Energie rinnovabili

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“Ne sai già abbastanza. Io pure. Le conoscenze non ci mancano. Ciò che manca è il coraggio di comprendere quello che sappiamo e di trarne le conclusioni”. (Sven Lindqvist)

 

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

Eolico: MW installati
(fine 2006)
Solare Fotovoltaico MW installati
(fine 2005)
Solare Termico Pannelli operativi mq
(2005)
Germania 20.621 1.537 6.554.000
Olanda 1.560 51 303.756
Danimarca 3.136 2 336.980
Austria 964 21 2.318.958
Gran Bretagna 1.962 10 176.000
Francia 1.635 32 395.600
Spagna 11.615 57 527.166
Grecia 746 5 3.047.200
ITALIA 2.123 34 516.285
Totale EU 25 48.042 1.794 15.964.950

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)

 

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Legambiente: Rapporto Comuni Rinnovabili 2009