Energia rinnovabile
Le energie rinnovabili (o energia rinnovabile) sono fonti di energia caratterizzate dalla capacità di rigenerarsi. Sono pertanto fonti di energia inesauribili entro la scala del tempo umano. L'energia rinnovabile è una fonte di energia che non si riduce con l'utilizzo e consente alle generazioni future di utilizzare allo stesso modo la fonte di energia. Le energie rinnovabili sono spesso indicate dall'uso solo termine rinnovabili. Le fonti rinnovabili sono normalmente classificate in:
- fonti rinnovabili tradizionali, il cui utilizzo consente uno sfruttamento diffuso e intensivo (es. centrali idroelettriche)
- fonti rinnovabili non tradizionali, il cui utilizzo è su bassa scala e poco diffuso.
In entrambi i casi le fonti di energia rinnovabile presentano un impatto ambientale trascurabile e sono un argomento portante dello "sviluppo sostenibile". Dal punto di vista degli handicap, le fonti rinnovabili sono anche caratterizzate dalla discontinuità che ne riducono l'affidabilità e dalla necessità di beneficiare di incentivi economici per superare i costi elevati dovuti alla bassa scala di produzione. Le fonti di energia rinnovabili non sono soggette ad esaurimento. Lo sfruttamento delle energie rinnovabili consente la produzione di energia senza far riferimento ad una riserva esauribile. In alcune fonti di energia rinnovabile, come l'energia solare, lo sfruttamento si basa esclusivamente su un concetto di flusso. In altri casi, come le biomasse, la risorsa è rinnovabile soltanto se il tasso di utilizzo della risorsa rinnovabile è inferiore o uguale al tasso di rigenerazione della risorsa stessa. A differenza delle fonti di energia esauribili, le fonti di energia rinnovabile hanno tassi di rigenerazione di breve periodo.
Le principali fonti di energia rinnovabile
Le rinnovabili quelle fonti di energie basate sul ciclo delle forze naturali che si ripetono periodicamente nel tempo. Per questa ragione sono definite "energie rinnovabili" e sono considerate inesauribili se utilizzate entro il loro tasso di rigenerazione. Sono fonti di energia rinnovabili il vento, il sole, il legno, la geotermia. Le principali fonti di energia rinnovabile sono le seguenti:
- Energia solare. L'energia solare consiste nello sfruttamento dell'energia contenuta nei raggi solari per produrre calore (solare termico) o elettricità (fotovoltaico e solare a concentrazione).
- Energia eolica. L'energia eolica consiste nello sfruttamento della forza dei venti tramite una tecnologia basata su aerogeneratori eolici (eolico).
- Energia idroelettrica. L'energia idroelettrica consiste nello sfruttamento del moto delle acque (o ciclo dell'acqua).
- Energia geotermica. L'energia geotermica si basa sullo sfruttamento dell'energia (calore) proveniente dalle profondità della Terra.
- Energia dal moto ondoso. L'energia dal moto ondoso sfrutta la forza delle onde.
- Energia dalle maree ( energia mareomotrice). L'energia dalle maree sfrutta la forza generata dal moto perpetuo delle maree.
- Energia dalle correnti marine. L'energia dalle correnti marine converte in energia utile la forza contenuta nel movimento delle masse d'acqua marine ed oceaniche.
- Energia da biomasse. L'energia da biomasse è derivata dalla combustione dei residui e dagli scarti biologici delle attività agricole e forestali.
Queste fonti di energia sono caratterizzate dalla "non esauribilità" entro una scalda dei tempi umana. Il vento, la radiazione solare, il calore della terra sono prodotte in modo naturale. Sono forme di energia "flusso". Il flusso di energia si rinnova ogni giorno senza alcun intervento umano. L'uomo trasforma l'energia rinnovabile potenziale in energia utilizzabile tramite l'ausilio di specifiche tecnologie (es. eolico, fotovoltaico, solare termico, ecc.).
