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Uso dell’energie rinnovabili – Azione 4

L’uso delle energie rinnovabili è essenziale, è importante ridurre i consumi di energia ma altrettanto importante produrla con fonti rinnovabili. Esistono diverse soluzioni tecnologiche che ci permettono di sfruttare le fonti rinnovabili quali il sole, il vento, il moto ondoso, l’energia potenziale dell’acqua e quella geotermica. É importante distinguere la fonte energetica dalla soluzione tecnologica che ci permette di sfruttarla.

Vediamo qualche esempio di fonti energetiche rinnovabili (energie rinnovabili).

L’energia solare

sotto forma di radiazione elettromagnetica, essa può essere sfruttata in vari modi:

  • per produrre energia elettrica utilizzando i pannelli fotovoltaici
  • per produrre energia termica mediante collettori solari
  • per produrre energia elettrica in enormi quantità utilizzando il cosiddetto solare termodinamico concentrando un enorme flusso termico su una piccola superficie per produrre vapore e quindi energia elettrica mediante turbine a vapore

Sia collettori solari che pannelli fotovoltaici sono una soluzione ottimale per la produzione di energia per uso domestica (acqua calda nel caso dei collettori solari o energia elettrica nel caso dei pannelli fotovoltaici). Il solare termodinamico, a differenza delle prime due soluzioni, si presta bene per grandi impianti centralizzati di produzione dell’energia elettrica.

Pannelli solari fotovoltaici
Solare Termodinamico
Collettori Solari

L’energia del vento

sotto forma di velocità del vento viene sfruttata dalle turbine eoliche per produrre energia meccanica e successivamente energia elettrica. Alcune turbine eoliche che possono raggiungere potenze fino a 10 MW, queste turbine di queste dimensioni sono alte oltre 180 m con pale di 80 m di lunghezza [1]. Nonostante le dimensioni, sono molto resistenti e capaci di sostenere condizioni di vento estremo come quelle che si verificano nei mari del nord.

Turbine Eoliche

L’energia potenziale dell’acqua

Sotto forma di disponibilità di una certa massa di acqua ad una quota elevata. L’acqua viene trasportata con dei condotti fino ad enormi turbine idrauliche che la sfruttano per produrre energia elettrica. Gli impianti idroelettrici possono essere utilizzati come enormi accumulatori di energia. Infatti quando viene prodotta energia in quantità superiore rispetto alle esigenze della rete è possibile utilizzarla per alimentare delle pompe che portano l’acqua in quota accumulando l’energia in forma potenziale, è l’esempio degli Impianti a pompaggio.

Impianto idroelettrico

L’energia geotermica

L’energia geotermica è prodotta dal decadimento radioattivo spontaneo di elementi contenuti nella crosta terrestre quali uranio, torio, potassio. E’ possibile sfruttare questa energia termica in modo differente a seconda del tipo di sorgente; ad alta o bassa temperatura.

  • Le sorgenti ad elevata temperatura possono essere sfruttate direttamente per la produzione di energia elettrica (impianto geotermico del Larderello) con espansioni in turbine a vapore
  • Le sorgenti a bassa temperatura possono essere utilizzate per alimentare piccole reti di teleriscaldamento o sistemi di riscaldamento autonomi a bassa temperatura
Sorgente di calore geotermico

L’energia del moto ondoso

L’energia cinetica generata dal moto ondoso può essere sfruttata da macchine che permettono di convertirla in energia elettrica; si parla di Wave Energy Coverter. Esistono diversi tipi di convertitori di energia dal moto ondoso a seconda del tipo di tecnologia che sfruttano [2].

  • Sfruttare le oscillazioni cicliche del moto ondoso per produrre energia cinetica di alcuni corpi messi in movimento e successivamente energia elettrica
  • Sfruttare le oscillazioni cicliche del moto ondoso per produrre compressioni ed espansioni periodiche di una camera e indurre quindi un flusso d’aria bidirezionale che permette di produrre energia elettrica
  • Sfruttare l’energia cinetica delle onde per accumulare acqua in bacini sopraelevati rispetto alla quota del mare. In questo modo abbiamo un impianto idroelettrico con basso salto ma elevata portata

L’energia nucleare

L’uso di reazioni nucleari merita un discorso a parte, esistono due tipi di reazioni nucleari che possono essere sfruttate per produrre energia.

La prima è quella di fissione ed è attualmente sfruttata nelle centrali nucleari in funzione in tutto il mondo. Il limite e il grande ostacolo della fissione nucleare è la produzione e lo smaltimento delle scorie, infatti, il tempo necessario affinché esse non siano più pericolose è infinitamente più grande di quello necessario a produrle. Tuttavia, stando ai numeri è una fonte energetica ordini di grandezza meno rischiosa rispetto a fonti tradizionali quali carbone, olio combustibile e gas che generano molti più morti per via dell’inquinamento dell’aria.

