Fonti energetiche rinnovabili: cosa sono, quali sono, vantaggi e svantaggi

Negli ultimi anni l'ambito della produzione e dell'approvvigionamento energetico sta risentendo di una forte influenza "green" che sta rivoluzionando, passo dopo passo, tutto il settore. Termini come ecostostenibile, o decarbonizzazione sono diventati parte integrante del nostro vocabolario quotidiano e, con l'influenza delle politiche mondiali, europee e nazionali e dei diversi incentivi previsti dalle normative, si è registrata una forte tendenza a ricercare soluzioni energetiche più "ecofriendly" ricorrendo a fonti rinnovabili dal cui utilizzo deriva uno scarso impatto sull'ecosistema del pianeta. In base alla richiesta di sistemi che riescono a sfruttare questi tipi di energia, tutto il settore della progettazione e dell'installazione si è evoluto di conseguenza, portando alla diffusione di impianti sempre più performanti. Ma quali sono le fonti di energia rinnovabile? quali sono gli effettivi vantaggi che derivano dal loro utilizzo? Abbiamo dato risposta a queste domande nel nostro articolo.

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Cosa si intende per fonti rinnovabili?

Erroneamente si è portati a pensare che le fonti di energia rinnovabili siano tutte quelle di origine naturale, ovvero le fonti energetiche primarie. Tuttavia, tra le fonti energetiche primarie rientrano anche forme di energia presenti in natura, dall'energia solare al petrolio, passando addirittura per l'uranio. Fatta questa precisazione, si può affermare che, per definizione, le energie rinnovabili sono quelle che derivano da risorse naturali e che si riproducono costantemente secondo cicli naturali. Dette anche fonti non convenzionali, rappresentano un'alternativa a tutte le fonti di energia tradizionali, o convenzionali, di cui si è fatto largo uso (o abuso) negli ultimi secoli e che si basano per la maggior parte dei casi sull'utilizzo di combustibili fossili o combustibili nucleari.

Le caratteristiche delle fonti rinnovabili

Riassumendo, rientrano nella definizione di energie rinnovabili tutte le risorse che hanno le seguenti caratteristiche:

rinnovabilità	si rigenerano nel tempo secondo ritmi e leggi di natura senza alcun intervento da parte dell'uomo
inesauribilità	i loro cicli di rigenerazione le rendono delle fonti virtualmente inesauribili
sostenibilità	la loro rigenerazione comporta basso impatto ambientale, inoltre dal loro utilizzo non deriva inquinamento.

Ciò le pone in netta contrapposizione con le energie non rinnovabili che, a differenza loro, tendono ad esaurirsi e hanno impatti rilevanti sull'ambiente sia in fase di estrazione, o produzione, sia per quanto riguarda gli effetti prodotti in termini di inquinamento o smaltimento di scorie.

Quali sono i vantaggi dell'utilizzo delle fonti rinnovabili?

Da quanto abbiamo appena detto emerge in maniera lampante che l'utilizzo di queste fonti di energia ha dei vantaggi chiari e incontrovertibili, ovvero:

• l'assenza di emissioni inquinanti;
• l'inesauribilità e, di conseguenza, la costante disponibilità anche nel futuro;
• la totale assenza del problema dello smaltimento dei rifiuti;
• i notevoli vantaggi dal punto di vista dei costi e dei consumi;
• la possibilità di essere sfruttate in modo combinato per assicurare un efficientamento energetico maggiore.

Questi vantaggi sono le motivazioni che hanno spinto la società attuale verso la transizione energetica ma, per completezza, è necessario citare anche alcuni svantaggi dell'utilizzo di queste fonti di energia, ovvero:

• l'estensione di alcune tipologie di impianti (ad esempio quelli fotovoltaici) richiede l'occupazione di un'ampia porzione di suolo;
• i costi di installazione e manutenzione dei nuovi impianti;
• le possibili alterazioni della fauna e degli habitat in caso di installazioni di dighe o impianti simili;
• la necessità di una riqualificazione lavorativa degli specialisti del settore (che, tuttavia, può essere anche un'opportunità).

Quali sono le principali fonti di energia rinnovabili?

A livello europeo si fa riferimento alla Direttiva 2009/28/CE che ha stabilito che le principali fonti di energia rinnovabile, che non provengono da combustibili fossili o nucleari, esse sono:

• l'energia solare;
• l'energia eolica;
• l'energia geotermica;
• l'energia idroelettrica;
• l'energia da biomasse;
• l'energia marina o oceanica.

Di seguito indicheremo le caratteristiche di ciascuna di queste energie accennando in breve quali sono le caratteristiche degli impianti che le sfruttano.

