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Georg Ohm, un fisico e matematico tedesco, si accorse che tensione e intensità di corrente sono due grandezze legate tra loro, e individuò con il termine resistenza il loro rapporto.

Guarda questa videolezione del canale youtube Tecnologia Duepuntozero oppure leggi l'articolo sottostante, e svolgi gli esercizi interattivi che trovi più in basso.

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Schema Legge di Ohm_Tecnologia_Scuola

Esercizi interattivi

Facciamo un breve ripasso delle grandezze elettriche fondamentali.

la tensione è la forza che spinge gli elettroni, si indica con V e si misura in misura in Volt (V)

l' intensità di corrente è il numero di cariche elettriche che in un secondo attraversa una sezione del conduttore, si indica con I e si misura in Ampere (A)

la resistenza è la resistenza che un conduttore oppone al passaggio della corrente, si indica con R e si misura in Ohm (Ω), in onore di Georg Ohm

Nella vignetta, il Signor Ampere (che rappresenta l' intensità di corrente), viene spinto dal Signor Volt (che rappresenta la tensione del generatore) e frenato dal Signor Ohm (che rappresenta la resistenza)

Il valore della resistenza (cioè del Signor Ohm) dipende da vari fattori:

dalla natura del materiale attraversato da corrente (un ottimo conduttore viene percorso con molta facilità dalle cariche elettriche, quindi avrà un basso valore della resistenza)

dalla sua sezione (un conduttore molto stretto viene percorso con maggiore difficoltà dalle cariche elettriche, quindi avrà un valore alto della resistenza)

dalla sua lunghezza (un conduttore molto lungo viene percorso con maggiore difficoltà dalle cariche elettriche, quindi avrà un valore alto della resistenza)

La legge di Ohm ci dice che l'intensità di corrente che passa in un conduttore aumenta al crescere della tensione e diminuisce al crescere della resistenza.

Posso scrivere la legge di Ohm in tre modi diversi, a seconda della grandezza che voglio trovare una volta che conosco le altre due.

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Georg Ohm, un fisico e matematico tedesco, si accorse che tensione e intensità di corrente sono due grandezze legate tra loro, e individuò con il termine resistenza il loro rapporto. Guarda questa videolezione del canale youtube Tecnologia Duepuntozero oppure leggi l'articolo sottostante, e svolgi gli esercizi interattivi che trovi più in basso.

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Biomasse

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Oggi come possiamo constatare esistono varie tipologie di energia rinnovabile queste vanno dall' energia solare, a quella eolica sino all' energia da Biomassa.

Ma cosa sono le biomasse? Le biomasse sono composte da diverse tipologie di prodotti di scarto queste vanno dalle piante, erba, alberi, foglie secche ecc...sino al letame, ai rifiuti animali e quelli agroalimentari.

Attraverso la combustione di questi prodotti di scarto è possibile sprigionare dell' energia, che se trasformata in una centrale può diventare energia elettrica da distribuire al posto di quella generata dai combustibili fossili.

Forse vi starete chiedendo come questi prodotti che siamo soliti buttare possano contenere energia. Le piante naturalmente durante il corso della loro vita effettuano un processo conosciuto con il nome di fotosintesi clorofilliana. Nel momento in cui queste immagazzinano la luce che proviene dal sole, la trasforma da energia solare a energia chimica.

Quest'energia rimane dunque all'interno delle piante e negli alberi, che una volta bruciati rilasciano nell'atmosfera l'anidride carbonica che hanno immagazzinato e al contempo l'energia che vi è al loro interno. Questa può essere incanalata da specifici macchinari che sono poi in grado di rilasciare l'energia elettrica.

Questo processo però non avviene solo dalle piante o dai rifiuti vegetali, ma avviene anche dal letame degli animali erbivori. Infatti, gli animali quando si cibano di piante e poi le digeriscono, lasciano invariata la forza energetica posseduta dall'erba che hanno ingerito.

Quindi data la biodisponibilità e la naturalità di questa fonte di energia, le biomasse figurano tra i mezzi impiegati per la produzione di energia pulita.

Come funziona una centrale che utilizza le biomasse?

