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Energie rinnovabili: quali sono e perché è importante investire in queste fonti

9 Maggio 2023

Le energie rinnovabili sono i principali strumenti che il mondo ha a disposizione per mitigare gli effetti del cambiamento climatico e rappresentano il presente e il futuro della produzione elettrica globale.
L’utilizzo di fonti rinnovabili è imprescindibile per raggiungere l’obiettivo della decarbonizzazione dei consumi, mediante il processo di transizione energetica che consentirà di sfruttare sempre di più queste risorse naturali inesauribili e non inquinanti.

Cos'è l'energia rinnovabile?

Per energia rinnovabile si intende l’energia ricavata da una fonte che si rigenera più rapidamente o alla stessa velocità rispetto a quella con cui viene consumata. Infatti, le “fonti rinnovabili“ sono dette anche "fonti inesauribili”, quindi utilizzabili dall’uomo in modo pressoché illimitato.
Pur essendo fonti infinite, che si rigenerano, alcune hanno una capacità di rinnovo più limitata rispetto ad altre (come le foreste); necessitano quindi di maggior tempo e controllo, in modo che il loro sfruttamento non risulti eccessivo e che corrisponda a dei criteri di sviluppo sostenibile ben precisi. Il rispetto di questi principi consentirà anche alle generazioni future di poter usufruire di queste risorse, la cui disponibilità non è indefinita rispetto all’evoluzione della civiltà umana e delle sue necessità.

Le principali fonti di energia rinnovabile

L’Unione europea classifica come fonti di energia rinnovabile, definita anche “energia verde”, quella eolica, solare, idroelettrica, oceanica, geotermica, biomassa e i biocarburanti.Si può fare un’ulteriore suddivisione tra fonti di energia “classiche” utilizzate fin dall’inizio dell’età industriale e diffuse in tutto il mondo (idroelettrica e geotermica), ed “energie nuove”, le NFER.

Energia idroelettrica

La potenza dei flussi d'acqua (laghi, fiumi o bacini artificiali), utilizzata per creare energia elettrica, ha il vantaggio di produrre molte meno emissioni rispetto alle altre. In Italia è sicuramente l’energia rinnovabile più utilizzata, in virtù anche del fatto che le centrali idroelettriche possono rimanere operative per moltissimi anni.

Energia geotermica

Si basa sullo sfruttamento del calore naturale presente all'interno della Terra, che si manifesta con sorgenti termali, geyser e soffioni. L’energia geotermica viene sfruttata per produrre energia elettrica, acqua calda e per il riscaldamento o il raffrescamento degli edifici.

Energia solare

L’energia data dall’irraggiamento solare è inesauribile e immediata e viene utilizzata per produrre elettricità attraverso impianti fotovoltaici o riscaldare l’acqua, tramite pannelli solari. Ma quanta energia viene prodotta con questa risorsa?
La capacità fotovoltaica globale è aumentata da 40 GW a 580 GW fra il 2010 e il 2019. Secondo l’International Renewable Energy Agency (IRENA), le innovazioni tecnologiche hanno portato a una diminuzione dei costi di produzione dell’82% nell’ultimo decennio e in futuro le tecnologie di nuova generazione faranno crescere ulteriormente l’efficienza dei pannelli solari del 30% rispetto a oggi.

Energia eolica

Attraverso il movimento rotatorio delle pale eoliche connesse a un generatore, l’energia cinetica del vento viene trasformata in energia elettrica.
Anche l’energia eolica ha visto una crescita di produttività a fronte di una diminuzione dei costi: fra il 2010 e il 2019 le spese sono scese del 39% per l’eolico onshore (impianto di generazione elettrica posizionato sulla terraferma) e del 29% per quello offshore (impianto posizionato in mare), mentre la capacità complessiva dei parchi eolici onshore è salita dai 178 GW del 2010 ai 594 GW del 2019.

Energia marina (oceanica)

L’energia sfrutta il moto ondoso di mari e oceani, il movimento dell'aria al di sopra delle onde, le maree o la differenza di temperatura tra il fondo e la superficie. L’impiego di questa energia è ancora in fase sperimentale, alcuni sistemi sono già stati collaudati ma ad oggi le operazioni rimangono complesse e costose.

Biomasse

La biomassa è la parte biodegradabile di prodotti e rifiuti di origine organica, vegetale e animale, provenienti da diversi tipi di coltivazione (agricoltura, selvicoltura, acquacoltura) e dai rifiuti industriali e urbani. Delle biomasse si ricavano in modo indiretto anche i biocarburanti: bioetanolo, biodiesel, biometanolo, biodimetiletere, idrocarburi sintetici, bioidrogeno, olii vegetali e biogas.
Pur essendo un’energia rinnovabile, non è prettamente sostenibile, soprattutto nel processo di combustione di alcuni di questi materiali biodegradabili, come il legno o il pellet.

