Quali sono le fonti di energia rinnovabili e vantaggi

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Le fonti di energia non rinnovabili si stanno esaurendo, queste sono riunibili in due categorie: combustibili fossili e combustibili nucleari. I combustibili fossili sono risorse come petrolio, gas e carbone e che vengono prodotti dalla terra dopo un processo lunghissimo che dura milioni di anni. I combustibili nucleari derivano invece principalmente dall’uranio. Questi materiali però vengono consumati molto velocemente e non riescono a rinnovarsi a ritmo altrettanto veloce, per questo sono esauribili e inoltre sono molto inquinanti.

Al contrario le fonti di energia rinnovabili non si esauriscono e rispettano la terra e le risorse che provengono da essa. Non sono inquinanti e per questo vengono anche chiamate fonti pulite. Le risorse energetiche rinnovabili principali sono:

  • Energia Solare;
  • Energia eolica;
  • Energia geotermica;
  • Energia da biomasse;
  • Energia idroelettrica;
  • Energia marina;
  • Energie rinnovabili in Italia.

Energia solare

Il sole è la prima fonte di energia del pianeta. L’energia emessa dal sole ogni giorno può essere utilizzata grazie a degli impianti appositi. Il costante utilizzo di questo tipo di energia non ne riduce la disponibilità, si tratta appunto di una fonte rinnovabile e inesauribile. L’energia solare può produrre energia elettrica oppure termica e ci sono tre modi diversi in cui l’energia del sole si può convertire:

  • il solare fotovoltaico: grazie all’uso di impianti fotovoltaici, composti da pannelli solari, si può convertire in energia elettrica l’energia solare. I pannelli solari, quando vengono a contatto con la luce solare, generano corrente elettrica continua.
  • il solare termico, che produce calore direttamente dai raggi solari con l’uso di un collettore solare. Il collettore quindi converte l’energia solare in termica, riscaldando un liquido che scorre al suo interno per trasportare il calore nei luoghi designati. Questo tipo di energia si può sostituire ai combustibili fossili e al gas.
  • il solare termodinamico o anche pannello solare a concentrazione che accumula sotto forma di calore i raggi solari e li converte in energia elettrica. Spesso viene utilizzato per produrre acqua calda nelle abitazioni.

Pro e contro dell’energia solare

La maggior parte dei contro legati all’energia solare derivano dai costi di installazione dei diversi impianti e della loro manutenzione. Ulteriore contro è l’imprevedibilità, legata alle condizioni meteorologiche, di questa fonte di energia che per questo non garantisce una sicurezza totale. I benefici però sono molti e sicuramente il principale è il risparmio sulla bolletta dell’energia elettrica. In più si tratta di un tipo di energia rinnovabile e pulita che permette di rispettare l’ambiente e non inquinare.

Energia eolica

Questo tipo di energia produce elettricità grazie all’uso delle turbine eoliche. Per garantire risultati elevati è necessario realizzare impianti eolici in zone particolarmente ventose. Gli impianti eolici sono quindi costituiti da pale eoliche, queste usano l’energia cinetica del vento per muoversi e trasformare l’energia meccanica ottenuta dalla rotazione delle pale in energia elettrica. In base a dove è collocata una centrale eolica può essere on-shore oppure off-shore: si definisce on-shore se l’impianto è posizionato sulla terra e invece off-shore se è sul mare. Esiste anche la tipologia near-shore che rappresenta impianti sulla costa.

Pro e contro dell’energia eolica

Il principale contro legato a questo tipo di energia è che il vento è una fonte discontinua, in più gli impianti eolici hanno un costo elevato e producono inquinamento acustico. Questi poi impattano visivamente sul paesaggio. Dall’altra parte però l’uso del vento come fonte di energia prevede vari benefici, è un’energia rinnovabile e pulita e non prevede alti costi di manutenzione. Le pale eoliche hanno una durata davvero lunga e infatti gli impianti possono produrre energia per 25 anni senza che vi sia la necessità di interventi.

Energia geotermica

L’energia geotermica viene ottenuta sfruttando il calore che è presente nella crosta terrestre. La temperatura del suolo del pianeta aumenta in base alla profondità e l’acqua sotterranea si trasforma in vapore quando entra in contatto con il calore delle rocce. L’energia termica si immagazzina quindi nel sottosuolo e fuoriesce poi dalla superfice come acqua o vapore. Le centrali geotermiche possono essere di tre tipi:

  • a vapore secco: il vapore che esce dalle fratture della superficie aziona una turbina.
  • quelle Flash che per avviare la turbina utilizzano un separatore, che divide il vapore dall’acqua che viene poi rimossa.
  • e quelle binarie, dove un fluido che va in ebollizione a una temperatura inferiore ai 100 gradi viene fatto scorrere vicino all’acqua bollente che fa evaporare il fluido e il vapore generato fa muovere una turbina.

Pro e contro dell’energia geotermica

È un fonte rinnovabile che garantisce energia pulita e permette di ricavare energia costante perché stabile, non dipende dai cambi atmosferici e dal giorno o la notte. Questo tipo di energia è quella che può produrre più energia elettrica rispetto alle altre energie rinnovabili. Gli impianti geotermici hanno molti punti favorevoli, occupano meno spazio rispetto ad altri processi di ottenimento di energie rinnovabili, sono silenziosi e non generano inquinamento acustico.

