Le Fonti Rinnovabili

Nel contesto di un mondo sempre più attento all'ambiente e alle sfide del cambiamento climatico, le fonti di energia rinnovabile si pongono alla base della sostenibilità energetica globale. Tra queste, il Sole (energia solare), il Vento (energia eolica), l’Acqua (energia idroelettrica) e la Terra (energia geotermica), si distinguono per il loro potenziale nel fornire energia pulita e abbondante per le generazioni future.

Le fonti naturali di energia sostenibile rinnovabile, rappresentano una risorsa inesauribile e pulita per la produzione di energia. Queste fonti rinnovabili in Italia includono principalmente l'energia solare fotovoltaica e termica. L’energia generata grazie al sole, può essere impiegata per la produzione di elettricità (sistemi fotovoltaici) o calore (pannelli solari).

I sistemi fotovoltaici sfruttano un principio che converte direttamente la luce solare in energia elettrica. Il pannello solare fotovoltaico è composto da celle solari, generalmente realizzate in silicio, che generano corrente continua quando vengono colpiti dai fotoni della luce solare. Questa corrente continua viene quindi convertita in corrente alternata attraverso un inverter per alimentare le apparecchiature elettriche.

I sistemi fotovoltaici possono essere installati su tetti di copertura, tetti di capannoni, terreni o altre superfici esposte alla luce solare, e possono essere dimensionati in base alle esigenze di consumo energetico dell'utente. Sono adatti sia per utilizzi residenziali che commerciali, offrendo una soluzione sostenibile per la produzione di energia elettrica a costi competitivi nel lungo termine.

I pannelli fotovoltaici trasformano il calore del sole in riscaldamento domestico, attraverso un sistema che trasferisca quel calore all’acqua. Questi pannelli sono costituiti da tubi o piastre captanti assorbenti nere che, sfruttando l’energia filtrata attraverso il vetro della superficie, la trattengono per reimmetterla come radiazione infrarossa, capace di riscaldare il fluido termovettore contenuto nei tubi a serpentina. Il calore così prodotto può essere immagazzinato per utilizzi futuri o utilizzato immediatamente, fornendo una fonte sostenibile e a basso impatto ambientale di energia termica, anche in assenza di sole visibile.

I pannelli solari sono ampiamente impiegati per riscaldare acqua sanitaria in ambito residenziale e commerciale, per il riscaldamento degli ambienti e per applicazioni industriali che richiedono acqua calda o vapore.

In conclusione, sia i sistemi fotovoltaici che i pannelli solari rappresentano soluzioni affidabili e sostenibili per la produzione di energia, offrendo benefici economici, ambientali e sociali sia per le aziende che per i privati cittadini. La scelta di adottare queste tecnologie contribuisce non solo a ridurre le emissioni di gas serra e a preservare l'ambiente, ma anche a garantire una maggiore autonomia energetica e a ridurre i costi a lungo termine legati all'approvvigionamento energetico.

L'energia eolica è una forma di energia rinnovabile che sfrutta la forza del vento per generare elettricità. È una delle fonti energetiche più pulite e sostenibili disponibili, in quanto non produce emissioni nocive o gas serra durante il suo funzionamento.

Il vento viene trasformato in energia attraverso l’azione meccanica delle turbine eoliche. Queste sono collocate in luoghi dove il vento è costante e abbastanza forte, come colline, pianure aperte o aree costiere. Quando il vento soffia sulle pale produce energia meccanica che viene quindi convertita in energia elettrica utilizzando un generatore all'interno della turbina.

Esistono diverse tipologie di turbine eoliche, tra cui le turbine a asse orizzontale e quelle a asse verticale. Le turbine ad asse orizzontale sono le più comuni e hanno le pale disposte su un piano orizzontale, mentre le turbine ad asse verticale hanno le pale disposte su un piano verticale.

L'energia eolica ha diversi vantaggi, tra cui la sua abbondanza e disponibilità in molte regioni del mondo, la sua bassa emissione di gas serra e la sua capacità di contribuire alla diversificazione delle fonti energetiche. Inoltre, le turbine eoliche possono essere integrate in modo relativamente non invasivo nell'ambiente circostante.

L'energia eolica continua a crescere come una delle fonti di energia più promettenti per contribuire alla transizione verso un sistema energetico più sostenibile e a basse emissioni di carbonio.

L'acqua è una risorsa preziosa che può essere sfruttata per generare energia attraverso diverse tecnologie, principalmente l'energia idroelettrica, che è la forma più comune di energia derivata dall'acqua.

Si basa sull'utilizzo dell'energia cinetica dell'acqua in movimento, come quella di un fiume o di una cascata, per far girare le turbine e generare elettricità. Le dighe idroelettriche sono costruite per catturare l'acqua in un bacino, dove viene regolata la quantità di flusso d'acqua rilasciato attraverso le turbine. Questo movimento rotatorio viene quindi convertito in energia elettrica tramite un generatore.

In Italia la produzione si concentra nell’area settentrionale, grazie al lavoro di oltre 2000 centrali, in particolare in Lombardia, Piemonte e Trentino, che nel 2021 hanno generato 45,39 terawattora pari a poco più del 14% del fabbisogno energetico nazionale e al 39% della produzione da fonti rinnovabili.

Questa forma di energia derivata dall'acqua offre un'opportunità per produrre energia pulita e rinnovabile, riducendo la dipendenza dalle fonti fossili e contribuendo alla mitigazione dei cambiamenti climatici.

La terra è una fonte di energia geotermica grazie al calore accumulato nel suo nucleo e che si propaga verso la superficie. Questo calore può essere sfruttato per generare energia in diverse forme.

L'energia geotermica può essere sfruttata sia per il riscaldamento diretto che per la generazione di elettricità. Nei sistemi di riscaldamento diretto, l'acqua calda sotterranea viene pompata in superficie e utilizzata per riscaldare edifici, serre, piscine, ecc.

Per la generazione di elettricità, l'energia geotermica viene utilizzata per far evaporare un fluido (solitamente acqua o un fluido termico) che, in forma di vapore, fa girare delle turbine collegate a un generatore.

Esistono diversi tipi di impianti geotermici, tra cui:
Impianti a vapore secco che utilizzano vapore naturale ad alta temperatura estratto direttamente dal sottosuolo per far girare le turbine e generare elettricità.
Impianti a vapore flash in cui viene pompata l’acqua ad alta temperatura (solitamente sopra i 180°C) dal sottosuolo. L'acqua viene quindi depressurizzata in un serbatoio a pressione più bassa, trasformandola parzialmente in vapore, che viene quindi utilizzato per far girare le turbine.
Impianti binari che sfruttano fluidi a bassa temperatura (tra i 70°C e i 150°C) per far evaporare un fluido organico a basso punto di ebollizione, come l'isobutano. Il vapore del fluido organico viene quindi utilizzato per far girare le turbine e generare elettricità.

Tra i vantaggi dell'energia geotermica ci sono la sua disponibilità continua e affidabile, la bassa emissione di gas serra e l'impatto ambientale relativamente ridotto rispetto ad altre fonti di energia.

In generale, l'energia geotermica rappresenta una fonte di energia rinnovabile e sostenibile che può contribuire in modo significativo alla diversificazione del mix energetico e alla transizione verso un'economia a basse emissioni di carbonio.