Energie rinnovabili: definizione, esempi, vantaggi e limiti

Esistono diversi tipi di energia rinnovabile, prodotta da diverse fonti.

Quali sono le energie rinnovabili

1. Energia solare

Questo tipo di energia rinnovabile proviene direttamente dalla cattura della radiazione solare. Specifici sensori vengono utilizzati per assorbire l’energia dei raggi solari e ridistribuirla secondo due principali modalità di funzionamento:

• Solare fotovoltaico (pannelli solari fotovoltaici): l’energia solare viene catturata per la produzione di elettricità.
• Solare termico (scaldacqua solare, riscaldamento, pannelli solari termici): il calore dei raggi solari viene catturato e ridistribuito, e più raramente viene utilizzato per produrre energia elettrica.

2. Energia eolica

Nel caso dell’energia eolica, l’energia cinetica del vento aziona un generatore che produce elettricità. Esistono diversi tipi di energie rinnovabili eoliche: turbine eoliche onshore, turbine eoliche off-shore, turbine eoliche galleggianti… Ma il principio rimane lo stesso a livello globale per tutti questi tipi di energie rinnovabili.

3. Energia idroelettrica

L’energia cinetica dell’acqua (fiumi e fiumi, dighe, correnti marine, maree) aziona le turbine che generano elettricità.
Le energie marine fanno parte delle energie idrauliche.
Maggiori informazioni consulta i nostri articoli:

4. biomasse

L’energia proviene dalla combustione di materiali di origine biologica (risorse naturali, colture o rifiuti organici). Ci sono tre categorie principali:

• Legna
• Biogas
• Biocombustibili

5. Energia geotermica

L’energia proviene dal calore emesso dalla Terra e immagazzinato nel sottosuolo. A seconda della risorsa e della tecnologia utilizzata, le calorie vengono utilizzate direttamente o convertite in energia elettrica.

Vantaggi e svantaggi delle energie rinnovabili

Oltre al fatto che in teoria non sono esauribili come i combustibili fossili, le energie rinnovabili presentano altri vantaggi ecologici. Ad esempio, l’elettricità prodotta da fonti di produzione di energia rinnovabile emette pochissima CO2, soprattutto se confrontata con combustibili fossili come il carbone. Per questo le energie rinnovabili sono un vettore privilegiato nella lotta al riscaldamento globale. Sono anche considerati un fattore di resilienza perché consentono una produzione a basse emissioni di carbonio e decentralizzata.

Per misurare le emissioni di CO2 delle energie rinnovabili utilizziamo lo strumento LCA (Life Cycle Analysis) che permette di conoscere le emissioni di CO2 per kWh di elettricità prodotta, integrando le emissioni di CO2 da infrastrutture manifatturiere, estrazione risorse e fine vita . Secondo il rapporto dell’IPCC (Gruppo intergovernativo per lo studio del clima), le energie rinnovabili beneficiano di un LCA favorevole rispetto a molte energie.

Ecco l’elenco delle principali fonti di produzione di energia elettrica in base alle loro emissioni di CO2 secondo il rapporto IPCC, allegato 3 (dal meno inquinante al più inquinante, in valori mediani):

• Eolico onshore: 11 gCO2eq/kWh
• Nucleare: 12 gCO2eq/kWh
• Idroelettricità: 24 gCO2eq/kWh
• Solare termodinamico: 27 gCO2eq/kWh
• Geotermico 38 gCO2eq/kWh
• Solare fotovoltaico: 41-48 gCO2eq/kWh
• Biomassa: 230 gCO2eq/kWh
• Gas naturale: 490 gCO2eq/kWh
• Carbone: 820 gCO2eq/kWh

Tali calcoli non includono tuttavia le emissioni di CO2 legate all’infrastruttura elettrica, in particolare lo stoccaggio necessario per la produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili.

Energie rinnovabili, efficienza energetica, intermittenza e accumulo

In effetti, le energie rinnovabili sono talvolta criticate per la loro minore efficienza energetica rispetto ai combustibili fossili. Anche i costi di produzione sono spesso considerati più elevati nel breve termine. Ma soprattutto sono caratterizzati da una disponibilità più incerta: ad esempio, solare ed eolico non producono energia elettrica permanentemente. Questo fenomeno è chiamato intermittenza: una turbina eolica produce solo in modo intermittente, quando c’è vento.

Pertanto, per essere utilizzabili su larga scala, le energie rinnovabili intermittenti devono essere accompagnate da una specifica infrastruttura per la gestione della rete elettrica, e in particolare dei meccanismi di stoccaggio dell’energia elettrica. In altre parole, devi essere in grado di immagazzinare l’energia che produci in eccesso durante i periodi favorevoli (quando c’è molto sole e vento) per ridistribuirla durante i periodi di punta, quando la produzione è bassa.

Si tratta quindi di costruire batterie o complessi sistemi di accumulo che richiedono molte risorse naturali e aumentano l’inquinamento legato alle energie rinnovabili.