Geografia generale ed economica/Le energie rinnovabili

Le fonti di energia rinnovabili rappresentano un'alternativa ai combustibili fossili, perché questi sono destinati a esaurirsi e il loro utilizzo comporta rischi per l'ambiente. Invece le energie rinnovabili sono meno inquinanti, infatti sono dette "energie pulite". Le energie rinnovabili sono molto importanti perché forniscono il 4,7% del fabbisognio di energia mondiale, per esempio l'energia eolica è molto significativa nella produzione di energia in Danimarca (34%), portogallo (21%), spagna (17%), irlanda (16%) e germania (7%).Grazie alla loro capacità di rigenerarsi, molte risorse energetiche rinnovabili sono "inesauribili", cioè si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi di "ere geologiche". Fanno eccezione alcune risorse energetiche che pur essendo rinnovabili sono esauribili; ad esempio le foreste sono rinnovabili ma possono esaurirsi a causa di un eccessivo sfruttamento di tali risorse da parte dell'uomo.

Le energie rinnovabili si suddividono in cinque parti:

L'energia solare

si può ricavare o con i pannelli solari, che sfruttano l'energia del sole per produrre calore al interno di un edificio o con i pannelli fotovoltaici che trasformano l'energia solare in energia elettrica. Ha molti vantaggi poiché è inesauribile, è una risorsa d'immediata reperibilità, è pulita perché ci arriva attraverso i raggi del sole. La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso.

• I panelli solari sono composti da collettori termici solari, che hanno lo scopo di raccogliere l'energia proveniente dai raggi solari, e un serbatoio o una cisterna, che ha il compito di accumulare l'energia termica raccolta dai collettori in modo da mantenere la temperatura dell'acqua elevata per tempi più lunghi. Tali sistemi possono essere usati per riscaldare l'acqua domestica, quella delle piscine o per riscaldare ambienti.
• Un pannello fotovoltaico è un dispositivo composto da celle fotovoltaiche, in grado di convertire l'energia solare in energia elettrica mediante un effetto fotovoltaico, normalmente è usato come generatore di corrente in un impianto fotovoltaico.

Impianto fotovoltaico

Pannelli solari

L'energia eolica

sfrutta l'energia del vento, per farlo usa degli aerogeneratori che col vento fanno girare delle pale che a sua volta fanno girare degli ingranaggi collegati ad una dinamo che produce energia elettrica. L'energia eolica è il prodotto della trasformazione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia . Viene per lo più convertita in energia elettrica tramite centrali eoliche. L'eolico ha grossi potenziali di crescita e ha già raggiunto dei bassi costi di produzione, se confrontati con quelli delle altre fonti di energia. È certamente tra le energie rinnovabili quella più diffusa al mondo.

Sistema interno della pala eolica

Pala eolica

L'energia idroelettrica

è generata grazie all'energia potenziale dell'acqua. Per produrre energia viene creata una diga su un fiume poi l'acqua viene incanalata in tubi (condotta forzata) che mettono in comunicazione la diga e la centrale, poi la pressione del acqua mette in moto delle turbine che producono energia. Le centrali idroelettriche hanno il vantaggio di avere lunga durata . Inoltre sono "pulite" in quanto producono molte meno emissioni nel loro "ciclo vitale" rispetto agli altri tipi di produzione di energia. In Italia, secondo dei dati, l'idroelettrico produce il 12% del fabbisogno energetico totale, ed è indiscutibilmente l'energia rinnovabile più utilizzata. Le centrali idroelettriche totali sono più di duemila, di cui solo l'ENEL dispone di circa 500 impianti. inoltre si stanno sviluppando sistemi da installare in mare, come tra l'altro avviene anche con i sistemi off-shore dell'eolico, per sfruttare il potenziale delle onde, delle maree, delle correnti marine o del gradiente di temperatura tra fondo e superficie degli oceani che hanno una potenza di gran lunga superiore a quella che si può trovare sulla terraferma.

Centrale idroelettrica

Turbina di una centrale idroelettrica

L'energia geotermica

usa il calore della terra per produrre energia elettrica nelle centrali geotermiche principalmente, ma ci sono degli impianti che vengono messi negli edifici per riscaldarli o raffreddarli. gli impianti geotermici possono essere di due tipi:

• a sonda verticale: le tubazioni vengono inserite verticalmente nel terreno fino a profondità di 150 m per il prelievo di calore dal sottosuolo.
• a sonda orizzontale: le tubazioni in questo caso sono inserite in modo orizzontale nel terreno, e svolgono lo stesso ruolo delle precedenti. L'unico inconveniente è che occuperanno molto più sottosuolo rispetto all'altra tipologia di suolo. Solitamente sono inserite a 2 metri di profondità.

L'energia geotermica costituisce oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia. È una fonte energetica a erogazione continua e indipendente da condizionamenti climatici, ma essendo il calore difficilmente trasportabile, è utilizzata per usi prevalentemente locali. Le centrali geotermiche possono funzionare 24 ore al giorno, fornendo un apporto energetico di base.

Centrale geotermica

Le biomasse

Da materiali di scarto di origine organica, di natura vegetale e animale, è possibile ottenere una fonte di energia pulita immediatamente utilizzabile. L'impiego delle biomasse in Europa soddisfa una quota piuttosto marginale dei consumi di energia primaria, ma il reale potenziale energetico di tale fonte non è ancora pienamente sfruttato. Nello sfruttamento delle biomasse come fonte energetica, sono all'avanguardia i Paesi del centro-nord Europa, che hanno installato grossi impianti alimentati a biomasse.

Un impianto alimentato a biomasse

I problemi

sicuramente l'impatto sul ambiente delle energie rinnovabili e molto minore di quello dei combustibili fossili ma anche loro causano dei piccoli problemi, principalmente i seguenti:

Le pale eoliche

sono molto rumorose, e non possono stare vicino a case o a edifici perché sono anche un pò dannose per l'orecchio umano ma principalmente sono molto rumorose, per questo vengono messo in spazi aperti isolate dalla civiltà.

La costruzione di dighe

in tempi recenti che hanno causato incidenti che hanno raso al suolo centri urbani, provocato molti morti e causato trasferimento forzato di persone dai villaggi. Le dighe stanno causando frane e smottamenti che dal 2010 sono aumentati del 70% e mettono a rischio la vita di molte persone.

Le biomasse

pur essendo considerate energia pulita sono state messe sotto accusa perché sottraggono terreni destinati al agricoltura, e che per coltivare le loro cose usino fertilizzanti che sembrano essere dannosi per l'uomo.