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Una fonte di energia è rinnovabile
quando il suo sfruttamento avviene in un tempo confrontabile con
quello necessario per la sua rigenerazione. A differenza dei
combustibili fossili e nucleari, destinati a esaurirsi in un
tempo finito, le fonti rinnovabili possono essere considerate
virtualmente inesauribili.
Il Decreto Legislativo n. 387 del 2003 definisce all’art 2
lettera a) le fonti energetiche rinnovabili o fonti rinnovabili
come: le fonti energetiche rinnovabili non fossili (eolica,
solare, geotermica, del moto ondoso, maremotrice, idraulica,
biomasse, gas di discarica, gas residuati dai processi di
depurazione e biogas). In particolare, per biomasse si intende:
la parte biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui
provenienti dall'agricoltura (comprendente sostanze vegetali e
animali) dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, nonché
la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani;
È importante considerare come le forme di energia sul nostro
pianeta hanno origine dall’irraggiamento solare (ad eccezione
dell'energia nucleare).
Dall’energia solare derivano: l’energia idroelettrica,
che sfrutta le cadute d’acqua; l’eolica,
derivante dal vento dovuto al disuniforme riscaldamento delle
masse d’aria; l’energia delle biomasse è
energia solare immagazzinata chimicamente, attraverso il
processo della fotosintesi clorofilliana.
In Italia poco più del 16% è il consumo interno lordo di energia
da fonti rinnovabili. Si colloca, infatti, nella media europea
ma deriva per il 65% da fonti idroelettriche e geotermiche, per
il 30% da biomasse e rifiuti e appena per il 3% da “nuove
rinnovabili”, con un peso dell’eolico pari al 2,1% solare
inferiore allo 0,15% |
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Solare |
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L’energia solare è l’energia
raggiante sprigionata dal Sole per effetto di reazioni nucleari
(fusione dell’idrogeno) e trasmessa alla Terra (ed in tutto lo
spazio circostante) sotto forma di radiazione elettromagnetica.
Essa è rinnovabile in quanto la sua fonte (il sole) è
inesauribile e ha un impatto ambientale molto limitato rispetto
ai combustibili fossili. Può essere termica o fotovoltaica.
Termica: comprende le tecnologie in cui la
radiazione solare viene utilizzata per produrre calore. Il
maggiore settore di applicazione è quello per la produzione
dell’acqua calda e per il riscaldamento delle abitazioni
private. È anche possibile produrre energia elettrica
specialmente in Paesi a forte irradiazione solare con impianti
di dimensioni fino a 200Mw.
Fotovoltaica: si basa sul modulo fotovoltaico
che, costituito da diverse celle, trasforma l’energia contenuta
nella radiazione solare in energia elettrica.
Questa energia può essere accumulata in batterie per renderla
sempre disponibile (e allora si parla di impianti solari
autonomi, solitamente realizzati per alimentare carichi
elettrici distanti dalla rete), oppure può essere immediatamente
utilizzata dall’utenza, anche senza l’adozione di batterie (è il
campo degli impianti connessi alla rete). |
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Eolica |
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L’energia eolica è l’energia
posseduta dal vento soprattutto sotto forma di energia cinetica,
che trasformata in energia meccanica può essere sfruttata per la
generazione di energia elettrica. Essa è rinnovabile in quanto
la sua fonte (il vento) è inesauribile e ha un impatto
ambientale estremamente limitato grazie alla mancanza assoluta
di emissioni climalteranti. Attualmente, con circa 55mila
turbine installate nel mondo, l’eolico rappresenta la sorgente
energetica con il maggior tasso di crescita nel mondo grazie
all’incessante sviluppo tecnologico che ha permesso di
raggiungere una pressoché totale silenziosità degli
aerogeneratori, una notevole efficienza e l’incremento di
potenza degli stessi.
La tipica configurazione di un aerogeneratore ad asse
orizzontale è costituita dal palo di sostegno che può essere a
traliccio o a tubolare al quale è ancorata sulla sommità la
navicella, o gondola, dove sono contenuti l’albero di
trasmissione, il moltiplicatore di giri (quando esistente), il
generatore elettrico e i dispositivi ausiliari. La produzione da
fonte eolica permette una considerevole capacità di generazione
elettrica con una emissione pari a zero di emissioni nocive. |
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Idrogeno |
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L’idrogeno, non è una fonte
energetica ma un vettore, ed è l’elemento più abbondante
nell’universo e sul pianeta è presente nell’acqua e negli
idrocarburi, tuttavia per ricavarlo da tali sostanze vi è
bisogno di energia elettrica. Esso può essere utilizzato nelle
celle a combustibile (FC) per la produzione di energia, con un
impatto ambientale molto ridotto.
