Energie rinnovabili: quali sono?

Negli ultimi anni, il nostro pianeta ha testimoniato una serie di fenomeni climatici eccezionali, segnali preoccupanti di un cambiamento ambientale in corso. Questi cambiamenti climatici, causati principalmente dall'eccessiva emissione di gas serra prodotta dall’utilizzo di combustibili fossili, pongono una minaccia immediata e a lungo termine per la biodiversità, gli ecosistemi e la vita umana.

In questo scenario, emerge l'urgente necessità di trovare soluzioni sostenibili che possano mitigare gli impatti negativi sull'ambiente: tra queste l’utilizzo di fonti di energia rinnovabili, argomento che andiamo ad approfondire trattando i seguenti punti principali:

• COSA SONO LE ENERGIE RINNOVABILI?
• LE PRINCIPALI FONTI DI ENERGIE RINNOVABILI: QUALI SONO?
• ENERGIE RINNOVABILI ED ENERGIE NON RINNOVABILI A CONFRONTO
• LE ENERGIE RINNOVABILI IN ITALIA
• ENERGIE RINNOVABILI E PROSPETTIVE FUTURE

COSA SONO LE ENERGIE RINNOVABILI?

Le energie rinnovabili sono quelle fonti di energia che, a differenza dei combustibili fossili, non si esauriscono e il loro utilizzo non danneggia le risorse naturali e rappresentano quindi come una delle soluzioni per affrontare l’attuale crisi climatico-ambientale.

Queste fonti di energia pulita, a differenza delle tradizionali fonti fossili, offrono un modo per produrre energia riducendo significativamente le emissioni di CO2 e, essendo in grado di rigenerarsi naturalmente, possono fornire energia in modo continuo e sostenibile.

LE PRINCIPALI FONTI DI ENERGIE RINNOVABILI: QUALI SONO?

Le energie rinnovabili sono quelle fonti di energia che, a differenza dei combustibili fossili, non si esauriscono e il loro utilizzo non danneggia le risorse naturali.

Tra le principali possiamo annoverare:

1. Energia solare: forse la più nota e diffusa data l’abbondanza della fonte, utilizza la luce e il calore del sole. Catturati rispettivamente da pannelli fotovoltaici e impianti termosolari. Questa forma di energia è pulita, abbondante e non produce emissioni di gas serra durante il suo funzionamento. Tuttavia, l'efficienza della produzione energetica può essere influenzata da fattori come la copertura nuvolosa e la durata del giorno. L'energia solare sta diventando sempre più accessibile e vantaggiosa, giocando un ruolo cruciale nella transizione verso un futuro energetico sostenibile.
2. Energia eolica: generata dal vento che aziona le turbine eoliche per la produzione di energia meccanica che viene trasformata in energia elettrica. Le turbine eoliche possono essere installate sia sulla terra (eolico terrestre) che in mare (eolico offshore). Questa fonte di energia è tra le più efficienti ma è soggetta a variabilità a causa della natura intermittente del vento.
3. Energia idroelettrica: sfrutta la forza dell'acqua in movimento per produrre elettricità, essendo una delle più antiche e maggiori fonti di energia rinnovabile. Funziona tramite dighe o impianti a flusso libero che catturano l'energia cinetica dell'acqua corrente, convertendola in energia meccanica tramite turbine, e poi in energia elettrica mediante generatori. È efficiente e affidabile, fornendo energia su larga scala e regolabile secondo la domanda. Tuttavia, può avere impatti ambientali significativi, come la modifica degli ecosistemi fluviali e l'influenza sulla vita acquatica. Nonostante ciò, rimane un pilastro fondamentale nel mix energetico mondiale per la sua capacità di fornire energia pulita e sostenibile.
4. Energia geotermica: deriva dal calore naturale che si forma grazie a processi di decadimento nucleare di uranio, torio e potassio, che avvengono naturalmente all’interno del nucleo, del mantello e della crosta terrestre. Questa fonte di energia rinnovabile utilizza il vapore e l'acqua calda presenti nel sottosuolo per generare elettricità e per il riscaldamento. Le centrali geotermiche convertono il vapore in energia elettrica, mentre i sistemi di riscaldamento geotermico utilizzano l'acqua calda per il riscaldamento diretto. Essendo costante e non dipendente dalle condizioni atmosferiche, l'energia geotermica è una fonte affidabile e sostenibile però risulta più efficiente se ci si trova in aree con attività geotermica significativa, come vicino a faglie tettoniche o vulcani.
5. Biomassa: prodotta dalla combustione di materiali organici, per lo più di scarto, tanto da non farla rientrare propriamente tra le fonti inesauribili essendo legata alla diponibilità di tali materie. Le biomasse possono essere bruciate direttamente per generare calore o convertite in biogas o biocarburanti attraverso processi chimici o biologici. Tuttavia, è cruciale una gestione sostenibile per evitare impatti negativi sull'ambiente e garantire un bilancio neutro di carbonio.
6. Energia marina: detta anche energia degli oceani, è generata dalle risorse naturali degli ambienti marini per produrre elettricità. Ciò include l'energia delle onde, delle maree, delle correnti oceaniche e la differenza di temperatura e salinità dell'acqua. L'energia delle onde utilizza il movimento delle onde superficiali, mentre l'energia delle maree sfrutta le variazioni regolari del livello del mare causate dalle forze gravitazionali di Luna e Sole. Lo sviluppo e l'implementazione di tecnologie efficienti e sostenibili per sfruttare l'energia marina rappresentano ancora una sfida ma hanno un elevato potenziale per diventare una significativa fonte di energia pulita nel futuro.

