rinnovabili, fonti
Risorse naturali che, mediante l’impiego di opportune tecnologie, consentono di ottenere energia, senza che venga intaccata la loro disponibilità. Spesso tali fonti provengono direttamente o indirettamente dall’energia del sole, caratteristica che le fa ritenere virtualmente inesauribili. Sono r. l’energia idrica, eolica, delle biomasse, del moto ondoso, delle correnti, oltre che l’energia solare stessa; a queste si aggiungono la geotermia e l’energia delle maree, non connesse direttamente al flusso solare. Le fonti r. hanno soddisfatto i fabbisogni energetici dell’umanità nel corso dei millenni. All’inizio del 19° sec. è subentrato l’impiego del carbone, che ha accompagnato il passaggio all’era industriale, ma è nella seconda metà del 20° sec. che i combustibili fossili sono diventati l’elemento centrale del sistema energetico mondiale. L’attenzione per le fonti r. si è ridestata dopo la prima crisi petrolifera del 1973, suscitando grandi aspettative, e ha assunto un forte slancio con il crescere della preoccupazione per l’emergenza climatica.
Circa il 16% dei consumi energetici globali è attualmente soddisfatto dalle fonti r., in larga parte biomassa consumata nei Paesi in via di sviluppo. Per quanto concerne la produzione di energia elettrica, la percentuale sale invece del 20%, con la fonte idrica nettamente prevalente. La vera sorpresa degli anni 2000 sono però state l’eolico e il solare, che hanno visto tassi di crescita annui del 30-40%. L’eolico copre il 2% della domanda elettrica mondiale e ha raggiunto 200 GW nel 2010. Alla fine del decennio potrebbe arrivare a soddisfare il 15% del fabbisogno elettrico europeo e il 9% di quello mondiale. Il solare fotovoltaico, grazie anche a una rapida riduzione dei prezzi, è ormai quasi in grado di diffondersi senza bisogno di incentivi. Alla fine del 2011 la potenza solare cumulativa ha raggiunto i 67 GW (0,5% della domanda mondiale). In Germania gli impianti fotovoltaici in funzione sono stati oltre un milione, in Italia più di 300.000: in questi due Paesi alla fine del 2020 il solare potrebbe coprire il 10% della domanda elettrica. Tutto ciò ha importanti ripercussioni dal punto di vista tecnologico: la diffusione di impianti di piccola scala sta mettendo in discussione il modello prevalente nel secolo scorso, basato sulla produzione centralizzata di energia. Con la crescita della produzione intermittente, solare ed eolica, diventa fondamentale anche la trasformazione del sistema di distribuzione dell’energia. Le smartgrids dovranno riuscire a far dialogare una miriade di punti di generazione con una domanda costantemente variabile. Sul versante termico, biomasse e solare (nel quale opera l’ESTELA, European Solar Thermal Electricity Association) hanno conosciuto un rapido sviluppo, raggiungendo una superficie installata di 260 milioni di m2, due terzi dei quali localizzati in Cina. Un altro settore in crescita, non senza polemiche (per le sue ricadute negative sull’agricoltura destinata al settore alimentare) è quello dei biocombustibili, che nel 2010 hanno triplicato la loro diffusione rispetto al 2005, arrivando a soddisfare quasi il 3% della domanda mondiale di energia per trasporto. La classifica dei produttori mondiali di etanolo, il biofuel più diffuso, è guidata dagli Stati Uniti, che lo ottengono trattando una quantità di granoturco pari al 3% della produzione mondiale, e dal Brasile, che utilizza invece la canna da zucchero. Nel campo del biodiesel, pari a 1/5 del totale dei biocombustibili, un ruolo centrale è svolto dall’Europa, che copre il 52% del fabbisogno complessivo. Nel prossimo futuro si prevede tuttavia uno sviluppo sempre più rilevante dei prodotti di seconda generazione, non in competizione con l’alimentazione.
Molti Paesi nel mondo hanno definito propri obiettivi in questo settore. L’Europa e la California si propongono di coprire 1/3 della domanda elettrica con le energie r. nel 2020, la Germania mira ad arrivare alla metà del proprio fabbisogno nel 2030. Ma il successo di queste tecnologie ha portato a elaborare scenari ancora più ambiziosi. Diversi studi ritengono possibile soddisfare l’intero fabbisogno elettrico con le energie ‘verdi’ entro la metà del secolo. Nel panorama elaborato dalla Commissione europea, le fonti r. dovrebbero coprire nel 2050 la domanda in una misura compresa tra il 50 e il 100%. L’Italia, grazie anche a incentivi generosi, ha visto negli anni 2000 una rapida crescita delle r. che l’ha portata al sesto posto nel mondo per potenza eolica installata e al secondo per potenza fotovoltaica. La produzione elettrica ‘verde’ ha rappresentato il 23% della richiesta sulla rete nazionale nel 2010. In base agli impegni europei, l’Italia dovrà coprire con le fonti r. il 17% dei consumi energetici finali nel 2020, più che triplicando la quota del 2005. Sul versante elettrico questo significa aumentare di 1/3 l’attuale produzione, obiettivo che verrà con ogni probabilità sorpassato. Naturalmente la ripresa d’attenzione su scala mondiale per queste tecnologie ha comportato una forte crescita degli investimenti, che nel 2011 hanno raggiunto i 260 miliardi di dollari. In un momento di crisi, come quello attraversato dalle principali economie mondiali dal 2007, questi settori hanno peraltro svolto una funzione anticiclica. Nel 2010, secondo i dati dell’United Nation Environment Program (➔ UNEP), nel mondo gli occupati nel settore delle fonti r. erano 2,3 milioni, 380.00 nella sola Germania. Il Paese che ha ottenuto i maggiori successi in questo campo è la Cina, che produce oltre il 50% dei moduli fotovoltaici e domina il mercato anche nella produzione di aerogeneratori e di collettori solari termici.