Energie rinnovabili

Introduzione

Si considerano energie rinnovabili quelle forme di energia generate
da fonti “inesauribili” (quelle le cui riserve certamente
oltrepasseranno gli orizzonti temporali della nostra civiltà) e, di
conseguenza, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le
generazioni future. Se da un lato il termine “rinnovabile” non adempie
agli aspetti scientifici del primo principio della termodinamica – cui
presupposti essenziali affermano che l’energia non si crea né si
distrugge, e di conseguenza tutte le forme di energia sarebbero da
considerare rinnovabili; da un punto di vista sociale e politico, si
crea l’attuale distinzione tra fonti di energia considerate rinnovabili
(per la normativa italiana: il sole, il vento, le risorse idriche, le
risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in
energia elettrica o termica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici
e inorganici) e quelle non rinnovabili (in particolare le fonti fossili
quali petrolio, carbone, gas naturale).

Di seguito vengono elencate le principali tipologie di Fonti Energetiche Rinnovabili (FER):

• L’energia solare può essere utilizzata sia per la
  produzione diretta di elettricità sia per la produzione di acqua calda.
  Nel primo caso, l’irradiazione solare è convertita in energia elettrica
  tramite l’effetto fotoelettrico: i panelli fotovoltaici sono composti da
  celle che in pratica si comportano come piccole batterie. Attualmente,
  il principale limite allo sviluppo degli impianti fotovoltaici è il loro
  elevato costo, infatti la filiera viene sovvenzionata con vari metodi
  per incoraggiare la ricerca di nuove tecnologie più competitive. Nel
  caso del solare termico i raggi sono trasformati in calore che viene
  utilizzato per la produzione di acqua calda sanitaria o per il
  riscaldamento dell’ambiente domestico. La tecnologia attualmente
  disponibile permette già di recuperare l’investimento in un impianto
  termico in poco tempo.
• Il vento è uno spostamento di masse d’aria dovuto
  alle differenze di pressione e densità causate dal modo disuguale in cui
  la terra viene riscaldata dal sole. Tali spostamenti possono essere
  sfruttati per la produzione di energia elettrica. Negli ultimi anni la
  ricerca di nuove soluzioni ha dato un forte impulso allo sviluppo
  dell’eolico che rappresenta il mercato più dinamico tra le risorse
  rinnovabili. La tecnologia è attualmente matura e l’efficienza è già
  molto alta. I principali limiti percepiti sono il costo, la
  discontinuità della produzione e l’impatto paesaggistico-ambientale.
  Problemi che possono essere limitati attraverso misure ad hoc:
  
  - Il costo viene coperto da una politica di prezzi sovvenzionati;
  
  - Il problema della discontinuità viene arginato attraverso la
  limitazione delle immissioni in rete di energia prodotta da fonti
  eoliche;
  
  - Riguardo la questione paesaggistica, gli studi dimostrano che è un
  problema principalmente di natura estetica, giacché gli ecosistemi non
  vengono toccati e quindi si tratterebbe di studiare soluzioni
  architettoniche di minor impatto.
• L’energia idroelettrica è prodotta dal movimento
  dell’acqua, ed è un metodo che presenta molti vantaggi: non emette
  anidride carbonica, giacché non si basa sulla combustione, e si tratta
  di tecnologia matura e a costi contenuti. Il suo limite riguarda
  l’impatto ambientale prodotto dalle opere idrauliche necessarie (dighe,
  condotte, barriere nei fiumi, ecc). Inoltre, la produzione idroelettrica
  dipende dalla disponibilità di acqua defluente ed è quindi poco
  flessibile.
• L’energia geotermica deriva dalle differenze di
  temperatura con gli strati più profondi della Terra. Viene considerata
  una forma di energia rinnovabile sebbene la rigenerazione dei pozzi
  geotermici richieda un lungo periodo di tempo. Al vantaggio di essere
  una forma di energia pulita, si oppone il fatto che essa dipenda
  fortemente da fattori geografici per il suo sfruttamento. Infatti,
  soltanto alcune particolari zone toccate da fenomeni vulcanici o
  tettonici presentano condizioni in cui la temperatura del sottosuolo è
  leggermente più alta della media. In queste aree, l’energia può essere
  recuperata attraverso l’utilizzo dei vapori acquei sia per la produzione
  di energia elettrica (attraverso apposite turbine) sia per il
  riscaldamento, le coltivazioni in serra e il termalismo.
• Il termine biomasse indica tutte quelle sostanze
  derivanti direttamente o indirettamente dalla fotosintesi, riunendo
  materiali di natura eterogenea: dai residui forestali agli scarti
  dell’industria di trasformazione del legno o delle aziende zootecniche.
  Molti sono gli aspetti positivi derivati dall’utilizzo delle biomasse,
  in particolare: l’energia può essere stoccata sotto forma di materiale
  vegetale e la conversione avviene con processi che possono essere
  costanti. In contrapposizione sussistono i problemi legati alla
  costruzione di impianti con alte potenze e la questione delle emissioni
  di sostanze inquinanti dalla loro combustione.

