Fonti di Energia Rinnovabili

Fonti energetiche rinnovabili utilizzate

Le Fonti di Energia Rinnovabili (FER) sono in larga parte derivanti dall'energia solare. Le FER sono dette anche fonti di energia alternativa, termine improprio dato che in origine sono state fonti esauribili come il carbone e il petrolio ad essere alternative alle fonti rinnovabili quali la legna e la forza dell'acqua e del vento, già utilizzate prima dell'impiego dei combustibili fossili.

Fino al 2010 le FER erano impiegate marginalmente, solo le tecnologie idroelettriche erano sopravvissute in modo significativo all'introduzione delle fonti esauribili e il loro contributo energetico totale era dell’8% e del 19% di energia elettrica a livello globale.

Oggi la situazione è molto diversa. Le FER in molti paesi hanno un peso superiore al 50% a livello globale e ormai la generazione elettrica da FER ha sopravanzato quella termoelettrica. Anche qui in Italia si sta verificando la stessa tendenza degli altri paesi industrializzati che stanno attuando politiche energetiche sostenibili nel senso ampio del termine che, quindi, includono economia, ambiente e aspetti sociali.

Il punto di vista di EnergoClub

Ancora oggi si ritiene che l'energia ottenibile dalle FER non sia matura se paragonata a quella ricavata dalle fonti primarie esauribili. La situazione oggi e' completamente rovesciata rispetto a 20-25 anni fa, come la tabella più avanti riportata dimostra. Ormai le FER hanno costi più bassi rispetto alle fonti fossili. Non solo. I tempi di realizzo degli impianti (a parte idroelettrico e geotermico) sono decisamente minori rispetto al termoelettrico da fonti fossili e nucleare. E' stato dimostrato che le potenzialità delle FER sono abbondantemente sufficienti per le necessità energetiche in tutto il pianeta.

Potenziale attuale delle tecnologie FER

La potenza globale necessaria per il fabbisogno energetico del pianeta si stima sia di circa 600 esajoule (EJ) pari circa 200 terawatt (TW) con un consumo energetico di circa 17.000 terawattora (TWh) all'anno.

Questo fabbisogno è in continua crescita a causa dell'aumento della popolazione e dello sviluppo economico.

L'energia rinnovabile captabile con le tecnologie già sviluppate orami copre il 30-40% del fabbisogno totale tendendo ad aumentare sulla spinta delle azioni di contrasto al cambiamento climatico in atto-

Potenziale FER

Confronto tra le varie tecnologie di generazione elettrica 

La tabella riassume i parametri che consentono di individuare le tecnologie su cui puntare in futuro perché più sostenibili.

Tecnologia Tempo realizzo Vita utile Costi di Investimento Costi Operativi Affidabilità Impatto Ambientale Resilienza a Guerre e Calamità
Fotovoltaico Basso: richiedono da 6 mesi a 1-2 anni per essere realizzate Medio: 25-30 anni (in miglioramento) Basso: 1.000-3.000 €/kW 

Alto: 4.000-7.000 €/kW (a concentrazione)
Bassi: 10-20 €/MWh

Alta/Moderata: dipende dalla copertura/trasparanza dell'atmosfera e dalle condizioni meteo

Basso: ridotto impatto in esercizio
Moderato/Alto: uso di superfici e materiali speciali per gli accumuli

Alta: impianti decentralizzati resistenti
Moderata: presenza di eventi estremi (grandine grossa, tornado)
Eolico Basso/Moderato: richiedono da 1 a 3-5 anni per essere realizzate Medio: 20-25 anni (in miglioramento)

1.200-1.800 €/kW (a terra)

2000-2.500 €/kW (offshore)

Bassi/Moderati: 20-30 €/MWh Alta/Moderata: dipende dal vento e condizioni meteo Basso: ridotto impatto, ma uso di terra
Moderato/alto: acustica e flussi migratori fauna selvatica
Alta: impianti decentralizzati resistenti
Idroelettrico Alto: richiedono da 5 a 15 anni per essere realizzate Alto: 50-80 anni 1.000-5.000 €/kW Bassi: 10-20 €/MWh Alta/Moderata: capacità di generare energia continua ma dipende dalle precipitazioni e condizioni meteo Moderato/alto: impatto su ecosistemi acquatici fluviali e biodiversità Alta: infrastrutture resistenti.
Vulnerabili per calamità' naturali, guerre e terrorismo
Carbone Alto: da 6 a 10 anni per essere realizzate Medio/Alto: 30-50 anni Elevati: 1.000-5.000 €/kW Alti: 40-60 €/MWh Alta: capacità di generare energia continua
Bassa: se gli approvvigionamenti sono incerti
Alto: emissioni significative di CO2 e inquinanti
Alto: ciclo di vita 
Vulnerabili a interruzioni della catena di approvvigionamento per conflitti geopolitici
Gas naturale Alto: da 4 a 8 anni per essere realizzate Medio: 25-30 anni Elevati: 1.000-5.000 €/kW Moderati/Alto: 30-50 €/MWh Alta: capacità di generare energia continua
Bassa: se gli approvvigionamenti sono incerti
Alto: emissioni significative di CO2 e inquinanti
 perdite di metano all'estrazione 
Vulnerabili a interruzioni della catena di approvvigionamento per conflitti geopolitici
Nucleare Alto: richiedono da 10 a 15 anni per essere realizzate Alto: 40-60 anni Molto elevati: 6.000-9.000 €/kW Moderati/Alti: 30-40 €/MWh (che però la gestione rifiuti e la dismissione non sono conteggiati)