Differenza tra fonti rinnovabili e non rinnovabili

La differenza principale tra energie rinnovabili e non rinnovabili consiste nel loro essere o meno illimitate. Un tipo di fonti non rinnovabili sono i combustibili fossili, i cosiddetti idrocarburi (petrolio, carbone, gas naturale), derivati dalla sedimentazione di materia organica tra gli strati terrestri. Poiché costano meno, ad oggi producono la maggior parte della nostra energia.
Anche l’energia nucleare non è una fonte rinnovabile: viene estratta dall’uranio, lavorata e infine raffinata. Questo tipo di energia è poco utilizzata, non tanto per la sua “non rinnovabilità”, (è detta “a lunghissima durata” per le esigue quantità necessarie di minerali che servono a produrla) ma per la sua tossicità a livello ambientale e umano, data appunto dalle scorie che produce. Oltre al fatto di essere esauribili, quindi, l’altra grande problematica di queste fonti è quella di essere altamente inquinanti per l’uomo e l’ambiente.
Un fattore non secondario, invece, delle fonti rinnovabili è la velocità con cui si rinnovano, e da questo dipende anche il fatto che ce ne siano delle tipologie più sostenibili di altre: "energia rinnovabile” non è sinonimo di “energia sostenibile”, e da questo dipendono alcuni svantaggi nell’utilizzo di queste fonti pulite.
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Pro e contro dell’energia rinnovabile

I benefici dell’energia rinnovabile sono dati dalle conseguenze positive del loro utilizzo anche sulla lunga durata, come sottolineato dal Parlamento Europeo:
  • Riduzione delle emissioni di gas a effetto serra;
  • Diversificazione dell'approvvigionamento energetico;
  • Riduzione della dipendenza dai mercati volatili e inaffidabili dei combustibili fossili, in particolare del petrolio e del gas.

Gli svantaggi delle energie rinnovabili invece risiedono in alcuni limiti presenti ad oggi, tra cui:

  • Intermittenza dell'energia: senza sistemi di stoccaggio adeguati, la produzione di energia rinnovabile può essere altamente variabile e imprevedibile (l'energia solare non può essere prodotta durante la notte o in caso di cielo nuvoloso, l'energia eolica dipende dalla presenza del vento, ecc);
  • Modifica del paesaggio o perdita di habitat naturali: la costruzione di impianti per la produzione di energia rinnovabile, come quelli solari o eolici, possono avere un impatto negativo sull’ambiente;
  • Costi alti: le spese per la manutenzione degli impianti sono ingenti, ma anche la tecnologia per la produzione di energia rinnovabile può richiedere l'uso di materiali rari o costosi, con conseguenti problemi di approvvigionamento e aumenti di prezzo.

Per il problema dell’intermittenza dell’energia, la soluzione è appunto l’implementazione di sistemi di stoccaggio che consentano l’accumulo di elettricità prodotta quando l'energia è disponibile, per poi utilizzarla al bisogno. Le batterie al litio, le pompe idroelettriche o i sistemi di accumulo termico, sono tecnologie utili a questo scopo.

A livello ambientale le soluzioni sono diverse: dalla valutazione attenta delle zone in cui costruire gli impianti, alla progettazione di infrastrutture integrabili nel paesaggio, monitorando in modo continuo l’impatto ambientale per adottare misure volte a minimizzarlo.
Infine, i costi dei materiali incentivano sicuramente la ricerca di tecnologie alternative che richiedono materiali meno rari. È necessario considerare, inoltre, che aumentando la domanda di tecnologie a basse emissioni di carbonio, i prezzi dei materiali possono diminuire gradualmente grazie all'aumento della produzione e alla diffusione delle tecnologie stesse.

Nonostante, quindi, si stia ancora lavorando per ridurre in futuro gli aspetti negativi dell’utilizzo di fonti rinnovabili, i benefici hanno un peso maggiore per la produzione di energia già oggi.

Il futuro dell’energia verde in Italia e in Europa

Per guardare al futuro dell’energia verde in Italia, si può partire consultando i dati su quello che è stato l’effettivo utilizzo delle rinnovabili negli ultimi anni.
A questo proposito, una più ampia analisi a livello europeo del think tank energetico Ember mostra che, durante l’inverno 2022-2023, per la prima volta le energie rinnovabili hanno generato più elettricità rispetto ai combustibili fossili. Nonostante la crisi energetica le rinnovabili hanno prodotto il 40% dell'energia elettrica dell’Unione Europea, mentre i combustibili fossili sono rimasti al 37%, abbassando notevolmente le emissioni di questo settore.
Uno dei progetti più interessanti sul territorio italiano è la collaborazione tra Enel X e Ferrari per la costruzione della prima Comunità energetica rinnovabile industriale. Si tratta di un impianto fotovoltaico con una potenza di circa 1MW, che verrà realizzato da Enel X su un terreno di circa 10mila mq di Ferrari, adiacente all'Autodromo di Fiorano Modenese. L’energia prodotta sarà a completa disposizione dei Comuni di Fiorano e Maranello, i cui le istituzioni, le attività commerciali e i singoli cittadini potranno diventare loro stessi produttori di energia verde.
Un’altra nota positiva per la crescita delle energie green in Italia riguarda il report del CREF (Centro Ricerche Enrico Fermi) che presenta un buon risultato per quanto riguarda i brevetti delle tecnologie verdi nel nostro Paese per il periodo 2000-2016.
Lo sviluppo tecnologico verde in Italia ha riguardato principalmente la riduzione dei gas serra nel settore energetico (31%), la mitigazione del cambiamento climatico nei trasporti (19%), nell’edilizia (15%) e nella produzione di beni (15%). Il settore dei trasporti su gomma ha registrato uno dei risultati più positivi (16.4%), con tecnologie per batterie, veicoli elettrici e ibridi, per migliorare l’efficienza nei veicoli a motore a scoppio e per l’uso di carburanti alternativi.
I margini di miglioramento sono ampi e l’Italia può diventare davvero competitiva sul campo delle rinnovabili, se queste verranno integrate sempre di più con le politiche industriali e se verrà incrementato il sostegno dello Stato nei confronti delle aziende che trainano il processo di transizione energetica.
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Team Circular Mobility

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