Gli svantaggi sono dovuti al fatto che individuare i giacimenti è molto difficile trovandosi in profondità. Inoltre, l’impatto estetico è notevole, e sono spesso causa di un odore sgradevole. Per questi problemi però si sono trovate delle soluzioni: esistono sistemi di abbattimento per quel che riguarda l’odore e invece progetti di bio-architettura possono ovviare al problema estetico. Il costo di un impianto geotermico è molto elevato, ma ha una durata molto lunga con costi di manutenzione bassi e una volta realizzato garantisce vantaggiosi risparmi.

Energia da biomasse

L’energia da biomasse è generata da tutte gli elementi di origine biologica. Come ad esempio la legna da ardere che è ritenuta rinnovabile perché si può ottenere piantando nuovi alberi. Una centrale che utilizza le biomasse raccoglie i residui forestali, o piante, poi i vari materiali vengono spostati nel forno per dare inizio alla combustione. Il calore che viene sprigionato da questo processo fa evaporare l’acqua che, diventando vapore, innesca il movimento delle turbine generando energia.

Pro e contro dell’energia da biomasse

Fonte rinnovabile e a basso impatto energetico ha però vari svantaggi: la combustione produce inquinamento e quindi non è completamente pulita, l’utilizzo dell’legno come biomassa può portare alla deforestazione poiché per produrre energia servono grandi quantità di materiale, infine il costo di una centrale che utilizza biomasse è molto elevato.

Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica, chiamata anche energia idraulica, è l’energia che sfrutta l’acqua in movimento oppure convogliata in dighe. L’acqua in moto genera energia cinetica che con impianti adeguati viene trasformata in energia elettrica.

Gli impianti idroelettrici possono essere di tre tipi:

  • Ad acqua fluente: questi utilizzano la portata naturale di un corso d’acqua. Quindi l’energia generata dagli impianti idroelettrici ad acqua fluente dipende dalla portata del corso d’acqua.
  • A bacino: questi funzionano attraverso l’uso di un bacino idrico naturale (come i laghi) o artificiale (dighe). Questo tipo di impianto permette di avere un controllo sul flusso dell’acqua e di regolarlo in base alle esigenze.
  • Ad accumulo: questi impianti incrementano la produzione di energia degli impianti a bacino, a differenza di questi ultimi prevedono l’uso due bacini a due altezze differenti. Grazie a un sistema di pompaggio, l’acqua viene trasportata dal bacino più in basso a quello più in alto in modo da poter produrre energia in sicurezza quando c’è maggior richiesta di energia.

Pro e contro dell’energia idroelettrica

L’energia idroelettrica si basa sull’uso di una risorsa altamente rinnovabile. Grazie alle precipitazioni viene garantita la sua disponibilità, questo però significa che è altamente dipendente dagli agenti atmosferici. In più un impianto idroelettrico è molto vasto e può generare deturpazioni dell’ambiente e disboscamenti. Infine non si deve trascurare la rumorosità dell’impianto che genera inquinamento acustico, anche se oggi questo problema può essere risolto.

Energia marina

L’energia ottenuta dal mare è pulita e inesauribile, ne esistono diverse tipologie:

  • L’energia delle correnti marine che, grazie all’uso di pale, converte l’energia cinetica del movimento delle correnti in energia elettrica.
  • L’energia delle maree la quale viene sfruttata dalle centrali mareomotrici che spesso utilizzano bacini che si riempiono e svuotano in base alla marea mettendo in movimento delle pale.
  • L’energia del moto ondoso che sfrutta il movimento delle onde. È però ancora un’idea in fase di sperimentazione ed è oggetto di studio per trovare sistemi che possano sfruttare in modo efficace questa risorsa.
  • L’energia talassotermica che utilizza la variazione di temperatura tra la superficie marina e le profondità per produrre energia. I costi per una centrale che sfrutta questo tipo di energia sono molto alti e per questo non è molto utilizzata.
  • L’energia a gradiente salino, in grado di produrre energia sfruttando la diversa concentrazione di sale nell’acqua.

Pro e contro dell’energia marina

Il vantaggio principale, oltre a quello di essere un’energia pulita, è di certo il basso impatto ambientale e il fatto che questo tipo di impianti diventa sempre più efficiente. Gli svantaggi principali comprendono certamente la difficoltà nel trovare delle zone idonee oltre all’alto costo di realizzazione.

Energie rinnovabili in Italia

L’Italia è fra le principali nazioni utilizzatrici di energia rinnovabile ed è in linea con l’obiettivo europeo nei confronti dell’utilizzo delle energie rinnovabili. Le maggior parte di queste in Italia provengono da centrali idroelettriche o dal solare fotovoltaico, ma non mancano altre tipologie, come l’eolica sempre più diffusa ed utilizzata anche nel nostro Paese.

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Quali sono le fonti di energia rinnovabili e vantaggi