Per riuscire a fare si che questo processo si concretizzi è necessario un processo industriale che impiega le biomasse per la produzione e la trasformazione dell'energia chimica in quella elettrica. Una centrale a biomasse prevede dunque innanzi tutto uno stoccaggio di tutte le forme principali di scarto vegetale o meno come: residui delle foreste, piante che derivano da piccole coltivazioni, legname di scarto ecc...

Nel momento in cui arrivano alla centrale tutte le fonti di energia, s'inizia prima con lo stoccaggio di queste e poi con la riduzione delle loro dimensioni. Quindi ci sono apposite macchine che riducono la "materia prima" portandola a diventare un cumulo di materia, conosciuto anche con il nome di cippato.

Dopo che è stata "cippata" la biomassa dev'essere portata in un edificio specifico nel quale si prepara il combustibile, a seconda delle dimensioni, del raccolto ecc...questa poi viene trasportata nel deposito a cui è destinata.

Infine, ogni cumulo dev'essere portato nella zona dei forni, dove le materie vengono bruciate. Mediante la loro combustione, grazie al calore sprigionato e all'evaporazione dell'acqua, questa la si può incanalare in un circuito termodinamico. In questo modo poi è possibile generare energia. Ciò avviene con un sistema simile a quello utilizzato nelle stufe a Pellet.

Una volta che l'acqua è entrata in circolo nella caldaia, questa raggiunge un serbatoio di deposito, dopo di ché passa attraverso l' economizzatore, e infine arriva nel circuito termico. Quindi come accade nelle normali centrali termiche, il vapore generato dalla caldaia entra in una turbina che muovendosi grazie a un generatore elettrico a sua volta è in grado di produrre energia.

I vantaggi dell'energia a Biomasse

L' energia biomasse è una fonte rinnovabile, in quanto questa deriva principalmente dal sole, e successivamente dalle piante e da tutti i loro residui organici che hanno conservato nel tempo la loro energia chimica.

Uno dei principali vantaggi delle biomasse dunque è il loro derivare da sostanze completamente naturali che non danneggiano l'ambiente. Infatti, anche se durante la combustione queste sostanze rilasciano anidride carbonica, in realtà questo processo è normale, in quanto verrebbe comunque rilasciata dalle stesse, durante la loro naturale decomposizione.

Inoltre, l'anidride carbonica che viene rilasciata dalla combustione delle biomasse è la stessa che le piante hanno assorbito durante la loro crescita. Grazie a questo sistema di compensazione dunque è possibile determinare che le Biomasse siano un'alternativa alle fonti fossili.

Come tutte le energie rinnovabili anche quella a Biomasse, permette d i proteggere l'ambiente dall'uso eccessivo dei carbon fossili. Come ben sappiamo, nel tempo l'impiego di agenti inquinanti come il petrolio e il gas, hanno portato la creazione del buco dell'ozono, al surriscaldamento globale, cambiamenti climatici e piogge acide. Tutti questi problemi determinato dall'uso dell'energia proveniente da fonti fossili, possono essere mitigati promuovendo quella proveniente da fonti rinnovabili.

Sicuramente l'energia da biomasse è tra le più disponibili e facili da reperire. In quanto questa viene prodotta, come abbiamo accennato, da tutti i rifiuti organici vegetali, animali, e batterici. Questi sono scarti che effettivamente non impieghiamo, quindi il loro riutilizzo nelle centrali a biomasse permette anche di limitare la produzione di rifiuti organici e la loro successiva eliminazione in discarica.

Grazie all'energia a biomasse dunque si riducono gli sprechi e si favorisce il riciclo anche di prodotti che non hanno alcun reimpiego industriale.

Oltre che per la produzione dell'elettricità, le biomasse possono essere impiegate anche per produrre i biocarburanti, il gas metano e il biodiesel. Infatti, queste non rilasciano solo elettricità ma anche calore, ideale per la produzione dei carburanti per le auto e per altri mezzi di trasporto, o per il riscaldamento delle abitazioni.

Quali sono gli svantaggi dell'Energia a biomasse

Come ogni sistema per l'approvvigionamento energetico, anche le biomasse e le centrali costruite per la trasformazione di queste in energia, hanno degli svantaggi, che bisogna considerare.

Innanzi tutto il problema più grande di queste, è la bassa quantità di energia che riescono a produrre a fronte invece di un'immensa quantità di prodotti di scarto. Quindi per la produzione dell'energia è necessario comunque accumulare una grande quantità di prodotti di scarto.