Limite allo sfruttamento delle energie rinnovabili
In teoria l'utilizzo delle energie rinnovabili non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Ciò accade, ad esempio, nel caso dell'energia solare e dell'energia eolica. Tuttavia, in altri casi l'eccessivo sfruttamento delle energie rinnovabili può causare la riduzione del flusso energetico futuro o, in casi estremi, anche la distruzione della fonte di energia rinnovabile. Questo accade quando il tasso di sfruttamento dell'energia rinnovabile è superiore al suo tasso di rigenerazione. Ad esempio, un bosco è una fonte di energia rinnovabile (biomassa) se la percentuale degli alberi tagliati ogni anno è inferiore o uguale a quella degli alberi piantati. In caso contrario, il bosco avrà una popolazione di alberi che andrà a ridursi nel tempo fino a scomparire per sempre.
Per alcune energie rinnovabili esiste un limite di utilizzo delle stesse, oltre il quale il consumo determina una riduzione dei flussi di energia nel futuro. Questo accade, ad esempio, nel caso delle biomasse. Se il tasso di sfruttamento di una foresta (taglio di alberi) eccede il tasso di rigenerazione (nascita nuovi alberi) col passare del tempo la foresta scomparirà. Lo stesso può dirsi per le risorse ittiche. Se la pesca eccede la capacità naturale della popolazione ittica di rinnovarsi, entrambe sono destinate a scomparire. La regola del limite di sfruttamento non si applica a tutte le energie rinnovabili. Non vale, ad esempio, per l'energia eolica, l'energia solare o per la geotermia. Laddove il flusso non è originato da uno stock (Sole, centro della Terra, forza del vento) che può essere distrutto o depauperato dall'attività umana.
Le rinnovabili e l'energia pulita
Le fonti di energia rinnovabile sono considerate energie pulite. L'impatto ambientale del loro utilizzo è inferiore rispetto alle altri fonti di energia. Dal punto di vista economico lo sfruttamento delle fonti di energia rinnovabile è però ancora poco competitivo. Per questa ragione lo sviluppo delle energie rinnovabili è attualmente incentivato e sostenuto dalle politiche energetiche al fine di consentire alle tecnologie rinnovabili di decollare e di realizzare una diversificazione del mix energetico. In futuro le economie di scala dello sfruttamento delle energie rinnovabili e i miglioramenti tecnologici consentiranno alle energie rinnovabili rinnovabile di soddisfare una quota crescente del fabbisogno energetico mondiale. La classificazione delle energie rinnovabili e non rinnovabili è soggetta a molti fattori. Generalmente si tende a considerare come caratteristica principale delle energie rinnovabili la capacità di rigenerare la risorsa energetica dopo il consumo senza penalizzare le generazioni future. Le energie rinnovabili sono classificate all'interno delle energie alternative, in quanto alternativa energetica all'utilizzo delle fonti di energia fossile.
Differenza tra energia rinnovabile e non rinnovabile
Le energie rinnovabili si distinguono dalle fonti di energia non rinnovabili (petrolio, carbone, gas naturale) per la possibilità di consentire uno sfruttamento continuo senza causare una riduzione delle riserve. La differenza tra le energie rinnovabili e le energie non rinnovabili è, quindi, nella scala del tempo di rigenerazione della risorsa energetica. Ad esempio, il petrolio ha un tempo di formazione su scala geologica. Questa caratteristica rende la risorsa energetica fossile una energia non rinnovabile nella scala del tempo della vita umana. Le riserve di petrolio sono esauribili con il consumo. Al contrario, una fonte di energia rinnovabile come il solare consente di sfruttare ogni giorno il medesimo flusso di energia proveniente dalla stella, indipendentemente dal numero di pannelli solari che catturano i raggi solari. In teoria, tutte le energie rinnovabili sono esauribili. Il Sole è destinato a spegnersi, il calore della Terra a raffreddarsi, l'acqua a scomparire, ecc. Il ciclo vitale di questi fenomeni è tuttavia ben al di sopra della scala del tempo della vita dell'uomo. È anche possibile che l'eccessivo sfruttamento di una fonte energetica rinnovabile causi la sua scomparsa.