La ricerca di nuove tecnologie avanza, e attualmente molte sono già
in fase di test o iniziano ad essere commercializzate. Tra queste le
principali sono: la gassificazione avanzata delle biomasse, le tecnologie di bioraffinazione, le centrali solari termodinamiche, l’energia geotermica da rocce calde e asciutte (Hot-dry-rock) e lo sfruttamento dell’energia degli oceani (energia
talassotermica, mareomotrice e del moto ondoso). Si spera che queste
nuove tecniche possano avere in futuro un potenziale comparabile alle
fonti di energia rinnovabile già mature, e insieme ad esse rappresentare
il nuovo fronte energetico mondiale.

La “scoperta” delle FER

L’interesse per le energie rinnovabili è emerso negli anni ’70, a
seguito della prima grande crisi petrolifera mondiale del 1973. Nel 1974
veniva pubblicato il rapporto “A Time to Choose” (Il momento di scegliere,
di David Freeman) commissionato dalla Ford Foundation, che indirizzava
l’attenzione sulle opportunità date dall’utilizzo delle energie
rinnovabili e sui possibili risparmi energetici grazie alle nuove
tecnologie produttive. Non si parlava ancora di cambiamenti climatici
le questioni principali erano legate all’inquinamento atmosferico e al
superamento di rischi economici e politici determinati dalla dipendenza
verso le importazioni di energia. I vertici politici nazionali americani
appoggiavano ed incentivavano la produzione e l’utilizzo delle
cosiddette “energie verdi”.

Tuttavia, la reazione negativa dell’industria energetica americana è
stata immediata, con la presentazione di un rapporto in cui si cercava
di screditare l’efficienza dell’applicazione delle energie rinnovabili.
Inoltre, ogni metodo veniva impiegato per ostacolarne la diffusione,
incluso l’acquisto sistematico di piccole imprese che venivano dismesse e
chiuse. Le forze politiche iniziarono a cedere, e l’arrivo del nuovo
governo guidato dal Presidente Ronald Reagan sommato al crollo dei
prezzi del petrolio nel 1985 sono stati “gli ultimi colpi” per far
cessare l’attenzione sul tema delle rinnovabili. La questione è stata
risollevata soltanto a metà degli anni ’90 e questa volta il dibattito
viene spinto dalle discussioni sull’intensificazione dell’effetto serra
ed il conseguente aumento della temperatura del pianeta.

Il quadro generale nel quale il tema viene ripresentato è
caratterizzato dal boom industriale di alcuni paesi emergenti, in
particolare India e Cina, che insieme alla crescita economica hanno
visto aumentare in modo esponenziale la domanda energetica, sia legata
alla produzione sia al consumo di beni (elettrodomestici, telefoni,
condizionatori, ecc). Nel frattempo un meccanismo differente, ma con le
stesse conseguenze, è in corso nei paesi di vecchia industrializzazione,
dove la diffusione di tali beni di consumo è ormai matura, ma l’aumento
del contenuto tecnologico e la spinta ad una continua sostituzione dei
prodotti causa un sempre maggiore accrescimento della richiesta per
l’energia.

