Energia_rinnovabile

L'energia rinnovabile è quella che si ottiene grazie a fonti naturali inesauribili, come le radiazioni solari o a processi che si rigenerano naturalmente a un ritmo pari o superiore al loro impiego, come i venti e le maree.

Spesso le energie rinnovabili vengono considerate una tecnologia “nuova”, dato che negli ultimi quattro o cinque secoli ci siamo sempre più appoggiati ai combustibili fossili, ma in realtà lo sfruttamento delle risorse naturali rinnovabili esiste da millenni: basta pensare alle vele delle barche o alle pale dei mulini, o ancora più semplicemente tutto ciò che abbiamo fatto con l’energia del Sole.

Le principali tipologie di fonti energetiche rinnovabili sono l’energia solare, quella eolica, l’idroelettrica, la geotermica, la mareomotrice e quella derivata dalle biomasse – a cui si aggiungerà di diritto la fusione nucleare non appena sarà ottenuta.

Le energie rinnovabili sono utilizzate in moltissimi campi dell’attività umana: la produzione di elettricità, i trasporti, il riscaldamento e il raffreddamento. Stando all’IEA, l’Agenzia Internazionale dell’Energia, le rinnovabili hanno raggiunto nel primo trimestre 2020 il 28% della fornitura di elettricità a livello globale, dimezzando il divario con il carbone. Nonostante i grossi progressi, carbone e gas rappresentano ancora quasi il 60% della fornitura globale di elettricità: la transizione sta avvenendo ma non è da considerare un processo immediato.

Potrebbe esservi capitato, poi, di sentir chiamare l’energia rinnovabile “energia alternativa” ed “energia sostenibile”: attenzione, non sono sinonimi. Come vedremo meglio più avanti, queste categorie si sovrappongono un po’ ma non coincidono perfettamente: l’energia alternativa si riferisce a tutto ciò che non sono i combustibili fossili, mentre l’energia sostenibile indica solo le fonti energetiche la cui produzione, utilizzo e smaltimento sia a tutti gli effetti ecocompatibile, cioè che abbia un impatto ambientale relativamente basso.

Le principali fonti di energie rinnovabili

Come abbiamo anticipato, le energie rinnovabili principalmente utilizzate nella nostra società oggi sono l’idroelettrico, il solare, l’eolico, la geotermica, la mareomotrice e quella da biomassa. Le loro fonti sono rispettivamente le correnti idriche superficiali (i fiumi),  il sole, il vento, il calore interno della Terra, il moto ondoso e le maree e gli organismi vegetali usati come carburante delle biomasse.
Per quanto riguarda la loro importanza in materia di utilizzo e sviluppo, l'energia idroelettrica è la più grande fonte rinnovabile di elettricità al mondo, ma il solare è il principale motore di crescita, in quanto quella che si sta diffondendo più rapidamente.

Pannello solare

La differenza tra energia rinnovabile ed energia non rinnovabile

Le energie rinnovabili sono spesso contrapposte alle “non rinnovabili”: queste – che includono fonti come carbone, gas naturale e petrolio (questi tre sono i cosiddetti combustibili fossili) oltre alla fissione nucleare – fanno affidamento su risorse che una volta esaurite impiegano anche milioni di anni per ricostituirsi (e nel caso dell’energia nucleare, che fa uso di elementi poco presenti sulla Terra come l’uranio e il plutonio, non si ricostituirebbero nemmeno).
Per non rinnovabile, dunque, si intende un tipo di energia che sfrutta l’utilizzo di materia prima che in natura risulta presente in una quantità finita nei tempi umani.
Se le energie rinnovabili sono virtualmente inesauribili, questo non si può dire del carbone, del gas naturale, del petrolio né delle materie prime necessarie per la fissione nucleare: tutto il materiale organico e inorganico su cui sono basate non riesce a rigenerarsi abbastanza velocemente per stare al passo con il consumo umano, e quindi possiamo considerarlo limitato.

La loro “finitezza” non è però l’unico motivo per cui il mondo sta cercando di sostituirne il consumo: il problema maggiore è legato all’impatto ambientale associato sia alle emissioni di gas inquinanti che ai gas serra – in particolare alla CO2, fattore determinante del riscaldamento globale.

Fonti rinnovabili, alternative e energia sostenibile

Andiamo adesso a vedere nel dettaglio la differenza tra rinnovabile, alternativo e sostenibile.

  • Il termine “energia alternativa” è nato quando, nel mezzo della crisi petrolifera dei primi anni Settanta, si cercava un’alternativa alle energie derivate dai combustibili fossili. Include tutte le rinnovabili, ma non solo: una fonte di energia non rinnovabile ma comunque alternativa è quella della fissione nucleare.
  • Quando invece si parla di "energia sostenibile", che viene fatta coincidere con l’aggettivo “green” (verde), bisogna ricordare che per rientrare in questa categoria una tipologia energetica deve prevedere una produzione con basso impatto ambientale, un utilizzo energeticamente efficiente e senza eccessivi sprechi, e infine uno smaltimento sostenibile.

Se per creare e smaltire dei pannelli fotovoltaici c’è un forte impatto negativo sull’ambiente, per esempio, questo tipo di energia solare non può essere considerato green (idem per le pale eoliche)! Secondo la stessa logica, considerare l’energia nucleare sostenibile è possibile, premessa una corretta estrazione mineraria degli elementi da cui si estrapolano gli isotopi radioattivi. Come si può intuire – e come vedremo più nel dettaglio – Il concetto di sostenibile è complicato, perché può variare all’interno di una stessa categoria energetica ed è estremamente relativo al contesto.

