio, anche l’energia nucleare. In ogni caso, la normativa di riferimento italiana considera “rinnovabili” il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici.
ENERGIA SOLARE
L’energia solare è la forma di energia utilizzata per la produzione di calore e di energia elettrica. Funziona a flusso e quindi il suo continuo utilizzo non ne diminuisce in alcun modo la disponibilità. Si tratta quindi di una fonte rinnovabile, disponibile, inesauribile e pulita, grazie all’enorme quantità di energia sprigionata dal sole ogni giorno. L’energia solare viene raccolta e usata per produrre energia elettrica (tramite i pannelli solari fotovoltaici) o termica (tramite l’energia solare termica).
Esistono tre modalità principali con cui si può effettuare questa trasformazione: il solare fotovoltaico, il solare termico e il solare termodinamico. L’energia solare è pressoché infinita, e quindi non presenta problemi di interruzione della sorgente energetica e non produce alcun tipo di inquinamento in quanto, come spiegato prima, sfrutta direttamente la luce del sole per produrre energia o calore, e quindi non consuma alcuna materia prima. Anche alla fine della loro vita, gli impianti per energia solare sono quasi interamente riciclabili evitando quindi di produrre rifiuti che poi non si riescono a smaltire in alcun modo (come per esempio le scorie delle centrali nucleari, che resteranno inquinanti per millenni a venire).
Oltre alle detrazioni e ai vantaggi fiscali concessi dallo Stato a favore di chi ricorre all’energia solare, un altro fattore che rende conveniente la scelta di questa fonte di energia è relativo alla durata dell’impianto. Un impianto di energia solare ha una durata di circa 25 anni, durante questo periodo continuerà a contribuire al bilancio familiare, permettendo la produzione di acqua calda a un prezzo ridotto, o producendo energia elettrica da consumare o rivendere, oltre alla disponibilità di questo tipo di energia in ogni luogo, in quanto teoricamente possibile installare un impianto di energia solare ovunque. L’unica nota dolente sono i costi iniziali. Un impianto di energia solare richiede una spesa iniziale abbastanza elevata, mentre i costi successivi sono molto bassi. Questo chiaramente può scoraggiare ma è un punto dove sia gli incentivi statali sia il risparmio successivo vanno a ripagare i costi iniziali. Negli ultimi anni inoltre per cercare di risolvere questo problema, alcune aziende hanno iniziato ad offrire la copertura totale dei costi iniziali di installazione dell’impianto, a fronte di un ricavo più basso.
In Italia nell’ultimo anno c’è stato un incremento dell’uso del fotovoltaico pari al 23%: a spingere su tale crescita sono soprattutto le piccole installazioni a livello residenziale e commerciale. Il privato ha effettuato questa scelta grazie anche alle risoluzioni sull’autoconsumo approvate nel nostro paese nel 2019, che prevedono un meccanismo premiante sull’autoconsumo e sono state adottate misure di agevolazione fiscale o contributi in conto capitale a favore delle comunità energetiche e dei nuovi impianti rinnovabili. Tra le altre cose, la risoluzione chiede anche che l’autoconsumo, in forma singola o collettiva, sia trasformato in uno strumento conveniente e sostenibile aprendo i mercati alla generazione rinnovabile, servizi di rete in primis.
ENERGIA EOLICA
L’energia eolica è definita come l’energia cinetica di una massa d’aria in movimento, e viene utilizzata anch’essa per produrre energia elettrica. Come quella solare è una energia pulita, il cui sfruttamento permette di produrre energia elettrica senza l’utilizzo di alcun combustibile eliminando la produzione di gas serra o di altri inquinanti.
Gli impianti che producono energia funzionano grazie alla produzione di energia elettrica di solito proveniente da venti molto vicino alla superficie terrestre, e sono composti dai rotori (composto da pale), una torre di sostegno, un moltiplicatore di giri, un generatore di energia elettrica, un sistema di controllo, un trasformatore e un inverter. Il principio di funzionamento è molto semplice: l’energia cinetica del vento mette in movimento le pale del rotore. Il generatore, collegato al rotore, sfruttando questo movimento, è in grado di produrre energia elettrica, che può essere immagazzinata tramite batterie di accumulo oppure utilizzata subito, quando ad esempio l’impianto è collegato ad una rete elettrica.
In Europa il paese a più alta produzione di energia eolica è la Danimarca, in cui il 43,4% del consumo elettrico deriva da questo tipo di impianti. In tutto il mondo sono 83 i paesi che utilizzano impianti eolici per la produzione di energia elettrica. Nel 2018 la produzione di energia eolica nel mondo è aumentata del 9,6%, in Europa siamo arrivati all’11,6% di copertura del fabbisogno energetico elettrico. Ciò è un bene se si considera che il costo monetario per unità di energia prodotta è simile al costo rapportabile ai nuovi impianti a gas naturale e a carbone. In Italia esistono più di cinquemila impianti funzionanti, di cui il 90% presenti nel meridione.
Uno dei principali limiti per un impianto eolico è legato alla individuazione del luogo di installazione, in quanto l’unico parametro di scelta è la presenza e la qualità del vento. In Italia i siti più idonei allo sfruttamento dell’energia eolica si trovano nel sud Italia, lungo la dorsale appenninica, sopra i 600 metri (Campania, Puglia, Molise, Sicilia e Sardegna).
ENERGIA IDROELETTRICA
L’energia idroelettrica è quel tipo di energia che viene prodotta usufruendo delle riserve idriche. Esistono due varianti delle centrali, di cui la prima è quella a energia idroelettrica statica, ovvero quella che sfrutta l’acqua prelevandola da una riserva idrica come, per esempio, un lago dove l’acqua appunto tende a rimanere ferma.
Quella corrente, invece, è rappresentata dalle centrali che invece usufruiscono delle riserve d’acqua come quelle del fiume che, invece, tendono a essere in movimento.
In questo modo viene convertita tale energia, ovvero quella del moto dell’acqua, in energia elettrica.
Le centrali idroelettriche sono caratterizzate dalla presenza di una serie di diverse tubazioni che hanno l’obiettivo di portare l’acqua nelle vasche interne presenti all’interno della stessa centrale. Il movimento delle stesse comporta che il movimento della massa dell’acqua generi un tipo di energia che viene convertita dalla centrale, specialmente quando l’acqua viene fatta cadere nella vasca interna dove viene collegata la turbina.
Che si tratti di un bacino naturale oppure di uno artificiale, i dislivelli che vengono creati sono studiati appositamente per ottenere appunto questo genere di effetto, ovvero fare in modo che il dislivello possa produrre una certa forza e che, di conseguenza, venga ottenuta l’energia elettrica.
In Italia sono diverse le centrali idroelettriche presenti sul territorio nazionale e tra di esse spiccano quella di Premadio e Berlini in Lombardia, così come quella a Rieti. Nel nostro paese viene prodotta una quantità di energia che mediamente copre il 10-15% del fabbisogno energetico italiano.