Il problema tuttavia non si concentra effettivamente né nella
produzione né nel consumo energetico in sé, ma nel fatto che la maggior
parte della richiesta di energia viene soddisfatta attraverso l’utilizzo
di combustibili chimici, ottenuti principalmente dalla combustione di carburanti fossili
a base di carbonio. Due sono le questioni principali legate al tema: la
prima, la scarsità degli idrocarburi, che hanno tempi molto lunghi per
“rinnovarsi” (si parla di milioni di anni); la seconda, la
concentrazione dei gas prodotti dalla combustione nell’atmosfera (in
particolare l’anidride carbonica), cui flusso di emissione supera le
capacità naturali di assorbimento del sistema Terra e causa il riscaldamento globale.

Come è noto, a seguito della “” (United Nations Framework Convention on Climate Change – UNFCCC), adottata nel 1992 alla Conferenza delle Nazioni Unite sull’Ambiente e lo Sviluppo
di Rio de Janeiro, a livello internazionale si iniziano a definire
delle strategie di mitigazione volte alla riduzione delle emissioni per
contrastare il cambiamento climatico principalmente attraverso una
maggiore efficienza energetica e lo sviluppo delle energie rinnovabili.
Sarà poi in occasione della terza Conferenza delle Parti, realizzata a
Kyoto in Giappone nel dicembre 1997, che verrà approvata la decisione di
adottare un Protocollo Internazionale, giuridicamente vincolante, nel
quale i paesi industrializzati si impegnano a ridurre le emissioni di
elementi inquinanti, in particolare i cosiddetti gas serra. Il trattato
prevede che tale riduzione, per il periodo 2008-2012, sia equivalente ad
almeno il 5% rispetto ai livelli del 1990.

L’azione dell’Unione europea

Nello stesso anno della firma del Protocollo di Kyoto, la Commissione europea pubblica il Libro Bianco “Energie per il Futuro: le fonti energetiche rinnovabili” (FER) nel
quale si pone l’obiettivo di raggiungere nell’Unione, entro il 2010, un
tasso di penetrazione delle rinnovabili del 12%. A settembre 2001 viene
approvata la “Direttiva 2001/77/CE del Parlamento europeo e del Consiglio” cui obiettivo è “promuovere
un maggior contributo delle fonti energetiche rinnovabili alla
produzione di elettricità nel relativo mercato interno e a creare le
basi per un futuro quadro comunitario in materia”. Tra i vari
punti, la direttiva indicava che gli obiettivi nazionali degli Stati
membri devono coincidere con gli obiettivi complessivi globali della
Comunità per il 2010. Si prevedeva inoltre che qualora gli obiettivi
indicativi nazionali fossero incompatibili con l’obiettivo indicativo
globale, la Commissione aveva la possibilità di proporre, nella forma
adeguata, obiettivi nazionali, compresi eventuali obiettivi vincolanti.

Negli anni seguenti, la Comunità Europea, attraverso la pubblicazione di una serie di Libri verdi e Direttive
sulle tematiche energetiche, ha cercato trasversalmente di delineare
una strategia di promozione delle energie rinnovabili. Inoltre, è stato
istituito il per il periodo 2003/2006, che è poi stato riconfermato nel
2007 fino al 2013. Il programma EIE si propone di accelerare la
realizzazione degli obiettivi nel settore dell’energia sostenibile,
sostenendo il miglioramento dell’efficienza energetica, l’adozione di
fonti di energia nuova e rinnovabile, una maggiore penetrazione sul
mercato di tali fonti di energia, la diversificazione dell’energia e dei
carburanti, l’aumento della quota di energia prodotta da fonti
rinnovabile e la riduzione del consumo energetico finale.