Alta: capacità di generare energia continua
Bassa: tecnologia ancora incompleta per gestione scorie e dismissione
Bassa/Moderata: richiede l'aiuto di centrali di supporto termoelettriche

Basso: in esercizio
Alto: sull'intero ciclo di vita (dalla culla alla tomba)
Vulnerabili a interruzioni della catena di approvvigionamento e per conflitti geopolitici calamità naturali, guerre e terrorismo.
Biomassa Moderato/Alto: richiedono da 3 a 7 anni per essere realizzate Medio: 25-30 anni 1.000-3.000 €/kW Bassi/Moderati: 20-40 €/MWh Moderata: dipende dalla disponibilità di biomassa Moderato: emissioni di CO2,
Elevata: particolato e contaminanti vari
Moderato: superficie e gestione sostenibile foreste
Alto: monocultura e biodiversita'
Moderata: dipendente da risorse locali
Geotermico Moderato/Alto: richiedono da 2 a  6 anni per essere realizzate Alto: 30-50 anni 3.000-5.000 €/kW Bassi: 10-20 €/MWh Alta: capacità di generare energia continua. Basso: emissione CO2
Moderato/Alto: impatto sull'ambiente nel ciclo di vita dell'impianto (fluidi di processo)
Alta/Moderata: impianti oggetto di atti terroristici
Marino dalle onde (in sviluppo) Moderato/Alto: richiedono da 4 a 8 anni per essere realizzate  Medio: 20-30 anni 4.000-8.000 €/kW Moderati/Alti: 30-50 €/MWh Moderata: dipende dalle condizioni oceaniche Moderato/Alto: impatto sulla fauna marina Moderata: impianti soggetti a calamità e eventi estremi e come oggetto di atti terroristici
Marino dalle maree Alto: richiedono da 6 a 10 anni per essere realizzate  Medio: 25-30 anni 5.000-10.000 €/kW Moderati/Alti: 40-60 €/MWh Alta: prevedibile e costante Moderato/Alto: impatto sugli ecosistemi costieri Alta/Moderata: impianti soggetti a calamità e eventi estremi e come oggetto di atti terroristici

Osservazioni

  • Costi di Investimento: Le tecnologie rinnovabili, come l'eolico e il fotovoltaico, tendono a richiedere investimenti iniziali più bassi rispetto ai combustibili fossili e al nucleare.
  • Costi Operativi: Le rinnovabili presentano costi operativi generalmente più bassi, rendendole più sostenibili a lungo termine. Nel caso del Nucleare i costi operativi al momento non includono la gestione dei rifiuti e la dismissione.
  • Tempi di realizzo: Le rinnovabili (ad eccezione dell'idroelettrico, geotermico e marino) hanno tempi di realizzo molto più bassi rispetto alle fossili e al nucleare che hanno tempi di studio progettazione e inter autorizzativi molto lunghi. I problemi di accettabilità sociale comportano un allungamento significativo dei tempi di realizzo tanto maggiori tanto maggiore è la taglia di impianto.
  • Vita utile: In genere un impianto ha una vita utile maggiore di almeno 30 anni. Dipendono dai materiali utilizzati a contatto con i fluidi di processo e ambienti di lavoro. Tendenzialmente le tecnologie rinnovabili stanno migliorando la vita utile mentre viceversa le tecnologie fossili e nucleari hanno vite utili che tendenzialmente diminuiscono per effetto di standard ambientali e di sicurezza aggiornati.
  • Affidabilità: Le fonti fossili offrono una generazione continua, mentre le rinnovabili dipendono da condizioni naturali.
  • Impatto Ambientale: Le tecnologie fossili hanno un impatto ambientale significativo, mentre le rinnovabili sono generalmente più sostenibili.
  • Resilienza: Le fonti rinnovabili, grazie alla loro decentralizzazione, tendono a essere più resilienti a conflitti e calamità naturali.

Conclusioni

I dati analitici sopra riportati evidenziano l'importanza di considerare non solo i costi economici, ma anche gli impatti ambientali, i tempi di realizzo e la resilienza delle diverse tecnologie energetiche.

-------------------

Ecco alcune fonti autorevoli in materia di energia, che coprono vari tipi di fonti energetiche.

Fonti Generali sulle Energie

  1. Agenzia Internazionale dell'Energia (IEA): Fornisce dati e analisi su tutte le fonti energetiche, comprese rinnovabili e fossili.
  2. Energy Information Administration (EIA): Un'agenzia statunitense che raccoglie e analizza dati energetici, coprendo tutte le fonti di energia.
  3. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC): Pubblica rapporti sul cambiamento climatico, inclusi gli impatti delle diverse fonti energetiche.
  4. World Energy Council (WEC): Un'organizzazione globale che promuove la sostenibilità energetica e fornisce rapporti sulle tendenze energetiche.

Fonti per Energie Rinnovabili

  1. International Renewable Energy Agency (IRENA): Focalizzata sulle energie rinnovabili, fornisce risorse e report sullo sviluppo di queste tecnologie.
  2. European Renewable Energy Council (EREC): Promuove l'uso delle energie rinnovabili in Europa e pubblica studi di settore.
  3. National Renewable Energy Laboratory (NREL): Negli Stati Uniti, si concentra sulla ricerca e sviluppo delle tecnologie energetiche rinnovabili.

Fonti per Energie Fossili e Nucleari

  1. International Atomic Energy Agency (IAEA): Si occupa della sicurezza e della regolamentazione dell'energia nucleare.
  2. World Nuclear Association (WNA): Fornisce informazioni dettagliate sull'industria nucleare globale.

GP, 01/09/2024