Le energie rinnovabili sono tutte quelle che derivano da fonti che possano essere considerate inesauribili. Il loro sfruttamento non le fa diminuire perché si rinnovano continuamente.
Le principali energie rinnovabili sono:
- BIOMASSE
- EOLICA
- IDROELETTRICA
- SOLARE
- GEOTERMICA
- IDROGENO
Le energie rinnovabili sono attualmente argomento di dibattito e discussione, in quanto sono soluzioni efficaci al problema dell´ inquinamento e trovano sempre più ampia approvazione da parte degli stati e della popolazione.
BIOMASSE
Biomasse sono sostanze di origine biologica: materiali e residui di origine agricola e forestale, prodotti secondari e scarti dell´industria agro alimentare, i reflui di origine zootecnica, ma anche i rifiuti urbani, le alghe e molte specie vegetali utilizzate perla depurazione di liquami organici.
I tre principali campi di applicazione delle biomasse:
- BIOPOWER: produzione di energia elettrica e termica da biomassa;
- BIOFUELS: produzione di combustibili da biomassa;
- BIOPRODUCTS: produzione di composti chimici da biomassa.
EOLICA
L’energia eolica è l’energia che sfrutta la forza del vento per produrre corrente elettrica. I componenti principali di un impianto eolico sono: un rotore con un numero variabile di pale e fissato su un mozzo un palo di sostegno un generatore di energia elettrica. L’impianto eolico sfrutta l´energia cinetica del vento per mettere in movimento le pale del rotore. Tale movimento permette al generatore, collegato al rotore, di produrre energia elettrica.
IDROELETTRICA
È l’energia posseduta dalle masse d’acqua. Tale energia è prima di tutto potenziale, associata alla quota più o meno alta sul livello del mare. Si cerca di sfruttare questa energia deviando e canalizzando fiumi, costringendo la loro acqua in percorsi obbligati con dislivelli di quota. E’ proprio grazie alla presenza di dislivelli che siamo in grado di estrarre energia dall’acqua. In un dislivello l’acqua trasforma la sua energia potenziale in energia cinetica. Semplificando un po´, tale energia Ia cinetica è in grado di mettere in rotazione delle turbine le quali a loro volta sono collegate meccanicamente a generatori che produrranno l’energia elettrica.
SOLARE
Esistono due modi diversi di sfruttare il calore che il sole irradia: convertendo i raggi solari in energia elettrica per mezzo dei pannelli fotovoltaici o utilizzandoli per il riscaldamento dell´acqua attraverso i pannelli solari. I pannelli solari sfruttano i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto all´ interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all´acqua contenuta in un serbatoio di accumulo. Questi pannelli vengono utilizzati soprattutto nelle abitazioni per la produzione di acqua calda.
Il componente principale di un impianto fotovoltaico è un pannello composto da celle di silicio. Il silicio è un semiconduttore. Quando i fotoni dei raggi luminosi provenienti dal sole colpiscono gli elettroni del silicio questi cominciano a “muoversi” generando energia elettrica che può essere successivamente trasportata ed utilizzata.
GEOTERMICA
Con la definizione energia geotermica si indica il calore proveniente dall’interno della terra. Tale calore può essere utilizzato per la generazione di energia sotto altre forme. L´energia geotermica viene sfruttata generando energia elettrica o utilizzando il calore per riscaldare case ed edifici. Il calore della terra deve essere trasportato in superficie. A tale scopo si usa un fluido che può essere già presente in natura, falde d´acqua sotterranee, o immesso artificialmente nel sottosuolo. Il fluido, una volta riscaldato, può essere utilizzato:
- In centrali elettriche per alimentare turbine e generatori. L´ acqua in questi casi si presenta ad una alta temperatura (> 100 C°), mista a vapore acqueo e quindi sotto pressione;
- In centrali di teleriscaldamento dove l´acqua, di solito a temperature inferiori a 100 C°, “trasmetterà” il calore che trasporta al fluido degli impianti di riscaldamento collettivi dei centri urbani.
IDROGENO
Le fuel cell sono dei dispositivi che convertono direttamente l’energia chimica di un combustibile in energia elettrica. Uno dei combustibili possibili è l´idrogeno. Il processo è elettrochimico, come nelle batterie, con la differenza che mentre in queste si “immagazzina” l´energia grazie ai prodotti chimici internamente presenti, in una fuel cell (cella a combustibile) si produce energia rifornendosi da una fonte esterna, ad esempio il serbatoio d´idrogeno. All´interno delle fuel cells ad idrogeno ossigeno avviene una reazione chimica tra questi due reagenti, con produzione di energia elettrica, calore e vapore acqueo. Il loro rendimento elettrico è molto alto e supera quello dei normali sistemi di produzione di energia elettrica, inoltre non inquinano infatti non rilasciano nell´atmosfera gas nocivi.
Ci sono Problemi di efficienza e soprattutto economici. Gli impianti occupano in molti casi grandi superfici (come molte wind farm o pannelli fotovoltaici) per ottenere solamente esigue quantità di energia. I costi elevati e la scarsa diffusione delle opportunità esistenti per accedere a fondi comunitari non fanno decollare il settore del rinnovabile in Italia. Oggi le fonti rinnovabili sono circa il 20% delle fonti di energia mondiali. Nella Comunità Europea le energie rinnovabili contribuiscono per il 5,4%. Le previsioni per i prossimi anni prevedono il raddoppio di tale contributo.