Questo ci porta al secondo svantaggio di questo sistema di energia alternativa. Il costo per il trasporto, la manutenzione e il deposito delle biomasse è molto alto. Per questo motivo l'energia a biomasse tende ad avere un prezzo finale molto più alto rispetto a quella prodotta con i carbon-fossili.

Le biomasse durante la loro conservazione o comunque nel momento in cui si provvede al loro accumulo, purtroppo producono dei gas inquinanti che possono danneggiare l'aria, ma soprattutto che possono danneggiare la salute dell'uomo.

ll processo per la produzione di energia da biomasse prevede che queste vengano essiccate prima del processo di gassificazione o combustione. Durante i trattamenti, le biomasse tendono a perdere una buona parte di energia, e questa risulta irrecuperabile, comportando così un dispendio economico non indifferente.

Infine, l'ultimo svantaggio delle centrali è la loro dimensione. Una centrale a Biomasse occupa una porzione di terreno al quanto vasta, in quanto devono conservare grandi quantità di scarti per poter produrre energia. Le loro dimensioni generano non solo un problema dal punto di vista paesaggistico, ma si determina anche uno "spreco" di spazio che potrebbe essere invece dedicato ad attività più produttive.

Facendo comunque un resoconto finale, e ponendo i vantaggi e gli svantaggi delle biomasse è possibile determinare che vi sia un certo equilibrio tra i due. Anche perché bisogna considerare in ultima analisi che la produzione di energia da biomasse porti un aumento del giro economico delle aziende agricole e zootecniche, e dunque permettono un aumento del tasso di occupazione.

Biomasse: le varie tipologie

Per la produzione di Biomasse non esiste un'unica fonte di scarto. Infatti le biomasse possono essere di tre origini differenti, ossia:

Biomasse Vegetali

Le biomasse di origine vegetale sono tra quelle più utilizzate. Queste derivano principalmente dagli scarti dell'attività dell' agricoltura e da quelli della manutenzione di boschi e foreste.
Dunque tra le biomasse vegetali è possibile annoverare:

Legname

Residui forestali e agricoli

Le specie vegetali coltivate appositamente per la produzione di energia da biomasse

A differenza dei paesi globalizzati, per quelli in via di sviluppo il costo delle biomasse vegetali è più basso, in quanto la loro biodisponibilità è quasi immediata. Per questo motivo, nei paesi in via di sviluppo spesso questa si configura come uno dei sistemi più utilizzati per la produzione di energia.

Tra le biomasse vegetali, è possibile aggiungere quelle solide. Queste sono tra le più impiegate anche nei paesi industrializzati.
Tra le biomasse solide è possibile citare:

Le vinacce

La sansa che fuoriesce durante la macina delle olive

Il Pallet

Il cippato

Gusci, torsoli e noccioli dei frutti

Le bucce

Il legname

Queste tipologie di biomasse impiegate per la produzione di energia, vengono trasformate in due modalità differenti a seconda dell'impianto che le utilizza.

Biomasse animali

Oltre alle biomasse vegetali, esistono anche quelle di derivazione animale, che arrivano direttamente dall'allevamento degli animali erbivori. Tra le biomasse animali, quella più impiegata è sicuramente il letame, che contiene al suo interno tutti i gas e l'energia chimica prodotta dall'erba che hanno mangiato gli animali, e che successivamente hanno digerito.

Anche se spesso considerata una pratica controversa, tra le biomasse animali figurano anche quelle che derivano dalle carcasse animali. Anche queste infatti se poste a combustione sono in grado di generare energia elettrica.

Biomassa microbica

La biomassa microbica è quella che proviene dal suolo, questa è disponibile grazie agli elementi che compongono il terreno come lo zolfo e l'azoto. Ma non solo, anche i batteri, i funghi e i microbi presenti all'interno dei terreni possono essere impiegati per la produzione di energia da biomasse.

Infatti, bisogna pensare che i terreni di pascolo, o in generale ogni terreno sul quale crescono e si decompongono le piante è caratterizzato da diversi nutrienti che vanno da quelli della decomposizione del suolo, a quelli della decomposizione degli animali o delle loro feci. Infine, molti dei microrganismi presenti nella terra dopo la loro morte diventano una riserva di elementi minerali, che possono essere impiegati per la produzione di energia.