La seconda, detta fusione, è una reazione che permetterebbe di produrre energia praticamente illimitata ad impatto zero, tuttavia è molto complessa da realizzare e contenere e da sfruttare con gli attuali mezzi tecnologici a disposizione. Al contrario della fissione, la fusione nucleare è una reazione completamente rinnovabile data l’infinita disponibilità del combustibile e la non pericolosità dei prodotti di fusione. Si stanno investendo enormi risorse per rendere tecnologicamente matura la fusione nucleare, in particolare nel sud della Francia, a Cadarache, si sta lavorando duramente per realizzare il più grande reattore a fusione di sempre per dimostrare la percorribilità di questa soluzione energetica: ITER.

Reattore Nucleare fissione
Reattore nucleare a fusione ITER – Credit © ITER Organization, http://www.iter.org/

Ad oggi gli investimenti per l’installazione di nuovi impianti ad energie rinnovabili sono davvero ridicoli, si parla di meno dell’1% del PIL investito per la promozione di tutte le fonti rinnovabili come mostrato nell’immagine seguente. I paesi più virtuosi arrivano al 1,4% ma è davvero troppo poco per far si che la transizione avvenga in modo rapido.

In Italia tra il 2007 ed il 2011 si è ottenuto un incremento di 17 GW di potenza elettrica fotovoltaica installata [3], un aumento di potenza installata di circa il 75% in soli 4 anni. Questo risultato si è ottenuto grazie al Conto Energia, un meccanismo di incentivazione che ha erogato circa 6.7 miliardi di euro complessivi (mediamente 1.6 miliardi/anno). In quegli anni la media del PIL Italiano si aggirava intorno ai 2250 miliardi, questo significa che un investimento di circa lo 0.07% del PIL (dedicato solo al fotovoltaico) ha permesso di incrementare del 75% la potenza elettrica installata in 4 anni. Oggi il Conto Energia non esiste più e la crescita nell’installazione di impianti fotovoltaici ha subito un rallentamento rispetto al periodo 2007-2011. Esistono meccanismi di incentivazione nell’installazione di impianti fotovoltaici, tuttavia i vantaggi economici sono distanti da quelli del precedente Conto Energia.

Il grafico seguente si riferisce al 2015 e mostra i sussidi forniti alle fonti fossili, in Italia sono stati erogati 13.3 miliardi di sussidi per le fonti fossili ovvero circa il 0.7% del PIL.

Fonte – https://www.truenumbers.it/incentivi-combustibili-fossili/

E’ fondamentale spostare gran parte di questi sussidi economici dalle fonti fossili (Sussidi Ambientalmente Dannosi) alle fonti rinnovabili come fortemente sostenuto da Legambiente [4]. Nonostante le mobilitazioni e le proposte avanzate da Legambiente la politica continua non dare segnali positivi. Nella legge di bilancio 2021 non compaiono tagli ai sussidi ambientalmente dannosi (che ammontano a circa 35 miliardi di euro). Questo dimostra una volta di più la volontà politica di dare priorità alle misure a sostegno dell’economia piuttosto che dell’ambiente.

Purtroppo la politica non è matura per fare le grandi scelte che servirebbero davvero e i cittadini non sono sufficientemente informati sulla gravità della situazione per chiedere a gran voce misure d’urgenza per la riduzione delle emissioni.

COSA POSSIAMO FARE?

Da poco è stato convertito in legge il nuovo EcoBonus 110% che permette di ottenere grandi sgravi fiscali per riqualificare energeticamente e rendere più efficiente la propria abitazione, ma non solo! Se vengono rispettati gli standard di efficientamento è possibile inserire ottenere l’incentivo anche per l’installazione di pannelli fotovoltaici per la produzione di energia rinnovabile.

Il GSE mette a disposizione il portale Autoconsumo per calcolare l’autoconsumo di energia che è possibile realizzare con un impianto ad energie rinnovabili di tipo fotovoltaico, in caso contrario puoi utilizzare il calcolatore fotovoltaico di Lifergy.net.

Le fonti rinnovabili rappresentano la scontata soluzione alla nostra necessità di energia, tuttavia non è così semplice soddisfare al 100% il nostro fabbisogno con energia rinnovabile. Perchè? Come possiamo porre rimedio?

Bibliografia:

[1] La nuova turbina da 10 MW sotto i riflettori del Global Wind Summit

[2] Wave energy converters

[3] GSE, i numeri del boom fotovoltaico italiano

[4] Legambiente presenta stop ai sussidi alle fonti fossili

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