La transizione energetica da petrolio a fonti di energia pulita non è più rimandabile: con quali costi economici e risparmio in termini di sostenibilità? Come tecnologia e natura si incontrano nelle energie rinnovabili di solare, eolico, biomasse e bio carburanti

Le energie rinnovabili per uso domestico e industriale sono una necessità per il bene del pianeta e dell’umanità. Secondo gli scienziati una nuova cultura ambientalista è necessaria: ci vorranno anni o decenni per una completa transizione energetica, ma le smart city del futuro non vivranno più di petrolio. Se parole come ecologia e sostenibilità oramai sono sulla bocca di tutti, la produzione di energia pulita da fonti ad impatto zero è un mercato in continua crescita.

Le energie rinnovabili non sono più solo una alternativa teorica, ma una realtà che sfrutta tecnologie sempre più avanzate per la salvaguardia dell’ambiente. Questo settore fa da volano anche allo sviluppo economico nei grandi paesi occidentali importatori di petrolio. Come si produce energia pulita da risorse naturali e biomasse, quali sono le differenze tra le varie fonti alternative e come ottenere incentivi per pannelli solari e sistemi eolici per produrre elettricità?

Indice

Enegie rinnovabili quali sono?

Le energie rinnovabili sono fonti di energia che si rinnova naturalmente una volta utilizzate, senza causare danni all’ambiente inquinando aria e terra. Se da molti anni gli studiosi sostengono che la sostenibilità sia l’unica via per salvare l’uomo e l’ambiente, oggi le fonti alternative si vanno imponendo anche nell’immaginario collettivo. Fondamentale è il ruolo della comunicazione e del marketing sostenibile per arrivare ad uno sviluppo economico basato su un consumo consapevole.

Le energie rinnovabili riducono l’impatto del petrolio essendo prodotte con processi naturali alimentati da fonti alternative. Per produrre energia pulita non vengono usati combustibili fossili ma fonti energetiche a basso impatto ambientale: luce solare, calore geotermico, vento, maree, acqua e varie forme di biomasse che non si esauriscono ma che per produrre elettricità e calore si rinnovano costantemente.

Le biomasse possono essere organismi viventi, legno, rifiuti, gas e carburanti a base di alcool come l’etanolo, derivato quasi esclusivamente dal mais. Il biodiesel invece è un carburante ottenuto da oli vegetali che si possono utilizzare per alimentare motori diesel. Tra i prodotti di derivazione agricola e rinnovabile vengono usati oli di soia, colza, oli vegetali di scartoe di microalghe oltre a grassi animali.

Tra le biomasse solide il legno è una fonte di energia pulita importante che può arrivare dalla coltivazione e manutenzione di boschi e foreste, dal recupero di rami nella potatura di piante e alberi, da scarti di lavorazione di mobili piuttosto che dagli scarti nella produzione di vino o olio. L’energia dal legno non riguarda quindi solo la produzione di pellet per le stufe, ma un’intero indotto di economia circolare.

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Migliori fonti energie rinnovabili

Per il World Energy Outlook elaborato da Iea (Agenzia internazionale dell’energia) di Parigi, la crisi dovuta alla pandemia ha fatto calare il consumo energetico in tutto il mondo del 5%. A fronte di una diminuizione di petrolio e carbone nel 2020 di circa l’8 e il 7%, le fonti di energia rinnovabile sono comunque salite con il solare in grande spolvero. Nel futuro si prevede che sarà proprio l’energia solare a crescere maggiormente, petrolio e combustibili fossili si stabilizzeranno già nel prossimo decennio.

Tra le energie rinnovabili quelle che sfruttano sole e vento sono le più utilizzate e con maggiori prospettive di crescita. In particolare l’energia solare è una fonte rinnovabile sempre più competitiva e con il maggiore potenziale per il futuro del settore. Secondo uno studio dell’Irena (International Renewable Energy Agency), entro il 2030 la sua capacità di soddisfare il fabbisogno energetico mondiale salirà di sei volte, ed entro il 2050 l’utilizzo del sole come fonte per trasporti e riscaldamento di edifici consentirà di ridurre l’impatto di emissioni di C02 del 70%.