Energia Biomasse nel mondo: qual è il loro impiego in Italia?

Come abbiamo visto l'energia da Biomasse ha diversi vantaggi ma al contempo comporta anche diverse problematiche legate ai costi di gestione, e ai fumi derivanti dal loro impiego, spesso considerati tossici per l'uomo.

In Italia, possiamo notare come nel corso degli ultimi anni si sia investito molto sulle rinnovabili, tralasciando però le biomasse. Infatti, le installazioni del fotovoltaico spuntano al primo posto con una potenza pari a 369 MW, segue l' energia eolica con 290 MW di potenza installata, e infine troviamo l'energia prodotta da Biomasse con solo 40 MW di potenza installata.

Sicuramente è positivo che il nostro paese nel complesso abbia portato degli ottimi risultati sulle energie rinnovabili impiegate, ma al contempo quella da Biomasse si configura come la meno utilizzata.

Il motivo dello scarso impiego sul suolo italiano almeno per la produzione di energia elettrica è dovuto come abbiamo già affermato ai costi di gestione degli impianti e alla scarsa emissione energetica anche a fronte di un grande rifornimento di scarti.

A differenza dell'energia da biomasse, invece si nota come queste siano impiegate maggiormente per la produzione di biogas e di biocombustibile.

Energia Biomasse: il loro futuro

In conclusione possiamo dire che l'energie da Biomasse è una delle fonti rinnovabili che possono essere impiegate per la produzione di energia alternativa. Il loro impiego è molto importante specialmente per evitare un accumulo di rifiuti organici di origine vegetale e animale.

Definirla come l'energia del futuro è possibile? Effettivamente, come abbiamo potuto vedere è impossibile definirla tale in quanto è molto difficile provvedere al fabbisogno energetico mondiale solo con questa.

Nonostante ciò, dato l'alto bisogno dell'impiego di energia elettrica da fonti rinnovabili è necessario utilizzarne ogni sua forma per riuscire a raggiungere l'obbiettivo di un mondo libero da energia da fonti fossili. L'energie da biomasse inoltre, come abbiamo potuto denotare nonostante offra una produzione esigua sul campo totale energetico ha altri vantaggi. Infatti, il suo impiego per il riscaldamento e per la creazione di biodiesel è certamente da considerare innovativo e ideale per riuscire a ridurre il più possibile l'impiego del petrolio.

L'energia da Biomasse dunque anche se in minor parte rispetto ad altre fonti rinnovabili, dev'essere comunque tenuta d'occhio, infatti, nel caso ci siano innovazioni nel settore questa potrebbe diventare sempre più una risorsa rinnovabile utile al raggiungimento di un mondo libero dall'impiego di fonti dannose come il carbone o il petrolio, che stanno sempre più causando problemi ambientali.

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Energia delle biomasse: Come funziona - Cittadini Ecologisti

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La geotermia è quel ramo della geologia che studia i fenomeni naturali coinvolti nella produzione e nel trasferimento di calore proveniente dall'interno della Terra e che viene trasferito verso la superficie grazie alla circolazione delle acque di profondità ai moti convettivi, cioè, al movimento del magma che dal nucleo, più caldo, si espande verso l'alto per poi raffreddarsi ed essere spinto nuovamente verso il basso. La quantità di energia termica disponibile nel sottosuolo è enorme, basti pensare che la temperatura aumenta di circa 3 gradi centigradi per ogni 100 metri di profondità (ma in alcune zone è molto più elevato, tanto ad avere temperature di 250-350°C a profondità di circa 2000-4000 m) e che il calore presente nei primi 3 chilometri della crosta terrestre è paragonabile all'energia termica ottenibile da tutti i giacimenti di combustibili fossili conosciuti. Tuttavia, al momento attuale, non si può utilizzare la maggior parte di questa energia, perché essa si rivela in superficie con fenomeni estremamente violenti, come nelle eruzioni vulcaniche o come getti di vapore non permanenti.

2.QUALE FORMA DI ENERGIA?