Il problema fondamentale è che non è disponibile sulla Terra
allo stato elementare e pertanto è necessario ottenerlo da fonti
secondarie, come per esempio l’acqua e i combustibili fossili.
Attualmente lo sviluppo delle FC è uno dei settori di maggiore
interesse da parte dei ricercatori nel campo energetico. |
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Idroelettrica |
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L’energia idroelettrica è un termine
usato per definire l’energia elettrica ottenibile sfruttando una
caduta d’acqua. Il sistema consente di convertire con apposito
macchinario l’energia cinetica contenuta nella portata d’acqua
trattata in energia elettrica. Gli impianti idraulici, quindi,
sfruttano l’energia potenziale contenuta in una portata di acqua
che si trova disponibile ad una certa quota rispetto al livello
cui sono posizionate le turbine.
Queste sono macchine motrici, che hanno il compito di
trasformare l’energia potenziale dell’acqua in energia
elettrica. L’energia idroelettrica è molto diffusa nei Paesi in
cui vi è una certa abbondanza di corsi d’acqua e di laghi, come
in Canada e negli USA o la stessa Italia. L’energia
idroelettrica fornisce un quinto della produzione mondiale di
elettricità (circa 2.700 TWh) ed è la forma più sfruttata di
energia rinnovabile. In Italia si producono 53,9 GWh attraverso
1.913 impianti. |
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Biomassa |
Biomassa è un termine che riunisce una gran quantità di
materiali, di natura estremamente eterogenea. In forma generale,
si può dire che è biomassa tutto ciò che ha matrice organica,
con esclusione delle plastiche e dei materiali fossili.
Le più importanti tipologie di biomassa sono residui forestali,
scarti dell’industria di trasformazione del legno (trucioli,
segatura, etc.) scarti delle aziende zootecniche, gli scarti
mercatali ed i rifiuti solidi urbani. Le principali applicazioni
della biomassa sono: produzione di energia (biopower), sintesi
di carburanti (biofuels) e sintesi.
In relazione alla loro natura e composizione, le biomasse
possono essere convertite in combustibili di vario tipo
attraverso tre principali sistemi:
- la gassificazione, che consiste nel sottoporre le
biomasse a processi di fermentazione anaerobica, dai quali
si ottiene il biogas, una miscela di metano e anidride
carbonica;
- la conversione biologica ad alcoli: l'amido viene
demolito a glucosio e poi sottoposto all'azione di
microrganismi, che operano la fermentazione alcolica;
l'alcol è un ottimo carburante ed è meno inquinante dei
derivati del petrolio;
- la combustione diretta: il calore prodotto può essere
convertito in energia elettrica.
Attualmente la biomassa rappresenta una fonte energetica
importante solo nei Paesi in via di sviluppo. Quasi trascurabile
è, invece, la funzione che essa svolge nei Paesi
industrializzati . |
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Energica geotermica |
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Trova origine dal calore che si sviluppa nelle zone più interne
della Terra. Nelle zone geologicamente attive, come quelle
vulcaniche, il gradiente è ancora maggiore. Quella geotermica è
una fonte energetica a erogazione continua e indipendente da
condizionamenti climatici, ma essendo difficilmente
trasportabile, è utilizzata per usi prevalentemente locali.
La risorsa geotermica risulta costituita da acque sotterranee
che, venendo a contatto con rocce ad alte temperature, si
riscaldano e in alcuni casi vaporizzano. A causa
dell'esaurimento che, dopo un certo numero di anni, possono
subire i campi geotermici, sono stati avviati esperimenti per
tentare operazioni di ricarica.
Un interessante uso delle acque geotermiche a basse temperature
è costituito dall'innaffiamento delle colture di serra o
all'irrigazione a effetto climatizzante, in grado di garantire
le produzioni agricole anche nei Paesi freddi.
Oggi in tutto il mondo circa 130 impianti utilizzano il vapore
acqueo proveniente dal sottosuolo a fini energetici. L'Islanda è
il Paese dove si dà maggiore importanza alla geotermia, grazie
all'abbondanza di questa risorsa. Il nostro Paese ha investito
molto nella ricerca tecnologica in questo campo e riesce a
produrre l’1,5% della produzione elettrica nazionale. |
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