Energia Rinnovabile: dalla Solare all’Eolica e Oltre

Uno dei temi più discussi negli ultimi anni, e per buone ragioni, è il cambiamento climatico. Secondo gli studi scientifici, la temperatura superficiale globale del nostro pianeta è aumentata di circa 1,09 °C nel periodo 2011-2020 rispetto al periodo 1850-1900. In soli dieci anni vi è stato un incremento della temperatura senza precedenti, per via di certe emissioni inquinanti come i combustibili fossili. Il modo migliore per contrastare il cambiamento climatico è l’energia rinnovabile, da quella solare fino a quella eolica.

In questa guida ti spieghiamo cos’è l’energia rinnovabile, con parole facili e precise.   Approfondirai in questo articolo alcune fonti di energia green, cioè quelle che provengono da fonti naturali, o comunque da processi con basso impatto ambientale.

Buona lettura!

Cos’è l’energia rinnovabile?

L’energia rinnovabile proviene da fonti naturali che non utilizzano combustibili fossili. Tra l’altro non produce gas ad effetto serra, né tanto meno altre emissioni inquinanti. Le energie rinnovabili sono considerate le vere risorse del futuro. Sono utilizzate per produrre elettricità, riscaldamento e climatizzazione degli ambienti, nonché per i trasporti e il settore agricolo. L’energia rinnovabile offre vantaggi innegabili come inesauribilità, energia pulita, sviluppo sostenibile e posti di lavoro.

Un’energia pulita implica l’assenza di CO2 e altri gas a effetto serra nell’atmosfera, impedendo l’aggravarsi del riscaldamento globale. Le energie rinnovabili sono inesauribili a differenza dei combustibili fossili e non necessitano di alcuna estrazione, perciò il rischio di penuria energetica diventa alquanto improbabile. E infine la diversificazione delle fonti energetiche permetterebbe un mercato energetico più variegato, innovativo, quello che alcuni teorici chiamano strategia oceano blu, un mercato privo di competizione sfrenata dove le opportunità di crescita sono maggiori.

Le fonti di energia rinnovabile sono molteplici:

• Energia solare
• Energia eolica
• Energia idroelettrica
• Energia geotermica
• Energia marina

Approfondiamo ognuna di queste. Iniziamo da quella solare.

Guida all’energia solare: come funziona e perché conviene

L’energia solare è quella che si ottiene sfruttando la radiazione solare che raggiunge la superficie terrestre. Può essere trasformata in energia elettrica o termica, a seconda del tipo di impianto utilizzato. Un vantaggio che possiede è la sua disponibilità: è una fonte di energia disponibile in tutto il mondo, anche nelle zone più remote.

Proprio per tal motivo l’energia solare costituisce la principale fonte di energia rinnovabile esistente sul nostro pianeta, e sono state esaminate molteplici strategie per trarne vantaggio. Considerando la sua enorme importanza, sorge spontanea la domanda: quali sono le peculiarità dell’energia solare?  Tale fonte energetica viene utilizzata per la produzione di energia elettrica (mediante pannelli fotovoltaici) e termica (utilizzando pannelli solari) sfruttando la radiazione solare.

Innanzitutto, risulta interessante sapere che il sole rappresenta una fonte di energia inesauribile. La quantità di energia radiante che raggiunge la Terra dal sole per unità di tempo e superficie è pari a 1,4 kW/m². Come menzionato in precedenza, l’energia solare può essere convertita in elettricità e calore. Quali sono i principali metodi per realizzare tali conversioni? Principalmente tre:

• Fotovoltaico: il componente principale dell’impianto fotovoltaico consiste nei pannelli fotovoltaici, composti da una serie di celle fotovoltaiche. Queste celle, grazie alla presenza di un materiale semiconduttore come il silicio, sono in grado di trasformare la radiazione solare in energia elettrica. Quando colpite dalla luce solare, i materiali semiconduttori generano un flusso di corrente elettrica attraverso il movimento degli elettroni.
• Termico: la radiazione solare può essere utilizzata per riscaldare acqua potabile o ambienti, sia nelle abitazioni residenziali che nelle aziende. Il principale dispositivo dell’impianto solare termico è il collettore termico, il cui scopo è riscaldare un liquido chiamato fluido termovettore. Successivamente, il fluido si sposta all’interno del sistema, trasportando calore nelle zone desiderate.
• Termodinamico: un impianto solare termodinamico rappresenta una tecnologia che combina l’impianto solare termico con una pompa di calore. Ciò che lo distingue dagli altri sistemi che sfruttano energie rinnovabili è la sua capacità di funzionare tutto l’anno e per l’intera giornata. La pompa di calore interviene quando l’energia solare non è disponibile, consentendo all’impianto di operare senza limitazioni, indipendentemente dalle condizioni climatiche avverse. Ecco perché l’energia solare è sfruttabile in quasi ogni angolo del pianeta.

Il sole è una fonte energetica pulita, quasi inesauribile, ci vorrebbero miliardi di anni per esaurirsi. L’energia solare tutela l’ambiente poiché non prevede nessuna combustione di gas. Uno svantaggio è che non sempre è disponibile, per via dell’alternarsi del giorno e della notte, o di certi eventi climatici.

