2 Le risorse rinnovabili

Quali sono le risorse rinnovabili? 
Che tipo di energia forniscono? 
Perché è importante sfruttarle? 

Le risorse che si rigenerano in tempi brevi o che sono sempre disponibili sono dette rinnovabili. Un altro nome che le identifica è “alternative”, per sottolineare il fatto che rappresentano un’alternativa alle risorse non rinnovabili.
Sono rinnovabili risorse come la luce del Sole, l’acqua, il vento, il calore proveniente dall’interno della Terra e le biomasse (materiali di origine biologica).

LE ENERGIE RINNOVABILI

Le risorse rinnovabili costituiscono forme di energia alternative, che possono essere utilizzate per la produzione di energia termica o elettrica.

  io studio  

• Energia solare. Si tratta dell’energia che proviene direttamente dal Sole e che viene raccolta attraverso pannelli solari termici e pannelli fotovoltaici (5). Entrambi i tipi di pannelli immagazzinano la luce solare: i primi la utilizzano per portare calore (sotto forma di acqua calda) all’interno di un edificio, i secondi la trasformano in energia elettrica. Spesso si usano anche veri e propri specchi mobili, che “catturano” i raggi del Sole indirizzandoli verso una caldaia piena d’acqua; il vapore acqueo che si forma in seguito al riscaldamento dell’acqua viene poi convogliato verso un sistema di turbine all’interno di una centrale per la produzione di energia elettrica.
  L’energia solare si caratterizza per la disponibilità immediata ed è praticamente inesauribile, almeno nelle zone geografiche più esposte ai raggi solari. Tuttavia, non è equamente distribuita nelle diverse aree del globo; inoltre, le tecnologie usate per sfruttarla hanno ancora costi piuttosto elevati.

• Energia idrica. Questo tipo di energia proviene direttamente dall’acqua, o meglio dall’energia che le masse d’acqua possiedono quando si trovano a una certa altezza e precipitano verso il basso, come avviene per esempio nelle cascate: si tratta di energia cinetica, ossia di movimento. Per sfruttare questa energia, il corso dei fiumi viene fermato per mezzo di dighe, creando bacini artificiali (6). La caduta controllata dell’acqua all’interno dei bacini mette in funzione le turbine delle centrali idroelettriche, che producono elettricità. L’energia idrica può essere prodotta anche dal moto ondoso e dalle maree.

• Energia eolica. Anche l’energia prodotta dal vento, se opportunamente convogliata, può diventare energia elettrica. Affinché questo avvenga è necessario l’utilizzo di un generatore eolico (7), cioè una struttura dotata di eliche che, ruotando, trasformano l’energia del vento in energia elettrica. I generatori eolici devono essere posti in zone dove il vento è frequente, per esempio ad altezze elevate o sul mare, e soffia a una certa velocità (tra i 70 e i 110 km/h).

• Energia geotermica. È un tipo di energia che si ottiene sfruttando il calore del sottosuolo, in particolare quello del vapore acqueo che si forma quando le acque sotterranee vengono in contatto con rocce molto calde. Attraverso tubature, il vapore acqueo viene convogliato nelle centrali geotermiche per la produzione di energia elettrica (8). Questo sistema è molto diffuso nelle zone interessate da fenomeni di vulcanismo secondario, come l’Islanda. Anche in Italia esistono centrali geotermiche, tra cui quella che sfrutta i soffioni boraciferi di Larderello, in Toscana.

• Energia dalle biomasse. Le biomasse sono tutte le sostanze di origine biologica (quindi provenienti da animali, piante, microrganismi ma anche rifiuti organici) che attraverso una serie di lavorazioni vengono trasformate in energia. Possono essere sfruttate per produrre calore, attraverso la combustione diretta, oppure alcol etilico o biogas, attraverso la fermentazione. Sia l’alcol etilico sia il biogas sono utilizzati come carburante; il biogas, inoltre, può servire per il riscaldamento domestico.

• Energia dai rifiuti solidi. Tutti i rifiuti solidi che non possono essere riciclati vengono raccolti e pressati in blocchi cilindrici, detti ecoballe, ottenendo il Cdr (Combustibile derivato dai rifiuti) (9). Questo può essere bruciato in appositi inceneritori, cioè impianti dotati di sistemi di recupero dell’energia prodotta dalla combustione, per ricavare elettricità o calore.

• Energia dall’idrogeno. L’idrogeno può essere sfruttato per produrre energia elettrica, calore e acqua, grazie all’uso di celle a combustibile, generatori in cui l’energia è prodotta dalla reazione tra un combustibile (l’idrogeno, appunto) e un composto gassoso (ossigeno o aria). L’idrogeno è un elemento molto diffuso in natura, ma sempre combinato con altri elementi (per esempio con l’ossigeno, nell’acqua): per poterlo utilizzare occorre separarlo e, attualmente, questo richiede una tecnologia molto costosa ed energia elettrica che, a sua volta, deve essere prodotta. Le celle a combustibile, quindi, rappresentano una promessa per il futuro, ma occorre risolvere il problema di come ricavare idrogeno a costi contenuti e utilizzando esclusivamente risorse rinnovabili.

    SCIENZE +     L’eolico off-shore

In genere siamo abituati a vedere impianti eolici sulla terraferma. Da qualche anno, tuttavia, stanno sorgendo parchi eolici off-shore, cioè impianti situati a qualche miglio di distanza dalle coste, in mezzo al mare o a laghi, che sfruttano il forte vento tipico di alcune di queste zone. Le turbine vengono ancorate al fondale per mezzo di cavi di acciaio sfruttando, soprattutto in caso di fondali molto profondi, la stessa tecnologia utilizzata per l’ancoraggio delle piattaforme petrolifere.
Nei Paesi in cui le condizioni sono favorevoli, la produzione di energia elettrica con parchi eolici marini è in grande sviluppo: in particolare, la Norvegia e il Regno Unito vi fanno sempre maggiore affidamento, sviluppando e finanziando progetti di grande portata.