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Lo sviluppo di fonti rinnovabili di energia sta diventando un obiettivo importante per un numero crescente di Paesi nel mondo per molti motivi. L’energia rinnovabile gioca un ruolo chiave nella riduzione delle emissioni di gas serra (particolarmente del biossido di carbonio, CO2). L’incremento delle fonti energetiche rinnovabili nel bilancio energetico favorisce quindi la sostenibilità. Contribuisce inoltre a rafforzare la sicurezza nell’approvvigionamento di energia, poiché riduce le esigenze di importazione dei vari Paesi. I combustibili fossili sono non-rinnovabili: in pratica, questo significa che si basano su risorse finite, destinate a ridursi al punto da diventare troppo costose o troppo dannose per l’ambiente in fase di estrazione. Al contrario le fonti energetiche rinnovabili, come il vento e il sole, sono per loro natura inesauribili.
La maggior parte delle energie rinnovabili deriva dal sole, direttamente o indirettamente. Il calore e la luce del sole, e cioè l’energia solare, fornisce una quantità rilevante di energia che può essere sfruttata in molti modi. Può essere impiegata per riscaldare e illuminare gli edifici, per generare elettricità, per scaldare l’acqua, per rinfrescare gli ambienti, e per una varietà di usi industriali e commerciali. Numerose tecnologie sono state sviluppate per sfruttare l’energia solare, in particolare i pannelli solari e i pannelli fotovoltaici che consentono di ottenere dalla radiazione solare, rispettivamente, energia termica o elettricità destinabile ai più diversi impieghi. L’energia solare può essere utilizzata su larga e su piccola scala. L’uomo ha inoltre sfruttato l’energia del vento per centinaia di anni. Dalle fattorie della vecchia Olanda agli Stati Uniti, i mulini a vento sono stati a lungo impiegati per pompare l’acqua e macinare il grano. Oggi, l’equivalente moderno del mulino, la turbina a vento, sfrutta l’energia del vento per generare elettricità. Le turbine a vento possono essere utilizzate come impianti autonomi, mediante collegamento in rete o in combinazione con sistemi fotovoltaici.
Con la pioggia e la neve, il sole fa crescere le piante. Il materiale organico non fossile generato dalle piante compone le biomasse, che possono essere usate come combustibili per la produzione di energia elettrica. L’uso di biomasse per la produzione di energia dà luogo alla bioenergia.
L’idrogeno è l’elemento più abbondante sulla Terra. È presente nell’acqua e in tutti i composti organici e organismi viventi. L’idrogeno può essere bruciato per ottenere energia utilizzabile direttamente o per produrre elettricità, generando esclusivamente emissioni di vapore acqueo. Le celle a combustibile, che combinano elettrochimicamente idrogeno e ossigeno per produrre elettricità e calore, aprono la strada alla produzione di energia sostenibile e cioè senza emissioni di gas a effetto serra. Il nostro futuro potrebbe essere quello di una “economia all’idrogeno”, in cui l’idrogeno sostituisce il petrolio come carburante dei veicoli, il gas naturale nel riscaldamento degli edifici e può essere utilizzato per la generazione di energia locale senza collegamento alla rete elettrica.
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