Guida all’energia eolica: come funziona

Possiamo ottenere l’energia eolica sfruttando il movimento dell’aria sulla superficie terrestre, causato dalle differenze della pressione terrestre. Grazie alle pale eoliche, il movimento dell’aria produce energia cinetica, la quale verrà convertita in energia elettrica attraverso un complicato meccanismo. Come quella solare, non dipende dai combustibili fossili ed è inesauribile. Anche questa vanta un’energia pulita e una disponibilità globale.

Nell’Ottocento e nel Novecento, numerosi scienziati si dedicarono allo studio dell’impiego del vento per scopi energetici. Il risultato delle loro ricerche è che oggi la maggior parte dell’energia eolica viene prodotta attraverso turbine e pale eoliche, poiché la loro morfologia favorisce la produzione di energia cinetica, cioè energia prodotta dal movimento di un corpo. Ma come si trasforma la forza del vento in energia elettrica? Questo processo avviene tramite turbine che convertono il movimento delle pale, mosse dal vento, in elettricità.

Come per ogni tecnologia, l’energia eolica presenta sia vantaggi che svantaggi. Da un lato, è una forma di energia pulita, che non produce scarti o rifiuti inquinanti durante il processo di produzione. Dall’altro, uno dei principali svantaggi è l’impatto visivo delle pale delle turbine, soprattutto quando si tratta di centrali eoliche composte da decine o centinaia di strutture. Queste pale modificano radicalmente il paesaggio circostante. Alcuni sostengono anche che il rumore generato dal movimento delle pale possa disturbare la fauna selvatica, ma anche gli abitanti che si trovano nelle zone limitrofe. L’inquinamento acustico è un problema che deve essere risolto.

Guida all’energia idroelettrica: come funziona

L’energia idroelettrica si ottiene sfruttando l’energia potenziale e cinetica dell’acqua in movimento. L’energia idroelettrica può essere trasformata in energia elettrica o meccanica, tutto dipende dal tipo di impianto impiegato dalla struttura.

L’energia idroelettrica sfrutta la forza dell’acqua in movimento per generare elettricità in modo pulito e sostenibile. Il processo inizia con la costruzione di una diga che crea un bacino di accumulo. Quando l’acqua viene rilasciata, fluisce attraverso un condotto forzato verso la centrale idroelettrica. All’interno della centrale, l’acqua fa girare una turbina idraulica, collegata a un generatore elettrico. L’energia cinetica dell’acqua viene convertita in energia elettrica mediante il principio dell’induzione elettromagnetica. L’energia prodotta viene quindi trasportata attraverso linee di trasmissione e adattata alla rete elettrica nazionale prima di essere distribuita agli utenti finali.

Uno dei vantaggi distintivi dell’energia idroelettrica è la sua capacità di regolazione: l’apertura e la chiusura delle valvole della diga consentono di controllare il flusso d’acqua e, di conseguenza, la produzione di energia. Questo rende l’energia idroelettrica una fonte flessibile che può rispondere alle variazioni della domanda energetica.

Guida all’energia geotermica: come funziona

Una delle forme di energia provenienti da fonti rinnovabili, ampiamente adottata in Italia e diffusa in Europa, è l’energia geotermica. Questa si manifesta come l’energia generata attraverso risorse geologiche di calore.

Ma come funziona, in concreto, l’energia geotermica? Questo tipo di energia si basa sui principi della geotermia, cioè sull’utilizzo del calore naturale presente all’interno della Terra. Questo calore è generato naturalmente dai processi di decadimento nucleare degli elementi radioattivi presenti nel nucleo, nel mantello e nella crosta terrestre. Tra questi elementi vi sono l’uranio, il torio e il potassio, che si trovano in abbondanza nelle profondità del nostro pianeta. Tutto è reso possibile grazie all’impianto geotermico. Un impianto geotermico è un sistema che sfrutta il calore naturale presente all’interno della Terra per generare energia termica ed elettrica. Utilizza pozzi geotermici o circuiti di fluidi geotermici per trasferire il calore dal sottosuolo alla superficie, dove può essere utilizzato per riscaldamento, raffreddamento o produzione di elettricità. È una forma di energia rinnovabile e a basso impatto ambientale.

Guida all’energia marina: come funziona

Infine abbiamo l’energia marina. L’energia marina rappresenta un’eccitante frontiera nell’ambito delle fonti energetiche rinnovabili. Si basa sull’utilizzo delle risorse marine come onde, maree e correnti per generare energia pulita. Le tecnologie marine sono diverse: i dispositivi di cattura dell’energia delle onde oscillano con il movimento del mare, convertendo l’energia cinetica in energia elettrica; gli impianti di energia mareomotrice sfruttano la variazione delle maree per produrre elettricità.

Anche in questo caso si tratta di un’energia pulita, anche se non si trova sotto il faro dei media. Questi sistemi sono progettati per massimizzare l’efficienza e la durabilità, minimizzando l’impatto sull’ambiente marino.

E con questo concludiamo la guida all’energia rinnovabile. L’energia rinnovabile vanta molteplici fonti di energia, ovvero fonti naturali che non impattano in particolar modo sul pianeta, anche se presentano alcuni svantaggi da tenere in considerazione. La collaborazione di tutti i paesi è fondamentale, visto che abitiamo sotto lo stesso cielo. Se ti è piaciuto questo articolo, lo staff di Inline Style ti invita a condividere il sapere tecnologico. Ci aiuti a crescere e a fare informazione. Grazie e alla prossima!