Negli anni successivi, la Commissione ha adottato un Piano d’azione per l’efficienza energetica: concretizzare le potenzialità” – COM(2006),
il cui obiettivo “è contenere e ridurre la domanda di energia, nonché
agire in maniera mirata sul consumo e sull’approvvigionamento per
riuscire a ridurre del 20% il consumo annuo di energia primaria entro il
2020 (rispetto alle proiezioni sul consumo energetico per il 2020)”.
Dal piano ne deriva la cosiddetta , ossia ridurre le emissioni di CO2
del 20%, aumentare l’efficienza in campo energetico del 20%, e portare
la produzione di energie rinnovabili al 20% entro il 2020.

Con l’approvazione della strategia 20-20-20 l’Europa si propone quale
soggetto trainante nello sviluppo delle energie rinnovabili e nella
lotta al cambiamento climatico e se saprà tradurre in politiche ed
azioni concrete gli impegni assunti potrà svolgere il ruolo di
leadership nell’azione globale per realizzare una società a basse
emissioni di carbonio.

A che punto siamo?

Attualmente, spinte dalla crisi energetica e dalla questione dei
mutamenti climatici, le FER assumono un peso sempre più consistente
nella bilancia energetica mondiale. Gli investimenti in Ricerca e
Sviluppo (R&D) tecnologico hanno sopportato negli ultimi anni
un’ampia diffusione in diversi paesi, con il conseguente aumento di
efficienza e potenza.

Negli Stati Uniti, ad inizio 2009,
l’energia rinnovabile è diventata la grande scommessa del futuro. Lo
staff del presidente Barack Obama ha messo in bilancio 54 miliardi di
dollari al fine di rendere il Paese più verde e meno dipendente dal
petrolio. Per migliorare l’efficienza della rete elettrica saranno spesi
32 miliardi di dollari, mentre 22 miliardi sono destinati a ridurre i
consumi energetici di abitazioni ed edifici pubblici.

In Germania ad esempio, attualmente più del 10%
dell’energia prodotta nel paese proviene da fonti di energia rinnovabili
ed la percentuale è destinata ad aumentare. Già negli anni ’90 la
Germania ha creato un quadro normativo nazionale per il lancio e l’introduzione nel mercato delle “energie verdi”, consolidato nel 2001 con l’entrata in vigore della “Legge sulle energie rinnovabili” – LER” (Erneuerbare Energien Gesetz,
EEG). La legge regolamenta l’acquisto e la remunerazione dell’energia
prodotta dalle diverse fonti rinnovabili, vincolando i gestori della
rete elettrica ad acquistare per una durata ventennale l’elettricità
prodotta da fonti rinnovabili a prezzi prefissati. Pare opportuno poi
segnalare che gli investimenti per lo sviluppo delle energie rinnovabili
in Germania hanno prodotto l’occupazione ad oggi di oltre 250.000
persone.

In Danimarca la percentuale di energia elettrica
prodotta utilizzando fonti energetiche rinnovabili, in particolar modo
da impianti eolici, supera il 25%. In Spagna, invece, le rinnovabili
sono attualmente le prime fonti per la produzione di energia elettrica:
nel 2007 il paese ha raggiunto una potenza di energia da fonti eoliche
pari al 27% della sua domanda, superando tutte le altre fonti
energetiche.

Anche in altri paesi cresce la diffusione delle fonti alternative:
Grecia, Austria e Portogallo in pochi anni hanno realizzato un ampio
incremento del solare termico; in Finlandia l’11% dell’elettricità è
generata da impianti da biomasse; in Svezia il 50% dell’energia dei
distretti teleriscaldati proviene dalla combustione di biomasse.

Le fonti rinnovabili nei Paesi Europei

Fonte: Fonti rinnovabili

E l’Italia?

Anche in Italia l’attenzione alla produzione di energia da fonti
rinnovabili è in significativo aumento. Nel rapporto del GSE (Gestore
Servizi Elettrici) del 2006, emerge che la produzione di elettricità
proveniente da fonti rinnovabili è stata pari a circa 52 miliardi di
kWh, con un incremento del 4,5% rispetto il 2005. Tale crescita si deve
principalmente all’energia prodotta dall’eolico – 3,2 miliardi di kWh
nel 2005, equivalente ad un aumento del 37% -, seguita dal fotovoltaico –
con circa 35 milioni di kWh prodotti, segnando un aumento del 12,9%. Un
risultato importante, ma ancora poco incisivo sul totale del fabbisogno
nazionale.

