energie rinnovabili
energie rinnovabili
energìe rinnovàbili locuz. sost. f. pl. – Nei prossimi 15-20 anni dovrà avere luogo non soltanto un incremento dell’efficienza energetica unito allo sviluppo di nuovi metodi d’impiego delle fonti primarie di origine fossile oggi disponibili (v. energia, nuovo paradigma energetico dell'), ma soprattutto un maggiore ricorso a nuove fonti primarie neutre relativamente al bilancio del carbonio. Sicurezza della fornitura energetica, salvaguardia ambientale e, in ultima analisi, tutela della prosperità economica, ossia gli obiettivi attraverso cui si può raggiungere il traguardo di fornire energia all’umanità in modo sicuro, possono essere conseguiti esclusivamente affrontando il problema energetico globale in termini di sviluppo sostenibile. L’attuale fabbisogno energetico mondiale è in gran parte fornito dai combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale), che nel 2009 hanno soddisfatto da soli l’81% della domanda energetica primaria. Stime ragionevoli sulle loro riserve indicano che le fonti fossili non avrebbero difficoltà a provvedere alla domanda energetica anche in un arco temporale superiore al secolo (v. carbone, ruolo energetico del; petrolio, ruolo energetico del; gas naturale, risorse convenzionali e non convenzionali). Tuttavia, per contrastare i probabili effetti climatici indotti dall’immissione nell’atmosfera dei loro prodotti di combustione (v. cambiamenti climatici), è auspicabile che gran parte del fabbisogno energetico mondiale aggiuntivo rispetto agli attuali circa 12 Mtep/anno venga soddisfatto ricorrendo alle cosiddette fonti energetiche rinnovabili (v. fig. 1), o che, in alternativa, siano possibili tecniche di sequestrazione stabile dell’anidride carbonica rilasciata dalle fossili (v. CCS). Sulla base delle conoscenze attuali sono considerate fonti energetiche rinnovabili il solare fotovoltaico (v. fotovoltaico), il termodinamico solare, la combustione di biomasse (v. biomassa), lo sfruttamento delle risorse idroelettriche (v. idroelettrico), eoliche (v. eolico), geotermiche (v. geotermico) e delle masse oceaniche (v. energia marina). Le energie rinnovabili hanno avuto un significativo incremento negli ultimi dieci anni, in particolare l'eolico, i biocombustibili e il fotovoltaico, e sono arrivate a coprire nel 2009 il 13,3% della domanda di energia primaria mondiale, in gran parte ancora grazie alle biomasse (10%, inclusi i metodi tradizionali), e a soddisfare il 19,5% della produzione di energia elettrica (20043 TWh). Secondo gli scenari considerati dall'International energy agency (IEA), in prospettiva, attraverso misure di sostegno e incentivi economici, la produzione elettrica da fonti rinnovabili dovrebbe tendere a triplicare (11.100 TWh) e a costituire probabilmente il 44% dell'incremento totale della generazione di energia elettrica nel periodo 2010-2035 (v. fig. 2). In Europa sono stati quasi centrati gli obiettivi del Libro bianco sulle e. r. del 2001, avendo raggiunto nel 2010 il loro impiego circa il 10% del consumo di energia primaria (rispetto al 12% previsto), e con orizzonte al 2020 ne è stata elevata la soglia programmatica al 20%. Anche in Italia si assiste a una crescita delle e. r. , in particolare dell'eolico e del fotovoltaico che rispettivamente sono giunti a contribuire nel 2011 al 2,9% e al 2,8% della produzione nazionale di energia elettrica (con livelli diventati quasi dello stesso ordine di grandezza dell'idroelettrico che rimane in questo ambito la fonte più consistente, 14,4%).
Convenienze e sviluppo delle energie rinnovabili. – Oltre a essere benefiche da un punto di vista ambientale, dato che riducono sia le emissioni di gas serra nell’atmosfera sia quelle di microinquinanti a livello locale, le e. r. offrono diversi vantaggi rispetto a quelle di origine fossile: a) impiegano fonti disponibili localmente; b) riducono la necessità di importare fonti fossili in regioni che ne sono prive; c) aumentano la sicurezza energetica, dato che diversificano il ventaglio delle fonti e riducono così le variazioni del prezzo dell’energia in periodi di instabilità di prezzo delle fonti fossili; d) permettono di creare nuovi posti di lavoro e nuove opportunità imprenditoriali; e) possono essere localizzate vicino ai siti di maggiore utilizzo energetico, in virtù della loro struttura modulare; f) possono essere adattate ad applicazioni sia in griglia sia fuori griglia, tanto che in paesi emergenti non serviti da infrastrutture di distribuzione possono già oggi rappresentare la soluzione più a basso costo. La convenienza all’impiego dell’una o dell’altra fonte dipende da fattori locali, quali l’insolazione (dipendente sostanzialmente dalla latitudine), l’intensità dei venti, il valore locale del flusso geotermico, la disponibilità di acqua per l’irrigazione delle colture. Quindi un sito può essere favorevole per lo sfruttamento di un tipo di energia rinnovabile ma non per un’altra. Nel recente passato le e. r. hanno avuto un sostanziale incremento in termini tecnologici, rispetto a costi e affidabilità, che le ha portate a essere prossime alla competitività economica con le fonti di natura fossile. Tale sviluppo è stato guidato dall’eolico e dal fotovoltaico, che rappresentano le fonti con il più alto tasso di crescita di tutto il comparto energetico, anche se riferito a un valore iniziale estremamente basso. Questa crescita è dovuta a differenti fattori, la cui rilevanza dipende dall’area geografica d’interesse: per es., nell’Unione Europea il mercato delle e. r. è sostenuto dalle questioni degli aspetti ambientali, dei cambiamenti climatici e della sicurezza energetica; negli Stati Uniti e in Giappone, la sicurezza energetica rappresenta il punto più importante; nei paesi emergenti, la possibilità di accesso all’energia e lo sviluppo economico sono i fattori largamente dominanti. Tuttavia, con la sola eccezione della Cina e dell’India, i mercati rilevanti per le e. r. sono ancora quelli dei paesi più industrializzati. D’altro canto, esistono resistenze, o barriere d’ingresso, alla loro introduzione estensiva, e in particolare: a) il costo ancora relativamente alto delle tecnologie, che richiedono elevati investimenti rispetto alle fonti tradizionali, solo in parte bilanciati da più bassi costi operativi e di manutenzione; b) la mancanza di mercati maturi e di politiche favorevoli che ne incoraggino lo sviluppo; c) il prezzo ancora basso dei combustibili fossili, unito a una loro sufficiente disponibilità, almeno nel medio periodo, ed elevata intensità energetica; d) l’inadeguata capacità delle istituzioni nel governare organicamente tutti gli aspetti di progetto e sviluppo; e) una non idoena informazione dell’opinione pubblica sull’effettivo potenziale delle energie rinnovabili; f) le limitazioni sui siti di possibile installazione per ragioni socio-politiche; g) l’inadeguatezza dei modelli di scale-up.