Sono da considerarsi energie rinnovabili quelle forme di energia generate da fonti che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Sono dunque generalmente considerate fonti di energia rinnovabile il sole, il vento, il mare, il calore della Terra.
Dettagli sulle fonti rinnovabili
Tra le più antiche fonti rinnovabili si trovano certamente le centrali idroelettriche, che hanno il vantaggio di avere lunga durata (molte delle centrali esistenti sono operative da oltre 100 anni). L'energia prodotta da fonte idroelettrica, che ebbe un ruolo fondamentale durante la crescita delle reti elettriche nel XIX e nel XX secolo, sta sperimentando una rinascita della ricerca nel XXI secolo. La Cina in testa e altre nazioni asiatiche stanno installando molte centrali di questo tipo.
Le centrali geotermiche possono funzionare 24 ore al giorno, fornendo un apporto energetico notevole. Tuttavia l'energia geotermica è accessibile soltanto in aree limitate del mondo, che includono gli Stati Uniti, l'America centrale, l'Indonesia, l'Africa orientale, le Filippine e l'Italia. Il costo dell'energia geotermica è diminuito drasticamente rispetto ai sistemi costruiti negli anni '70.
L'energia eolica può essere sfruttata in modo più efficace in mare vicino alla costa (offshore) piuttosto che sulla terra ferma (onshore). Ad oggi è l'energia alternativa più concorrenziale rispetto ai combustibili fossili. Tuttavia le aree adatte all'installazione dei generatori eolici sono limitate e pertanto l'energia eolica da sola non è in grado di sostituire i combustibili fossili. Inoltre c'è chi ritiene che gli impianti eolici deturpino il paesaggio.
Energia solare
Pannelli fotovoltaici
I pannelli fotovoltaici trasformano l'energia solare attraverso dei semi-conduttori. Rappresenta la tecnologia col più alto potenziale di sviluppo, ma attualmente richiede ricerche e costi altrettanto elevati. I pannelli devono essere usati per 3-5 anni prima di ammortizzare l'energia che è stata necessaria per produrli. Inoltre sono necessari ulteriori miglioramenti per far sì che questa tecnologia possa diventare competitiva su larga scala.
Energia termica solare
Una tecnologia più competitiva è l'energia termica solare. In questo caso l'energia solare viene convogliata con l'aiuto di specchi o di tubi di vetro verso un assorbitore, come ad esempio l'acqua, che viene in tal modo riscaldato. A differenza di quanto avviene per il fotovoltaico, la successiva conversione del calore in elettricità può essere efficiente solo in grandi impianti. Una variante tecnologica è la torre termica solare dove il calore viene raccolto in un enorme serra piana e convogliato attraverso un camino che contiene una turbina.
Biomasse
Legna, canna da zucchero, olio di girasole, olio di colza e biogas sono tipici prodotti biologici utilizzati per la produzione di energia. Dopo opportuno trattamento, possono essere usati per generare elettricità o calore.
Solo la legna non pregiata può essere competitiva per la produzione di energia, ma purtroppo la sua disponibilità è limitata. Il biogas prodotto in agricoltura e dalle discariche ha un potenziale maggiore. Talvolta l'olio di semi di colza o di girasole costituisce un'alternativa al petrolio e può essere usato come biodisel. Il bio-etanolo ottenuto dalla canna da zucchero o dai cereali può alimentare le auto dotate di un motore speciale oppure può essere mescolato con i normali carburanti. Tra le energie rinnovabili, le biomasse sono le più competitive e possono essere rapidamente introdotte nel mercato. Tuttavia i processi di crescita e di combustione non sono immuni da effetti collaterali, che possono avere impatti negativi sull'assottigliamento dello strato di ozono. Attualmente la generazione di bio-combustibili ha un costo doppio rispetto a quello relativo allo sfruttamento dei combustibili fossili. La situazione potrebbe cambiare con l'aumento dei prezzi di petrolio e gas.
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