Nel settembre 2007 viene pubblicato, in risposta al Piano della Commissione europea, pubblica il “ – Energia: temi e sfide per l’Europa e per l’Italia”, (testo in .pdf)
dove emergono le riflessioni del Governo sulle criticità in termini di
energie da fonti rinnovabili e sulla necessaria integrazione di una governance
multilivello in ambito energetico. Tale documento riflette la
consapevolezza di un paese dipendente dall’estero per l’84% del suo
fabbisogno di energia, secondo al mondo per importazione di elettricità e
che negli anni ha mancato di una politica seria in campo energetico.

In ragione della sua posizione geografica, grandi sono le
potenzialità del nostro paese per lo sviluppo dell’energia solare ed
eolica. In questa prospettiva la realizzazione degli obiettivi europei
potrà avere un effetto straordinario in termini di riduzione delle
importazioni di fonti fossili e quindi di risparmio economico, in
termini di innovazione e di creazione di nuovi posti di lavoro, nonché
in termini di minor impatto ambientale favorendo un maggior benessere e
una migliore qualità della vita per tutti.

Riferimenti bibliografici

- SCHEER, Hermann. Autonomia energetica. Ecologia, tecnologia e sociologia delle risorse rinnovabili. Milano: . Edizioni Ambiente [2006]

- BARTOLAZZI, Andrea. Le energie rinnovabili. Milano: Ulrico Hoelphi Editore S.p.A, 2006c.

- SCHEER, Hermann. Il solare e l’economia globale. Energia rinnovabile per un futuro sostenibile. Milano: Edizioni Ambiente, 2004c

- Direttiva 2001/77/CE del Parlamento europeo e del Consiglio, del 27
settembre 2001, sulla promozione dell’energia elettrica prodotta da
fonti energetiche rinnovabili nel mercato interno dell’elettricità

Gazzetta ufficiale n. L 283 del 27/10/2001 pag. 0033 – 0040

- COIANTE, Domenico. Le nuove fonti di energia rinnovabile. Milano: Franco Angeli s.r.l, 2004c.

- DEGLI ESPINOSA, Paolo (a cura di). Italia 2020. Energia e ambiente dopo Kyoto. Milano: Edizioni Ambiente srl, 2006

- DENTI, Antonio Ballarin; SINDONI, Elio (a cura di). Energia, Etica e Ambiente. Atti del convegno. Milano,10 novembre 2006. Milano: Fondazione Lombardia per l’Ambiente, 2007c.

- GOODSTEIN, David (prefazione di CARLINI Franco). Il mondo in
riserva. Energia clima: il futuro della civiltà. Milano: Università
Bocconi Editore/EGEA, 2004c.

Europa: Libri Verdi

- Verso una nuova cultura della mobilità urbana (2007)

- L’adattamento ai cambiamenti climatici in Europa (2007)

- Strumenti di mercato utilizzati a fini di politica ambientale e ad altri fini connessi (2007)

- Una strategia europea per un’energia sostenibile, competitiva e sicura (2006)

- 2005 Sull’efficienza energetica: fare di più con meno (2005)

Europa: Libri Bianchi

- Comunicazione della Commissione – Energia per il futuro: le
fonti energetiche rinnovabili – Libro bianco per una strategia e un
piano di azione della Comunità (1997)

(Scheda realizzata con il contributo di Matteo Mascia)

E’ vietata la riproduzione – integrale o parziale – dei contenuti
di questa scheda su ogni mezzo (cartaceo o digitale) a fini commerciali
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riprodotto – integralmente o parzialmente mantenendone inalterato il
senso – solo ad uso personale, didattico e scientifico e va sempre
citato nel modo seguente: Scheda “Energie rinnovabili” di Unimondo: www.unimondo.org/Temi/Ambiente/Energie-rinnovabili

Fonte: http://www.unimondo.org/Guide/Ambiente/Energie-rinnovabili/(desc)/show