- Cosa sono le energie rinnovabili? Sono le fonti di energia che hanno la capacità di rigenerarsi al termine di ogni ciclo di produzione. Entro determinati limiti di sfruttamento sostenibile le risorse rinnovabili sono considerate fonti inesauribili. Il consumo di una risorse rinnovabile entro la sua capacità di rigenerazione non riduce la quantità di stock della risorsa nel futuro. Un esempio tipico di risorsa rinnovabile è il taglio della legna in un bosco. Fin quando il numero degli alberi abbatuti in un bosco eguaglia quello dei nuovi alberi, la quantità degli alberi del bosco si mantiene costante.
- Perché si chiamano energie rinnovabili? Le energie rinnovabili sono generate da fonti di energia non esauribili sulla scala dei tempi umana. L'utilizzo attuale dell'energia rinnovabile non pregiudica la sua disponibilità futura. Il concetto di energia rinnovabile si contrappone a quello dell'energia non rinnovabile (es. petrolio, carbone, gas naturale) che, al contrario, è caratterizzata da tempi di formazione molto più lunghi rispetto a quelli di consumo e da riserve esauribili.
- Perché si chiamano rinnovabili? Si definiscono rinnovabili quelle fonti di energie basate sul ciclo delle forze naturali che si ripetono periodicamente nel tempo. Per questa ragione sono definite "energie rinnovabili" e sono considerate inesauribili se utilizzate entro il loro tasso di rigenerazione. Le energie rinnovabili sono generate da fonti di energia non esauribili sulla scala dei tempi umana. L'utilizzo attuale dell'energia rinnovabile non pregiudica la sua disponibilità futura. Il concetto di energia rinnovabile si contrappone a quello dell'energia non rinnovabile (es. petrolio, carbone, gas naturale) che, al contrario, è caratterizzata da tempi di formazione molto più lunghi rispetto a quelli di consumo e da riserve esauribili.
- Quali sono le energie rinnovabili? Le principali fonti di energia rinnovabile sono le seguenti: energia solare (il sole), energia eolica (il vento), energia idroelettrica (il ciclo dell'acqua), energia geotermica (il calore della terra), energia marina (le maree o le correnti del mare), agroenergia (le biomasse), ecc. Queste fonti di energia sono caratterizzate dalla "non esauribilità" entro una scalda dei tempi umana. Il vento, la radiazione solare, il calore della terra sono prodotte in modo naturale. Sono forme di energia "flusso". Il flusso di energia si rinnova ogni giorno senza alcun intervento umano. L'uomo trasforma l'energia rinnovabile potenziale in energia utilizzabile tramite l'ausilio di specifiche tecnologie (es. eolico, fotovoltaico, solare termico, ecc.).
- Esiste un limite allo sfruttamento delle rinnovabili? In teoria l'utilizzo delle energie rinnovabili non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Ciò accade, ad esempio, nel caso dell'energia solare e dell'energia eolica. Tuttavia, in altri casi l'eccessivo sfruttamento delle energie rinnovabili può causare la riduzione del flusso energetico futuro o, in casi estremi, anche la distruzione della fonte di energia rinnovabile. Questo accade quando il tasso di sfruttamento dell'energia rinnovabile è superiore al suo tasso di rigenerazione. Ad esempio, un bosco è una fonte di energia rinnovabile (biomassa) se la percentuale degli alberi tagliati ogni anno è inferiore o uguale a quella degli alberi piantati. In caso contrario, il bosco avrà una popolazione di alberi che andrà a ridursi nel tempo fino a scomparire per sempre.
