Le fonti energetiche rinnovabili

Le energie rinnovabili sono quelle specifiche fonti di energia il cui utilizzo rispetta le risorse offerte dalla natura e in generale la salute umana e del pianeta; si tratta di risorse classificate come inesauribili ossia il loro uso non compromette la possibilità di riutilizzarle in futuro per via della capacità di autorigenerazione della fonte di energia che non si esaurisce ad ogni ciclo di utilizzo. Alcune fonti di energia rinnovabile potrebbero però diventare esauribili in futuro, come nel caso del legno, minacciato nella sua sopravvivenza dai continui disboscamenti attuati e tuttora in atto nel mondo. Vediamo quali sono le fonti di energia rinnovabile esistenti e già largamente utilizzate per la produzione di elettricità.

Energia solare

Questo tipo di energia è utilizzata in tecnologie relative ad impianti solari e fotovoltaici; i primi permettono la produzione di energia elettrica grazie all’ausilio di pannelli solari dotati di un serbatoio per l’accumulo dell’acqua mentre gli impianti fotovoltaici sfruttano l’irradiazione solare. I vantaggi dell'uso di un impianto fotovoltaico in termini economici sono l'offerta di un notevole risparmio sulla bolletta della corrente elettrica; esistono offerte ed agevolazioni nel finanziamento per l'acquisto di impianti fotovoltaici; sono inoltre, investimenti a rischio zero con una durata di vita assicurata almeno per 30 anni; non necessitano di opere di manutenzione a parte il cambio ogni dieci anni dell'inverter (l'unico componente elettrico); ed infine riempiono spazi inutilizzati dell'abitazione quindi non comportano ingombro e disturbo. La composizione del pannello solare è normalmente in silicio in quanto è un materiale che ricevendo la luce dei raggi solari produce energia elettrica. L'uso dell'energia solare è tipica per scopi domestici ossia per il riscaldamento di acqua ed abitazioni o per l'alimentazione di frigoriferi e condizionatori; un uso frequente è quello per la distillazione di acqua marina e l'ottenimento di acqua dolce.

Energia eolica

Grazie alla potenza del vento è possibile generare energia meccanica e in un secondo momento anche energia elettrica. L’energia meccanica ricavata dal vento è quella ottenuta ad esempio nei mulini a vento utilizzati per la macina del grano e di altri prodotti agricoli; la macina effettua il suo lavoro grazie alla spinta ricevuta dal vento che muovendo le pale del mulino aziona gli ingranaggi di attivazione del meccanismo. L’energia elettrica si ottiene grazie all’azione del vento su pale eoliche installate in cima ad un palo e collegate ad un rotore meccanico dotato di dinamo, quest’ultima permette la trasformazione dell’energia meccanica in energia elettrica. Solitamente il posizionamento degli impianti eolici è ideale in zone di pianura dove il vento si mantiene costante ma tra le ultime novità della tecnologia è compresa l’installazione di pale eoliche in mezzo al mare. Per la produzione di energia eolica da parte di privati ed aziende è disponibile la soluzione del mini eolico con ridotte dimensioni delle pale e facilità di installazione: pali di sostegno in acciaio da 5 a 30 metri, la turbina le apparecchiature elettroniche che permettono la gestione del sistema. La convenienza dell'installazione di simili impianti si ripercuote positivamente sul pagamento dell'energia elettrica, sull'impatto generale ambientale e sulle opere di manutenzione pressoché inesistenti.

Biomasse

Le biomasse sono prodotti biologici usati come combustibili o carburanti allo scopo di creare energia elettrica; attraverso le biomasse e quindi scarti di prodotti agricoli e industriali (rifiuti urbani, scarti di prodotti da allevamenti, legna da ardere e via dicendo), si produce energia elettrica a basso costo e con un minimo impatto ambientale; le quantità di carbonio, azoto e zolfo rilasciate nell’aria dalla combustione di tali materiali sono notevolmente inferiori rispetto a quelle emanate da combustibili fossili. L'uso delle biomasse comprende la trasformazione chimica del materiale organico in biogas ossia metano pronto all'utilizzo; la combustione di legname od oli vegetali per la creazione di energia elettrica o la produzione di calore; ed inoltre, la produzione di prodotti per l'agricoltura come il compost utilizzato per la fertilizzazione dei campi.