1. Energia Solare

La fonte rinnovabile più blasonata in Italia è sicuramente l'energia solare la cui applicazione più diffusa ed efficiente si realizza tramite l'installazione di gli impianti solari o fotovoltaici. Tali impianti sono muniti di pannelli di silicio che assorbono la radiazione solare convertendola in energia elettrica da diffondere negli edifici o accumulare, inoltre sono facili da installare anche sui tetti di condomini o singole abitazioni consentendo innumerevoli utilizzi che vanno dal riscaldamento degli ambienti e dell'acqua, all'illuminazione e, paradossalmente, ai sistemi di raffreddamento per le industrie. Oltre ai pannelli, l'energia solare può essere sfruttata tramite ad un sistema che utilizza specchi in grado di convogliare il calore della radiazione solare all'interno di caldaie e permettere così il funzionamento di impianti termoelettrici, in questi casi si parla di "solare a concentrazione". In conclusione citiamo anche il solare passivo, che si basa sulla costruzione di edifici con caratteristiche tali da consentire il passaggio di una quantità maggiore di radiazioni. Queste caratteristiche, unite anche ai numerosi provvedimenti normativi che incentivano l'installazione di questi impianti, ha favorito la loro diffusione nel nostro paese, portando al consolidarsi di una categoria di professionisti specializzati nella progettazione e nell'installazione degli impianti fotovoltaici.

2. Energia Eolica

L'energia eolica è conosciuta e diffusa quasi quanto quella solare, ed è quella che sfrutta l'energia cinetica del vento e le correnti d'aria attraverso installazioni come turbine o pale eoliche che, una volta azionate, producono energia meccanica da cui viene generata quella elettrica. Dai primi primi pittoreschi mulini a vento, la capacità dell'uomo di sfruttare l'energia prodotta dallo spostamento di masse d'aria ha fatto innumerevoli passi avanti migliorando l'efficienza e l'aerodinamicità delle turbine che, attualmente, possono essere integrate anche con la rete energetica pubblica, fornendo energia anche su larga scala. Anche gli impianti che sfruttano l'energia eolica possono essere usate nel pubblico o nel privato, ma per garantire la loro efficienza è necessario installare le pale in zone ampie e particolarmente soggette all'azione dei venti come le zone in prossimità di mari o oceani, o le zone montane. In assenza di vento queste tipologie di impianti smettono di funzionare, per tale motivo quando li si sceglie, si opta spesso per soluzioni ibride (esempio fotovoltaico più eolico).

3. Energia Geotermica

Parlando di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili, è doveroso citare l'energia geotermica, ovvero, quella si basa sui principi della geotermia che prevedono lo sfruttamento gradiente geotermico della terra, ovvero il suo calore, generato dall'energia prodotta dai processi di decadimento degli elementi radioattivi contenuti sotto la superficie terrestre. Tale calore, all'interno degli impianti o delle centrali geotermiche aziona delle apposite turbine generando energia meccanica che viene trasformata in energia elettrica da un alternatore. Un impianto geotermico a bassa entalpia, dunque, riesce a prelevare il calore da falde d'acqua o rocce calde presenti sotto la superficie terrestre e ad utilizzarlo anche su larga scala per il sostentamento energetico di edifici abitativi e commerciali e per lo svolgimento di numerosi processi industriali.
VEDI ANCHE: Energia Geotermica: Cos'è, come funziona, pro e contro di un impianto geotermico

4. Energia Idroelettrica

Anch'essa molto famosa e scoperta nel passato, sfrutta l'energia cinetica generata dallo scorrimento dell'acqua convertendola in energia elettrica. Essenzialmente viene impiegata tramite centrali con impianti di accumulazione, di cui un famoso esempio sono le dighe, all'interno delle quali l'acqua viene raccolta in un bacino e poi fatta defluire attraverso turbine finalizzate alla produzione elettrica. Un altro esempio sono le centrali ad acqua fluente che deviano all'interno di un canale collegato a turbine un fiume o una sua porzione.

5. Energia a Biomasse

Che utilizza appunto la bioenergia prodotta dalle biomasse, ovvero residui organici derivanti da piante o animali.
Tra i diversi sistemi utilizzati per generare energia elettrica dalle biomasse, spiccano quelli che bruciano direttamente il materiale organico e quelle che sfruttano il metano prodotto naturalmente dalla sua decomposizione. La legna da ardere, i biocarburanti, la conversione in energia degli scarti prodotti dagli allevamenti di bestiame tramite sistemi modulari sono tutti esempi validi di impianti a biomasse. Specifichiamo che questo tipo di energia, rispetto alle altre a cui abbiamo fatto riferimento, non può considerarsi inesauribile in quanto la sua fonte è generata dagli scarti prodotti dall'uomo.

6. Energia Marina o Oceanica

L'energia marina viene spesso confusa con quella idroelettrica, tuttavia differisce da questa in quanto sfrutta il movimento di correnti, maree e onde per produrre energia elettrica. Essa funziona in maniera analoga all'energia eolica, tramite pale o turbine che vengono messe in movimento dallo spostamento delle masse d'acqua e generano energia meccanica che viene poi convertita in energia elettrica. Oltre a questo gli oceani hanno la capacità di produrre energia termica grazie all'irraggiamento solare che causa il riscaldamento delle acque.

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• energia solare;
• energia eolica;
• energia geotermica.

Il corso di formazione sulle fonti energetiche rinnovabili è stato regolarmente accreditato al CNAPPC e al CNPI, perciò è valido per il conseguimento di CFP per Architetti e Periti Industriali.

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"Il corso di formazione teorico per approcciarsi alla progettazione e all'installazione degli impianti a energia rinnovabile solare, eolica e geotermica"

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