Una centrale geotermica utilizza come fonte energetica da trasformare, il calore contenuto dalla Terra. Si tratta ovviamente di una fonte gratuita (anche i costi di estrazione e di produzione dell'energia sono molto più bassi di quelli legati ai combustibili fossili) e pulita. E' vero, infatti, che in alcuni casi vapori surriscaldati che emergono dalle fratture della crosta terreste, si accompagnano con gas nocivi, ma questi sono presenti in quantità molto ridotte che si disperdono rapidamente nell'atmosfera.

L'Italia è stato il primo Paese al mondo a sfruttare l'energia geotermica per la produzione di energia elettrica, con l'impianto realizzato nel 1913 a Larderello in Toscana. Da allora la storia della geotermia è diventata un vanto dell'industria energetica italiana: l'Italia è uno dei maggiori produttori al mondo e il primo in Europa. La maggior parte delle nostre centrali sono concentrate in Toscana rendendola la regione che fa maggior ricorso alle energie rinnovabili nel nostro Paese.

3.COME FUNZIONA UNA CENTRALE GEOTERMICA

Quando le acque piovane che si infiltrano nel nel suolo permeabile, formando fiumi sotterranei, sino ad incontrare strati di rocce impermeabili formano sacche sotterranee che, in alcuni casi, vengono riscaldate dal calore terrestre fino a temperature di centinaia di gradi. In conseguenza di questo riscaldamento l'acqua ed il fluido gassoso (vapore) tende a risalire attraverso le spaccature degli strati rocciosi e a manifestarsi sotto forma di getti d i acqua bollente (i geyser) o di emissioni di vapore acqueo (i soffioni boraciferi).

Questi flussi di vapore vengono intercettati e raccolti dalle centrali geotermiche attraverso canalizzazioni artificiali chiamate vapordotti ed inviato alla turbina, collegata a sua volta ad un Alternatore che, ruotando, trasforma l'Energia Meccanica della rotazione della turbina in Energia Elettrica che viene immessa nella rete di distribuzione. Il vapore in uscita dalla turbina viene riportato allo stato liquido in un Condensatore e iniettata nuovamente nelle rocce profonde da cui il vapore è stato estratto.

In alcuni paesi europei si stanno inoltre diffondendo impianti geotermici domestici formati da tubazioni inserite in profondità nel terreno e collegate ad una pompa di calore che trasferisce il calore all'acqua e la distribuisce nell'impianto di casa.

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La geotermia è quel ramo della geologia che studia i fenomeni naturali coinvolti nella produzione e nel trasferimento di calore proveniente dall'interno della Terra e che viene trasferito verso la superficie grazie alla circolazione delle acque di profondità ai moti convettivi, cioè, al movimento del magma che dal nucleo, più caldo, si espande verso l'alto per poi raffreddarsi ed essere spinto nuovamente verso il basso.

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Le celle fotovoltaiche sono alla base del funzionamento dei pannelli solari, ecco come sono fatte e come funzionano.

Le celle fotovoltaiche hanno raggiunto un elevato grado di notorietà negli ultimi anni. La sempre maggiore diffusione dell' energia solare ha portato questi piccoli concentrati di tecnologia e i pannelli con essi realizzati al centro di numerose pubblicazioni scientifiche, ma anche di conflitti economici internazionali (es. la battaglia anti-dumping delle aziende europee e statunitensi contro le produzioni cinesi).

Grazie alle celle fotovoltaiche è possibile produrre energia rinnovabile, il cui pieno sfruttamento permetterebbe, secondo i suoi estimatori, di affrancare l'umanità dall'impiego delle fonti fossili (ritenute nocive per la salute dell'uomo e dell'ambiente).

Cosa sono

Le celle fotovoltaiche sono piccoli nuclei utilizzati per comporre i più grandi pannelli solari. Ogni singola cella è solitamente quadrata, delle dimensioni di circa 125mm per ciascun lato. Lo spessore adottato per il fotovoltaico tradizionale o a "wafer" è compreso tra gli 0,25 e gli 0,35 millimetri e il materiale maggiormente utilizzato finora per la loro realizzazione è il silicio. Negli ultimi anni diversi studi puntano a modificarne la composizione, sfruttando elementi sempre più al centro di interesse come il grafene o il tellururo di cadmio (celle CdTe).