Per incrementare l’utilizzo dell’energia solare e ottenere questi risultati, è necessario adottare politiche specifiche e tutti i paesi dovranno fare grandi investimenti. Ciò sarà comunque favorito dalla diminuizione dei costi per la realizzazione di impianti fotovoltaici su larga scala che si riflette sul costo dell’energia: da oltre 1000 dollari per kilowatt attuali, ai circa 150 dollari per kilowatt del 2050. Nella competizione con l’energia eolica, già oggi il solare sta vincendo in tutta europa, anche perchè meno impattante dal punto di vista paesaggistico ambientale.

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Energia solare e fotovoltaico

Il fotovoltaico sembra avere tutte le carte in regola per diventare la vera fonte alternativa pulita ed inesauribile di energie rinnovabili del futuro. In tutto il mondo nel 2020 sono stati installati pannelli per una potenza di 132 gigawatt con un incremento maggiore dell’eolico. Con un utilizzo sempre più massivo delle celle i prezzi stanno calando e le nuove tecnologie consentono maggiore efficienza. Dalle celle a semiconduttore in silicio utilizzate nel 90% dei casi e con una efficienza del 20%, i produttori stanno testando altri materiali.

Il National Renewable Energy Laboratory americano sta studiando nuove celle con una efficienza del 47%, mentre con la tecnologia bifacciale la luce può colpire entrambi i lati incrementando l’efficienza dell’11% rispetto ai pannelli standard. In futuro vinceranno le celle capaci di offrire alta energia a parità di superficie, ma anche reperibilità dei materiali, flessibilità, leggerezza e stabilità di funzionamento.

Le celle ibride di perovskite sembrano avere queste caratteristiche, mentre nel frattempo si studia il modo di concentrare i raggi solari con lenti integrate per aumentare la resa energetica. Se la sfida di Ubiquitous Energy è ottenere energia pulita anche dalle finestre delle case e dalle superfici vetrate dei palazzi, gli scienziati stanno cercando di creare vernici solari con cui rivestire auto, edifici e oggetti che di fatto diventeranno autonomi dal punto di vista energetico. Prima o poi useremo una bomboletta spray per caricare lo smartphone.

Transizione energetica

Secondo gli impegni internazionali sul clima per la decarbonizzazione del sistema elettrico, l’86% dell’elettricità prodotta in Europa nel 2050 dovrà provenire da energie rinnovabili con in testa eolico, fotovoltaico, idroelettrico, bioenergie e geotermico. Contemporaneamente si dovranno sviluppare infrastrutture per garantire lo storage elettrochimico che consentirà di disporre di energia per tutti gli utilizzi privati ed industriali. Queste fonti di energia pulita dovranno a mano a mano rimpiazzare carbone, olio combustibile, gas e nucleare.

La sfida dell’energia rinnovabile non può che riguardare la vita nelle città dove attualmente risiede il 55% della popolazione mondiale. Le metropoli del futuro saranno sempre più abitate, e se ne creeranno di nuove totalmente sostenibili che dovranno fare i conti con i cambiamenti climatici ed un aumento di temperatura previsto in 3 gradi entro il 2100. L’energia elettrica sarà tutta rinnovabile: solare ed eolico avranno una parte importante in questa rivoluzione green grazie a gigantesche turbine aeree che sfrutteranno i forti venti a centinaia di metri di altezza.

I palazzi saranno autosufficienti e l’energia verrà scambiata tra edifici a seconda della disponibilità. I rifiuti verranno riciclati per produrre energia, avranno finestre con incorporati pannelli solari, mentre anche sui tetti si sfrutteranno sole e vento. Anche il concetto di appartamento verrà rivisto dato che le abitazioni saranno più piccole con grandi spazi comuni che si potranno trasformare in luoghi di lavoro, produzione e incontro. Le smart city del futuro per essere davvero sostenibili dovranno fare incontrare natura e tecnologia a tutti i livelli. Lo faranno grazie all’intelligenza artificiale che potrà anticipare e prevedere necessità energetiche ma anche sociali.

Costi transizione energetica

Non ci sono dubbi sul fatto che oramai sia impossibile rimandare l’utilizzo di energie rinnovabili per questioni ambientali e relative alla sostenibilità delle attività umane. Malgrado i comportamenti sostenibili debbano partire in famiglia, ad esempio riducendo gli sprechi e con un impegno al riciclo, o una attenzione al consumo consapevole effettuare la transizione energetica da fonti fossili ad energie alternative non significa solamente sostituire l’auto diesel con una elettrica.