Interessante risulta essere anche l’idrogeno come elemento chiave per affrontare la sfida climatica e la decarbonizzazione di vari settori quali l’industria, i trasporti e la produzione di energia elettrica. Purtroppo lo sviluppo di un’economia basata sull’idrogeno in Europa è rallentata da ostacoli di varia natura, tra cui: il gap tecnologico, i costi elevati, l’assenza di infrastrutture, un contesto normativo sfavorevole e la mancanza di investimenti adeguati a finanziare ricerca e innovazione per lo sviluppo di soluzioni e tecnologie avanzate.

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ENERGIE RINNOVABILI ED ENERGIE NON RINNOVABILI A CONFRONTO

Le energie rinnovabili e non rinnovabili differiscono principalmente per la loro sostenibilità, disponibilità e impatto ambientale, facendo un confronto emerge che:

In sintesi, mentre le energie rinnovabili offrono una soluzione più sostenibile e a ridotto impatto ambientale, le energie non rinnovabili attualmente dominano in termini di affidabilità e facilità di accesso.
Ma la necessità di ridurre le emissioni di CO2 prodotte dall’utilizzo dei combustibili fossili per contenere il riscaldamento globale e i fenomeni climatici associati e dare avvio ad una transizione energetica che abbia tra i principali obiettivi la decarbonizzazione, rende il passaggio verso un mix energetico più sostenibile fondamentale per affrontare le sfide ambientali e climatiche.

LE ENERGIE RINNOVABILI IN ITALIA

La situazione delle energie rinnovabili in Italia mostra progressi significativi, ma ci sono ancora delle sfide da affrontare.  

Secondo il “Rapporto Statistico 2021” del Gestore dei Servizi Energetici (GSE), la società pubblica per la promozione e lo sviluppo delle fonti rinnovabili interamente partecipata dal Ministero dell'Economia e delle Finanze, che fornisce il quadro statistico completo e ufficiale sulla diffusione e sugli impieghi delle fonti rinnovabili di energia in Italia, nel 2021 le fonti rinnovabili di energia hanno confermato il proprio ruolo di primo piano nel panorama energetico italiano, trovando impiego diffuso sia per la produzione di energia elettrica (settore elettrico), sia per riscaldamento e raffrescamento (settore termico), sia come biocarburanti utilizzati nel settore dei trasporti.