Alcune importanti variazioni nella struttura delle celle fotovoltaiche sono state introdotte, soprattutto per quanto riguarda i materiali utilizzati (perlopiù silicio amorfo, tellururo di cadmio o diseleniuro di rame e di indio) e le dimensioni, con l'avvento del fotovoltaico a film sottile.

Un esempio di celle fotovoltaiche disponibili sul mercato è rappresentato dal pannello in silicio policristallino Eco-Worthy con potenza 100W. => Scoprilo su Amazon

La struttura delle celle fotovoltaiche "classiche" si basa su due strati, N e P, caricati rispettivamente in maniera negativa e positiva. A formare il circuito vi sono due strati formati da biossido di silicio e alluminio, mentre a favorire l'assorbimento della luce solare è deputata la superficie anti-riflettente.

Come funzionano

Il funzionamento delle celle fotovoltaiche può essere riassunto a livello essenziale nell'assorbimento, da parte della struttura, di un fotone. Quest'ultimo rilascerà un elettrone, una volta entrato a contatto con lo strato P, che a sua volta verrà convogliato verso il circuito dando vita all'energia elettrica.

Alla base del funzionamento delle celle vi è l' effetto fotovoltaico, che si realizza in corrispondenza del passaggio, causato dall'assorbimento da parte della struttura di un fotone, di un elettrone dalla banda di valenza di un semiconduttore alla banda di conduzione. Due le cariche elettriche generate durante il processo: una negativa (l'elettrone) e una positiva, detta anche "lacuna".

La presenza degli strati N e P si rende necessaria per garantire la generazione di una corrente elettrica, per la quale è necessaria una differenza di potenziale. Ciò avviene attraverso il "drogaggio" dei due strati di silicio, ovvero l'introduzione di alcune "impurità": si tratta di atomi di fosforo nel caso dello strato "N" e di atomi di boro per quello "P".

Chi è alla ricerca di celle fotovoltaiche flessibili può prendere in considerazione tra gli altri anche il pannello solare Xinpuguang in silicio monocristallino. => Trovalo su Amazon

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Celle fotovoltaiche: cosa sono e come funzionano - GreenStyle

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Le celle fotovoltaiche sono alla base del funzionamento dei pannelli solari, ecco come sono fatte e come funzionano. Le celle fotovoltaiche hanno raggiunto un elevato grado di notorietà negli ultimi anni. La sempre maggiore diffusione dell' energia solare ha portato questi piccoli concentrati di tecnologia e i pannelli con essi realizzati al centro di numerose pubblicazioni scientifiche, ma anche di conflitti economici internazionali (es.

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Ammonta a 112,8 miliardi di chilowattora la generazione da fonti rinnovabili elettriche nel 2018 in Italia, a fronte di una domanda elettrica nazionale di 321,9 TWh.

Pertanto lo scorso anno le rinnovabili sono riuscite a coprire il 35,1% della richiesta di elettricità. In questo grafico la quota delle rinnovabili sulla domanda elettrica: il dato di quest'anno è inferiore solo al 2014.

Questi dati, da fonte Terna (report mensile allegato in basso), possono essere confrontati con quelli del 2017 e si può subito notare come le rinnovabili crescano di oltre 10 TWh (+9,8), mentre la domanda totale di energia elettrica di appena lo 0,4%.

Tutto il contributo in surplus delle fonti verdi è nell' idroelettrico (con un altro exploit anche a dicembre scorso) che lo scorso anno ha prodotto 11,7 TWh in più del 2017, con un significativo aumento del 31,2% (vedi tabella Terna).

Tutte le altre fonti rinnovabili hanno un segno negativo. In particolare il fotovoltaico che cala del 4,7% (-1,1 TWh circa). Insieme eolico e fotovoltaico producono nel 2018 circa 40,2 TWh, quasi 1,4 TWh in meno del 2017. Eolico e FV coprono così il 12,5% della domanda (nel 2017 erano, insieme, al 13%).

In diminuzione sensibile anche la generazione da termoelettrico (-7,6%), confermata anche dal minore utilizzo di gas nel comparto, circa 23 mld di mc, pari a -8,1% sull'anno precedente.