Energia geotermica

Si tratta dell’energia ricavabile dal sottosuolo terrestre grazie al calore proveniente dalle sue profondità ed utilizzata per l’alimentazione di impianti di riscaldamento e condizionatori; attraverso l’installazione nel sottosuolo dell’evaporatore di un circuito frigorifero interrando una serpentina di diversi metri, si consente al fluido frigorigeno la trasformazione in forma gassosa. Un altro tipo di sfruttamento di energia geotermica è utile per il riscaldamento dell’abitazione con l’installazione di impianti a pavimento che comprendono una serie di serpentine poste sotto il pavimento radiante. Esistono due tipologie di energia geotermica: quella classica, che sfrutta anomalie geologiche e vulcanologiche; e quella a bassa temperatura che sfrutta il sottosuolo per la produzione di energia elettrica. L'impianto geotermico può essere dotato di sonde verticali inserite nel terreno a svariate decine di metri; sonde orizzontali sia per impianti a trincea che distribuiti su ampie superfici; sonde a spirale che prevedono una realizzazione in senso orizzontale a circa 4 o 6 metri di profondità e che richiedono ampi spazi; o di pali energetici ossia sonde verticali inserite nei pali di fondazione. I vantaggi derivanti dall'uso dell'energia geotermica comportano anzitutto bassi livelli di inquinamento per l'ambiente; la sua disponibilità costante nel tempo in ogni arco della giornata; gli impianti installati inoltre, hanno una garanzia di vita assicurata per almeno 50 anni quindi si tratta di un investimento a lungo termine estremamente vantaggioso.

Energia idraulica

E’ l’energia generata dalla forza dell’acqua con le sue onde e le sue maree; per comprendere come dall’acqua si possa creare energia basti pensare all’energia emanata dal sole che provoca il riscaldamento dell’acqua, questa evaporando è poi destinata a ricadere sulla superficie terrestre in forma di pioggia o neve e ciò genera un movimento delle masse d’acqua che in caduta da un dislivello comporta la creazione di energia cinetica; quest’ultima, è trasformata a sua volta in energia meccanica attraverso l’ausilio di turbine, ed ancora si arriva all’energia elettrica associando un generatore elettrico. Questo metodo è utilizzato nelle centrali idroelettriche poste prevalentemente su zone di montagne in modo da sfruttare la forza di gravità terrestre in modo naturale ma può essere ricavata anche da fiumi, cascate naturali e artificiali. La forza degli impianti idroelettrici dal posizionamento dell'impianto stesso, dal dislivello esistente tra la quota dove si trova la risorsa idrica e il livello al quale ritorna dopo il passaggio nella turbina, e ancora dalla massa di acqua che fluisce attraverso l'impianto. Gli impianti idroelettrici più sfruttati sono quelli a bacino che sfruttano i bacini naturali o artificiali di laghi; gli impianti ad accumulo o serbatoio ricavano invece la disponibilità di acqua nel serbatoio con un sollevamento elettromeccanico dato da pompe o dalla stessa turbina di produzione. Nuovi tipi di impianti prevedono approvvigionamenti idrici da canali e condotte sfruttando l'energia prodotta anche per sistemi di canali di bonifica, circuiti di raffreddamento di condensatori e altri sistemi idrici vari.

L'uso di fonti rinnovabili è consigliato per varie ragioni, dal risparmio economico che l'acquisto di un impianto alimentato da fonti naturali comporta, al minore inquinamento ambientale prodotto per via dell'emissione di energia pulita e non dannosa per la salute; e inoltre, per un altro aspetto da non sottovalutare che è il ricorso a tecnologie che sfruttino le risorse naturali per produrre energia elettrica che finora viene ancora in gran parte dall'uso di combustibili fossili che per la loro natura sono esauribili e quindi un giorno potrebbero venir meno quanto a disponibilità di utilizzo. Si pensi al petrolio che ormai ha raggiunto costi elevati e comporta comunque un tasso di inquinamento maggiore rispetto alla scelta di una fonte di energia naturale e rinnovabile come quella del sole, del vento, dell'acqua e della terra.