Le energie rinnovabili

Le energie definite "rinnovabili" sono generate da fonti inesauribili, gratuite e che, se usate per la produzione di energia elettrica, non provocano alcun inquinamento; nel mondo rispondono a questi requisiti solo le fonti idraulica, solare ed eolica.

Tutte le altre fonti non soddisfano i tre requisiti su indicati: le fonti fossili (carbone, gas, petrolio e simili) sono finite, inquinano e costano; le fonti nucleari sono finite, costano e producono scorie molto pericolose. Esse poi dipendono dai fornitori dei combustibili e quindi dalle oscillazioni e speculazioni nei mercati energetici.

Per dare una spiegazione ai dati che seguono, è opportuno fornire i numeri più importanti del sistema elettrico italiano al 31/12/2010: la potenza disponibile, essenziale per evitare rischi di "blackout", è di 111 gWe (miliardi di Watt elettrici), la punta massima richiesta nel 2010 è stata di circa 56 gWe; l'energia netta consumata nell'anno è stata di 280 GigakWattora (Twh o miliardi di kiloWattora).

Le previsioni al 2020 si basano su uno sviluppo medio/basso e su un uso più moderato dell'elettricità (elettrodomestici più ecologici, illuminazione pubblica a led, migliore efficienza energetica degli edifici, ecc.) ed ipotizzano una richiesta di potenza massima di circa 74 gWe, mentre il consumo netto è previsto intorno ai 320 TWh/anno.

Seguono dettagli per ciascuna delle tre fonti rinnovabili.

Idraulica. La fonte idraulica è ben utilizzata in Italia; infatti nel 2010 si stima che l'energia prodotta sia stata di circa 50 miliardi di kWh (TWh). La fonte non è costante, essendo soggetta alla disponibilità di acqua (piogge, variazioni delle temperature, ecc), ma l'energia prodotta è facilmente regolabile, cioè può essere prodotta quando e quanta ne serve, sempre che sia disponibile acqua in quantità adeguata; essa è quindi in grado di compensare eventuali squilibri di produzione da parte delle altre fonti; usando la tecnica del “pompaggio” (l'acqua viene ripompata dal bacino inferiore nel bacino superiore di notte, consumando energia a basso costo) si può produrre energia di giorno, quando il prezzo è più alto a causa della maggiore domanda, creando un effetto "calmieratore", oppure può compensare la assenza di produzione notturna da parte delle fonti fotovoltaica ed eolica, funzionando di notte o quando l'eolica non è sufficiente.

Lo sviluppo di questa risorsa è possibile con molti piccoli impianti (10 gWe). Unico inconveniente è il rischio di incidenti alle dighe o agli invasi, sia involontari che volontari (terrorismo).

Un sistema di recente concezione, in corso di sperimentazione in Scozia, è da considerare fra le energie "idrauliche": si tratta di un impianto che sfrutta le maree, mentre in Francia sono allo studio sistemi simili. In Italia si ipotizza di sfruttare la corrente piuttosto forte e soprattutto costante nello stretto di Messina per alimentare una apparecchiatura simile in grado di generare energia elettrica.

Le prime risultanze sono incoraggianti, anche perché si possono applicare in numerosi casi alle coste molto sviluppate del nostro continente. Un altro sistema, in fase di sperimentazione, prevede di utilizzare la cosiddetta energia "termoelettrica", ricavata dall' effetto elettrico, detto di Seebeck, (lo scopritore), tecnologia adottata dal governo italiano, che farà installare 10 di questi impianti sottomarini nei prossimi 5 anni nei mari ligure e tirreno.

Solare. Si divide sostanzialmente in fotovoltaica ed a concentrazione.

La fonte solare fotovoltaica è nella fase di sviluppo in Italia e la sua produzione è ancora limitata (con le installazioni dichiarate dal Gestore Servizi Energetici a fine 2010, a regime si otterrebbero circa 6 miliardi di kwH); sono già previste in quest'anno installazioni per molti altri impianti, che dovrebbero aumentare fortemente la produzione; si stima che in Italia siano disponibili 13.000 Kmq di tetti ottimamente esposti al sole: usando il 10% di essi si possono generare 10 gWe, senza occupare quindi terreni coltivabili. Ovviamente il fotovoltaico produce di giorno, che è però il periodo di punta della richiesta e quindi del prezzo dell'energia; è perciò, come l'idraulica, un ottima fonte calmieratrice del costo del kWh; questo effetto è stimato fra il 20 ed il 30 % del costo degli incentivi, erogati al fotovoltaico dallo Stato. L'energia idroelettrica (invertendo il sistema dei pompaggi dalla notte al giorno) e l'energia fotovoltaica potrebbero erogare con buona continuità energia sia di giorno che di notte. Inoltre una parte della produzione fotovoltaica è consumata sul posto, riducendo quindi i costi di distribuzione. Lo stesso GSE prevede che si raggiunga già in quest'anno la potenza di 8 gWe, ipotizzata per il 2020 dal Ministero dello Sviluppo Economico.

La seconda fonte solare, basata su impianti di produzione cosiddetti a concentrazione solare, sviluppati in molti paesi a buona insolazione, è praticamente inesistente in Italia. Impianti di notevoli potenze sono presenti o in costruzione in USA, Spagna, Australia, ecc. Essi non presentano il problema della mancanza di produzione notturna, come il fotovoltaico. Esiste un progetto tedesco per installare molti impianti nella fascia del deserto nord africano (dove l'irraggiamento solare è altissimo), che, collegati fra loro, produrranno energia elettrica ed acqua dolce per tutti i paesi coinvolti e saranno in grado di trasferire tramite linee subacquee ad alta tensione continua il 15% di quanto oggi è consumato dall'intera Europa.

Eolica. Questa fonte è utilizzata in tutto il mondo, specialmente dove l'insolazione è debole ed in Italia ha avuto un discreto sviluppo (circa 6 gWe e quasi il 3% del consumo nazionale del 2010). E' stata gestita non in modo ottimale, perché le installazioni dei generatori hanno in alcuni casi deturpato l'ambiente circostante. Con la soluzione, adottata da quasi tutti i paesi nordici di installare i generatori in mare distanti dalla riva, essi risultano invisibili da terra e non disturbano per il rumore creato dalla rotazione delle pale.

Concludendo, riassumo tutte le fonti di approvvigionamento dell'energia elettrica in Italia nel 2010, le previsioni al 2020 e le proiezioni al 2035:

                                                           2010  2020 2035

Potenza elettrica disponibile (gWe) :

 da fonte idroelettrica 22 30 30

 da fonti solari  4 12 30

 da fonte eolica 6 20 45

 da termoelettrico (*) == 5 10

 da non rinnovabili 79 65 55

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 totale 111 132 170

Consumi netti di energia elettrica (Twh/anno) :

 da fonte idroelettrica 57 70 70

 da fonti solari 6 20 50

 da fonte eolica 8 30 70

 da termoelettrico (*) == 15 30

 da non rinnovabili 209 175 140

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 totale 280 310 360

Tutti i dati sono dedotti da TERNA, AE&G, decisioni del governo, Commissione Europea, GSE, CNR, ENEA, Università Sapienza (RM). Previsioni e proiezioni mediate fra valutazioni governative, di Istituti di ricerca di fama mondiale e dei nuovi sviluppi tecnologici in atto.

(*) ipotesi di produzione dalle 10 centrali “termoelettriche” sottomarine, previste al 2016(mancano dati).