Le fonti rinnovabili

Le fonti rinnovabili sono ricavate da fonti che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non sono “esauribili” nella scala dei tempi “umani” o comunque così sono percepite dall’uomo o dalla società.
Sono considerate fonti energetiche e rinnovabili: il sole, il vento, l’energia idraulica, le risorse geotermiche, le maree e il moto ondoso. Si aggiungono i residui organici e le colture energetiche.

Sono fonti di energia che possono permettere uno sviluppo sostenibile all’uomo, senza che si danneggi la natura per un tempo indeterminato.
Alcuni di questi tipi di energia (in particolare quella solare) hanno anche il vantaggio di poter essere microgenerati, ossia prodotti in piccoli impianti domestici che possono soddisfare il bisogno energetico di una singola abitazione o piccolo gruppo di abitazioni.

Fonti rinnovabili classiche

Le fonti rinnovabili generalmente dette "classiche" sono quelle che vengono sfruttate per la produzione di energia elettrica fin dall'inizio dell'età industriale. Le prospettive di uso futuro dipendono dall'esplorazione delle risorse potenziali disponibili, in particolare nei paesi in via di sviluppo e dalle richieste in relazione all'ambiente e all'accettazione sociale.
Tra le più antiche si trovano certamente le centrali idroelettriche, che hanno il vantaggio di avere lunga durata. Inoltre le centrali idroelettriche sono pulite e hanno poche emissioni. Le aree con più elevata crescita nell'idroelettrico sono le economie asiatiche in forte crescita, con la Cina in testa; tuttavia anche altre nazioni asiatiche stanno installando molte centrali di questo tipo. Questa crescita è guidata dai crescenti costi energetici e il desiderio diffuso di generazione energetica "in casa", pulita, rinnovabile ed economica.

Nuove fonti rinnovabili

I sistemi di riscaldamento solare sono tecnologie di seconda generazione ben conosciute e generalmente consistono di collettori termici solari, un sistema fluidodinamico per trasferire il calore dal collettore al punto di utilizzo e un serbatoio o una cisterna per lo stoccaggio del calore per usi successivi. Tali sistemi possono essere usati per riscaldare l'acqua domestica, quella delle piscine o per riscaldare ambienti.
Il calore può anche essere usato per applicazioni industriali o come sorgente energetica per altri usi, come i dispositivi di raffreddamento. In molte zone climatiche un sistema di riscaldamento solare può fornire una percentuale molto alta (dal 50 al 75%) dell'energia necessaria a riscaldare l'acqua domestica.

Produzione italiana

Nel 2009 l'Italia ha prodotto circa 69,3 TWh di elettricità da fonti rinnovabili, pari al 19,6% del totale di energia elettrica richiesta, con il 15.8% proveniente da fonte idroelettrica e la restante parte data dalla somma di geotermico, eolico e combustione di biomassa o rifiuti. Circa il 90% della produzione rinnovabile è prodotto con impianti definiti "programmabili".
Con tali valori, l'Italia risulta essere il quinto produttore di elettricità da fonti rinnovabili nell'UE-15[35], seppur ancora lontana dagli obiettivi comunitari previsti, che prevedono la produzione del 22% di energia richiesta da fonte rinnovabile entro il 2010.

Impatto ambientale

Sono fonti di energia che possono permettere uno sviluppo sostenibile all'uomo, senza che si danneggi la natura e per un tempo indeterminato.
Rinnovabile e sostenibile sono concetti che tuttavia vengono spesso confusi. Il fatto che un'energia sia rinnovabile non significa necessariamente che questa sia anche sostenibile.
Alcune di queste fonti (in particolare quella solare) possono inoltre permettere la microgenerazione e la generazione distribuita, ossia essere prodotte in piccoli impianti domestici distribuiti sul territorio che possono soddisfare il bisogno energetico di una singola abitazione o piccolo gruppo di abitazioni. Questo permetterebbe di risparmiare l'energia che si perde nella fase di distribuzione di energia elettrica, per esempio sugli elettrodotti, sebbene comporti anche la necessità di ridefinire la struttura della rete elettrica nazionale. Si deve comunque ricordare che è ancora oggetto di discussione il fatto che sia realmente possibile soddisfare tutto l'attuale fabbisogno energetico del pianeta solo con il potenziale energetico proveniente da fonte rinnovabile; permangono ad esempio problemi riguardo "l'aleatorietà" e "non programmabilità" di molte delle fonti di energia rinnovabile (in particolare solare ed eolico), che impongono un ripensamento globale delle reti elettriche e la necessità di sistemi di stoccaggio dell'energia. Il problema dello stoccaggio risulta infine fondamentale per il settore dei trasporti (e in particolare per aerei e navi), per il quale sono attualmente allo studio sistemi come quello delle celle a combustibile per l'immagazzinamento dell'energia necessaria.

Il solare termico

I sistemi solari termici sono utilizzati per scaldare acqua per il riscaldamento centralizzato o per gli impianti di raffreddamento. Quella del solare termico è ormai una tecnologia matura: nel 2002 gli Stati membri vantavano ben 12,3 milioni di metri quadri di impianti, con un tasso di installazione prossimo al milione e mezzo di metri quadri nell’ultimo anno.
Alcuni paesi europei, come la Spagna, hanno introdotto l’obbligo di includere sistemi solari termici in tutti gli impianti di riscaldamento nuovi o ammodernati.

Questa tecnologia impiega pannelli solari piani con nucleo assorbitore o una serie di tubi di plastica neri da posizionare su tetti orientati a sud. Questi sistemi, progettati per fornire acqua calda e per il riscaldamento centralizzato, operano alla temperatura massima di 60ºC.
Gli impianti di raffreddamento, paradossalmente, richiedono una temperatura iniziale superiore, tra i 70ºC e i 95ºC. I collettori a elevato rendimento, come i pannelli a tubi evacuati (sottovuoto), potenziano il sistema e sono in grado di assicurare temperature abbastanza elevate da consentire un raffreddamento molto efficiente, il che è un lasciapassare non trascurabile per questa tecnologia, soprattutto nei mercati dell’Europa meridionale.