Fonti rinnovabili
Definiamo "fonti rinnovabili di
energia" quelle che garantiscono una disponibilità all'utilizzo
indefinita nel tempo. Su scala planetaria non esistono, in senso
stretto, fonti rinnovabili. Sono però disponibili risorse di
energia il cui tempo di esaurimento è talmente elevato rispetto
alla scala dei tempi umani da essere definite rinnovabili "in senso
tecnico". La caratteristica intrinseca di esauribilità dei
combustibili fossili (petrolio, carbone, metano) e delle riserve di
elementi utilizzati dalla moderna industria nucleare (quali
l'uranio) fa classificare tali fonti come "non rinnovabili". Sono
invece da considerare come rinnovabili le fonti di energia che
derivano (direttamente o indirettamente) dall'attività solare sul
nostro pianeta. Vediamone una breve carrellata:
ENERGIA SOLARE. Il Sole
irradia sulla superficie della Terra un'energia annua di più di
5·1024 joule (5 seguito da 24 zeri, dove il joule è l'unità di
misura dell'energia, così chiamata in onore del fisico James
Prescott Joule), principalmente sotto forma di luce e calore.
Tale energia "diretta" può essere
sfruttata in due modi principali:
• Energia Solare Termica: attraverso
l'utilizzo di pannelli solari è possibile convogliare l'energia
termica dell'irradiamento solare su una determinata superficie e
sfruttarla per il riscaldamento di aria ed acqua. Tale forma di
energia viene utilizzata per consentire il riscaldamento di
ambienti o, a livello industriale, per i processi di essiccazione
di prodotti alimentari.
• Energia Solare Elettrica:
l'energia solare può essere sfruttata per produrre direttamente
energia elettrica grazie alla proprietà di alcuni materiali, detti
semiconduttori (quali ad esempio il silicio), di produrre una
corrente di elettroni se sottoposti all'irraggiamento solare. Tale
tecnica di trasformazione dell'energia solare è denominata
fotovoltaica. Il trasferimento dell'energia dal sistema
fotovoltaico all'utenza avviene attraverso ulteriori dispositivi,
necessari per trasformare ed adattare la corrente continua prodotta
dai moduli alle esigenze dell'utenza finale (abitazioni, industrie,
e così via).
ENERGIA IDROELETTRICA. È
possibile produrre energia elettrica a partire da una caduta
d'acqua, convertendo con appositi macchinari (sistemi di pale e
turbine) l'energia meccanica contenuta nella portata d'acqua. Gli
impianti idraulici sfruttano l'energia contenuta in una quantità di
acqua che si trova disponibile ad una certa quota rispetto al
livello cui sono posizionate le turbine (in gergo si parla di
energia potenziale meccanica). La potenza di un impianto idraulico
dipende sostanzialmente da due termini: il salto (dislivello
esistente fra la quota a cui è disponibile l'acqua e il livello a
cui la stessa viene rilasciata dopo il passaggio attraverso la
turbina) e la portata (la massa d'acqua che fluisce attraverso la
macchina per unità di tempo). Tale risorsa è rinnovabile in quanto
il ciclo dell'acqua del pianeta (che consente all'acqua di
ritornare ad altezze elevate) è regolato dalle stagioni e
dall'attività solare e si riproduce autonomamente.
ENERGIA EOLICA. È possibile
produrre energia elettrica sfruttando l'energia contenuta nei
movimenti di aria presenti nell'atmosfera. La produzione di energia
eolica richiede la progettazione di complessi macchinari (sistemi
di pale di grandi dimensioni) che rendono ottimale la trasmissione
di energia dal vento alle pale meccaniche. Tale risorsa è
rinnovabile, in quanto gli spostamenti delle masse d'aria, così
come quelli delle masse di acqua, sono direttamente correlati ai
cicli del Sole, delle stagioni e della vita del pianeta Terra.
BIOMASSA. Si definisce
biomassa tutto ciò che ha composizione organica (cioè con il
carbonio come elemento principale), con esclusione delle plastiche
e dei materiali fossili. La biomassa rappresenta la forma più
sofisticata di accumulo dell'energia solare. Questa, infatti,
consente alle piante di convertire la CO2 (anidride carbonica)
atmosferica in materia organica durante la loro crescita (con un
processo che prende il nome di fotosintesi). In questo modo vengono
fissate sul pianeta circa 2·1011 (2 seguito da 11 zeri) tonnellate
di carbonio all'anno. La biomassa utilizzabile ai fini energetici
consiste in tutti quei materiali organici che possono essere
utilizzati direttamente come combustibili, ovvero trasformati in
altre sostanze (solide, liquide o gassose) di più facile utilizzo
negli impianti di conversione, sostituendo quindi di fatto i
materiali fossili. | 