I dati principali contenuti nel documento si possono così riassumere:

• La produzione lorda di energia elettrica da fonti rinnovabili rappresenta il 40,2% della produzione complessiva nazionale (in leggera diminuzione rispetto al 2020 quando era il 41,7%)
• La fonte energetica rinnovabile che garantisce il principale contributo alla produzione complessiva di energia elettrica da fonti rinnovabili nel 2021 risulta essere quella idroelettrica (39,0% del totale), seguono solare (21,5%), eolica (18,0%), bioenergie (16,4%) e geotermica (5,1%)
• Il parco elettrico nazionale è storicamente caratterizzato da una notevole diffusione di impianti idroelettrici; mentre tuttavia, negli anni più recenti, la potenza installata di tali impianti è rimasta pressoché costante (+0,7% medio annuo), quella delle altre fonti rinnovabili (in particolare eolica e solare) è cresciuta con ritmi elevati, favorita anche dai diversi sistemi pubblici di incentivazione.
• Nel 2021 poco meno di un quinto (19,7%) dei consumi energetici nel settore termico proviene da fonti rinnovabili
• La fonte rinnovabile più impiegata nel settore termico in modo diretto è la biomassa solida, utilizzata soprattutto nel settore domestico in forma di legna da ardere o pellet; grande rilievo hanno anche le pompe di calore, mentre sono ancora relativamente contenuti i contributi delle altre fonti.
• L’immissione in consumo di biocarburanti (biodiesel, benzine bio, biometano) nel 2021 è aumentato del +26,2% rispetto al 2020 se si tiene conto delle premialità accordate ai biocarburanti prodotti da materie prime comprese nell’Allegato IX delle Direttive RED per il raggiungimento del target Trasporti. È possibile contabilizzare tra le fonti rinnovabili nel settore Trasporti anche l’idrogeno prodotto da fonti rinnovabili anche se, attualmente, i relativi consumi sono trascurabili.
• Il 37,5% dei biocarburanti sostenibili immessi in consumo in Italia nel 2021 è stato prodotto in Italia, in diminuzione rispetto al dato del 2020 in cui si era arrivati al 42,3%.

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ENERGIE RINNOVABILI E PROSPETTIVE FUTURE

Il passaggio da un modello di produzione di energia basato sull’utilizzo di fonti fossili, come il petrolio, gas naturale e carbone, ad un modello che si basa su fonti energetiche rinnovabili, come eolico e fotovoltaico, deve avvenire non solo perché le fonti fossili sono limitate ed esauribili ma soprattutto per ridurre l’impatto ambientale e le emissioni di anidride carbonica prodotte dal loro utilizzo.

La crescita delle energie rinnovabili è spinta dall'urgenza di affrontare il cambiamento climatico e dall'esigenza di ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Con l'avanzamento tecnologico, l'efficienza di queste fonti energetiche continua a migliorare, rendendole sempre più competitive sia dal punto di vista economico che dei risultati.

A favore di questa transizione energetica, Paesi in tutto il mondo stanno progressivamente incrementando i loro investimenti nelle tecnologie green, riconoscendo che le energie rinnovabili non solo proteggono l'ambiente ma favoriscono anche una trasformazione verso un'economia più resiliente e sostenibile per il nostro pianeta e per le generazioni future.

Guardando al futuro, le energie rinnovabili saranno fondamentali nel plasmare un mondo energeticamente sostenibile, con una crescente enfasi sull'autosufficienza energetica e sulla riduzione dell'impatto ambientale.

Nonostante i progressi, permangono sfide significative e per affrontarle si rende necessario un approccio olistico che includa innovazione tecnologica, collaborazione internazionale, politiche efficaci e partecipazione della comunità.