Se dal 1990 al 2019 in Italia grazie alle energie rinnovabili si sono ridotte le emissioni di CO2 del 19%, la lotta al riscaldamento climatico impone di moltiplicare per dieci la loro potenza. Si tratta di una rivoluzione che oltre ad essere di tipo culturale, ha costi economici importanti perchè produrre energia col carbone è molto più conveniente. Se l’elettricità è la soluzione per l’ambiente, saranno le imprese e quindi gli utenti finali a doversi sobbarcare l’aumento delle tariffe del chilowattora e dei prodotti?

Trovare le soluzioni migliori per decarbonizzare la produzione di energia elettrica è un problema politico che non riguarda solo l’Italia ma i rapporti di forza economici di ogni paese del mondo. Se la Cina fa passi da gigante a livello produttivo e tecnologico anche nel mercato dell’energia alternativa e delle batterie elettriche (ma ha in programma di costruire 48 centrali a carbone) tocca all’Europa e ad ogni paese fare le mosse giuste, mentre qualcuno già parla di nucleare.

L’obiettivo dell’Italia e di ogni paese europeo è verso uno sviluppo basato sulla cooperazione. Per i maggiori produttori di petrolio mondiali, riuniti sotto il Gcc (Consiglio di cooperazione del golfo), che hanno nel sottosuolo circa un terzo delle riserve mondiali, la sfida invece è diversificare l’offerta implementando nuovi fonti green. Se l’energia alternativa si diffonderà nel mondo, la diminuizione del prezzo del petrolio sarà notevole, con forti ripercussioni economiche sui paesi dell’aerea del golfo.

Risparmio energetico

Il tema del risparmio energetico non riguarda solo gli aspetti economici di una casa o di un appartamento, ma è strettamente legato alla produzione di energie rinnovabili riguardo a temi come sostenibilità e ambiente, difesa della salute dei cittadini e salvaguardia del patrimonio artistico e naturale italiano. Si tratta si capire come abitare, consumare, muoversi nel rispetto del pianeta, valorizzando le potenzialità delle differenti fonti (solare termico e fotovoltaico, eolico, idroelettrico, biomasse, legno, ecc.) puntando proprio sulle diverse vocazioni dei territori.

Secondo l’Associazione Italiana Energie Agroforestali (Aiel) molti degli apparecchi a legna e pellet che utilizzano biomasse legnose per riscaldamento, prima fonte di energie rinnovabili di circa il 25% delle famiglie italiane, hanno tecnologie di combustione superate che producono PM10. Ci sono poi tecniche per risparmiare a partire da semplici abitudini quotidiane (come riscaldare una casa o produrre acqua calda per il bagno e la doccia e poi ancora quale propellente usare per cucinare) fino ad arrivare a investimenti in tecnologie verdi e sistemi che utilizzano energie alternative.

Efficenza energetica Il portale dell’Agenzia nazionale per le nuove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile dedicato a progettisti, installatori, responsabili servizi prevenzione e protezione, alle aziende interessate ai temi della sicurezza e del risparmio energetico, alle famiglie e agli enti pubblici

Elettricitafutura Associazioni produttori energia da fonti rinnovabili. Rappresenta i produttori in questo ambito che comprende fotovoltaico e altre fonti energetiche. Sezione italiana della International Solar Energy Society per la promozione di di fonti di energia alternative dal sole, vento, biomasse, acqua e mare

Ecoglobo Il blog delle tecnologie sostenibili con articoli, news e guide fai da te per costruire apparecchi o anche solo orientarsi nel mondo del risparmio energetico. Come consumare meno acqua, riscaldamento ed elettricità e novità nel campo delle energie rinnovabili

EnergeticaAmbiente Forum sulle energie rinnovabili e sull’ambiente. Incontri e discussioni per conoscere il mondo dell’energia alternativa. Quali sono i finanziamenti per i pannelli solari?

Fiper Federazione Italiana Produttori di Energia da Fonti Rinnovabili. Associazione nata per promuovere e realizzare la produzione di energie rinnovabili da biomassa


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