Come funzionano le energie rinnovabili?

In generale le energie rinnovabili convertono in energia elettrica altri tipi di energia: la radiazione solare o il decadimento degli elementi radioattivi all’interno della Terra, l’energia cinetica del vento e dell’acqua, e via così.

  • L’energia solare utilizza le radiazioni del Sole per alimentare pannelli termici e fotovoltaici, che creano calore o elettricità;
  • L’energia eolica sfrutta l’energia del vento muovendo delle pale collegate a un generatore;
  • L’energia idroelettrica sfrutta la trasformazione dell’energia gravitazionale potenziale delle masse d'acqua in caduta da un punto alto a uno più basso in energia cinetica e poi elettrica;
  • L’energia geotermica utilizza il calore naturale del pianeta (derivato dal decadimento nucleare naturale di elementi radioattivi al suo interno) che scalda le riserve di acqua sotterranea e alimenta delle turbomacchine;
  • L’energia mareomotrice converte l’energia cinetica delle onde e delle maree in energia elettrica tramite pale o turbine;
  • L’energia derivata dalle biomasse prevede infine la combustione di scarti biologici derivati dalle attività agricole, zootecniche e forestali o da coltivazioni apposite.

Una caratteristica poco appetibile che alcune di queste fonti energetiche (solare, eolica e mareomotrice) condividono è che sono intermittenti, cioè non apportano un flusso di energia continua e costante. L’energia solare, infatti, si basa sulla luce solare diretta, quindi di notte e in condizioni meteorologiche avverse, diventa impossibile sfruttare l’energia del Sole, limitando la finestra di opportunità di creare energia in ristretti periodi. Se non c’è vento le pale eoliche non girano, se le onde del mare sono poco intense avranno meno energia da convertire, e così via. Questo – in aggiunta ai costi di produzione, mantenimento e smaltimento dei vari impianti e al maggiore rendimento energetico delle fonti non rinnovabili (qualità chiamata “efficienza energetica”) – è uno dei principali motivi sottesi al passaggio graduale e non istantaneo a fonti energetiche rinnovabili. Basta pensare che, anche se molte strutture utilizzano energia pulita e si preoccupano di immagazzinarla in stock di batterie, i generatori di emergenza di centrali nucleari, ospedali, ecc, vanno sempre a combustibili fossili (tipo il diesel) perché fintanto che c’è una riserva materiale c’è sicuramente energia.

Energia eolica

Quanto sono green le rinnovabili?

Il concetto di green non significa pulito al 100%.

Il concetto di green è un concetto relativo.  Le rinnovabili non sono green al 100%, come nessun’altra fonte energetica utilizzata nella società umana. Al momento, i pannelli fotovoltaici o le pale eoliche si costruiscono con l’utilizzo di energia proveniente dal fossile, con i materiali estratti dalle rocce, contenenti magari terre rare, litio e cobalto. Il loro smaltimento avrà sempre un impatto sull’ambiente. Idealmente un pannello fotovoltaico diventerà green al 100 per cento quando sarà prodotto con l’energia proveniente dagli stessi pannelli fotovoltaici e quando si troveranno tecnologie in grado di smaltire quei materiali senza impatto ambientale. Oggi non è possibile, né pensabile.

Nessuna forma energetica oggi è al 100 per cento green. È più corretto pensare al concetto di green come relativo, ma mai assoluto.

In ogni caso ciò non vuol dire che non siano valide soluzioni. Anzi! Oggi le rinnovabili sono le migliori dal punto di vista ambientale, ma sempre in termini relativi.

Energia rinnovabile in Europa e in Italia

L'energia rinnovabile è diventata nel 2020 la principale fonte di elettricità nell'Unione europea, superando per la prima volta i combustibili fossili: ha alimentato il 38% dell'elettricità nell'UE lo scorso anno, secondo un rapporto pubblicato nel 2021 dai think tank energetici Ember e Agora Energiewende. I combustibili fossili rappresentano il 37% dell'elettricità europea, e il quarto finale proviene dall'energia nucleare. L’impegno dell’Unione ha superato le stime delle direttive numero 28 del 2009 e numero 2001 e 2002 del 2018 che indicavano come quota necessaria di energia prodotta da fonti rinnovabili del consumo finale lordo dell’UE pari al 32,5% nel 2030.

Per quanto riguarda l’Italia, il rapporto del GSE del luglio 2020 (Gestore Servizi Energetici, una controllata del ministero delle Finanze italiano finalizzata alla transizione energetica) ha documentato che, nel 2018, il nostro Paese aveva tratto il 17,8% della sua energia da fonti rinnovabili. Questa percentuale è più del target assegnatoci dalla direttiva 28 per il 2020 (17%) – un risultato unico nell’UE; nonostante l’Italia sia tra i cinque principali Stati membri che consumano di più, poi, ha anche registrato nello stesso anno il valore più alto in termini di quota coperta da fonti energetiche rinnovabili.

Nel mix energetico delle rinnovabili la fonte che ha contribuito maggiormente alla produzione di energia elettrica è stata l’idroelettrica (42%), seguita dal solare fotovoltaico (20%), le bioenergie (biomasse – che sono al primo posto per il solo riscaldamento – biogas e bioliquidi tutte insieme al 17%), l’eolico (16%) e la geotermia (5%).

Articolo a cura di
Redazione