Il saldo con l'estero è in aumento del 16,3%, con una crescita delle importazioni di elettricità del 10% (+4,3 TWh circa sul 2017). Un gap che è andato a coprire quasi totalmente una produzione netta in calo dell'1,8%, cioè di circa 5 TWh rispetto al 2017.

Nel 2018 il record mensile di richiesta di energia elettrica si è avuto a luglio con 30,4 TWh.

Su base territoriale lo scorso anno la variazione percentuale del fabbisogno di elettricità è stata pari al +0,6% nel Nord, al +1,4% al Centro, -1,6% al Sud e -0,2% nelle Isole (nella tabella il dato ancora più scorporato per area).

In questo grafico l'andamento della produzione da fonti rinnovabili dal 2014 a oggi, unitamente all'evoluzione dei consumi elettrici del paese.

La minore produzione da solare del 2018 rispetto al 2017 (dato che sarà meglio analizzato nelle prossime settimane) fa sì che oggi l'energia solare soddisfi il 7,1% della domanda elettrica nazionale, mentre nel 2017 questa quota era al 7,5%.

Qui invece le quote coperte da tutte fonti pulite negli anni che vanno dal 2014 al 2018.

Nel 2018 la percentuale dell' idroelettrico sul totale della generazione da rinnovabili è risultata pari al 43,7% (grafico sotto). Seguono il fotovoltaico (20,3% contro il 23,4% del 2017), la bioenergia (15,7%) e l'eolico (15,3% contro il17,1% del 2017).

Visti i dati poco soddisfacenti di fotovoltaico ed eolico (e l'incertezza sui livelli di produzione futura dell'energia idraulica), ci auguriamo che a partire da quest'anno e, comunque, non più tardi dal 2020, ricominci uno sviluppo importante di nuove installazioni e revamping/repowering, visto che da queste tecnologie viene richiesto un contributo, rispettivamente, triplo e doppio, al 2030, cioè in "soli" 12 anni.
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Rapporto mensile Terna (dicembre 2018)
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Nel 2018 la produzione da rinnovabili cresce del 9,8%, ma solo grazie all'idroelettrico | QualEnergia.it

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Ammonta a 112,8 miliardi di chilowattora la generazione da fonti rinnovabili elettriche nel 2018 in Italia, a fronte di una domanda elettrica nazionale di 321,9 TWh. Pertanto lo scorso anno le rinnovabili sono riuscite a coprire il 35,1% della richiesta di elettricità.

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Esempi di energie rinnovabili (dall'alto a sinistra, in senso orario): energia eolica, geotermica, idroelettrica e solare

Le fonti di energia rinnovabile sono fonti energetiche non soggette a esaurimento perché naturalmente reintegrate in una scala temporale umana, da processi fisici. Esempi di fonti rinnovabili sono la luce solare, il vento, il ciclo dell'acqua, le maree, le onde e il calore geotermico e le biomasse. Le energie rinnovabili trovano applicazione principalmente nella produzione di energia elettrica. In minor misura nella climatizzazione degli edifici e nei trasporti (biomasse).

Le fonti di energia considerate "inesauribili", sono quelle che si rigenerano allo stesso ritmo, o con un ritmo superiore a quello con cui vengono consumate oppure non sono "esauribili" nella scala dei tempi " geologici". Alcune fonti rinnovabili hanno una capacità di rinnovo limitata: ad esempio le foreste, i cui alberi ricrescono, ma possono esaurirsi a causa di un eccessivo sfruttamento. Queste risorse energetiche sono sfruttabili senza pregiudicare la medesima possibilità da parte di generazioni future.

Le risorse energetiche rinnovabili sono disponibili in modo non uniforme e dipendono dal grado di insolazione, dal vento, dalle aree disponibili, dalla presenza di siti adatti ecc. La loro disponibilità ha quindi limitazioni simili alle fonti energetiche fossili e fissili.

L'implementazione delle energie rinnovabili e dell' efficienza energetica, si traduce in una mitigazione dei cambiamenti climatici e nei conseguenti benefici economici.

Solo due paesi sviluppati nel mondo, l'Islanda e la Norvegia [senza fonte], generano tutta la loro energia elettrica utilizzando energia rinnovabile, e solo grazie alla grande disponibilità di geotermia ed idroelettrico in rapporto alla popolazione. Alcuni altri (come la Danimarca e Svezia) hanno l'obiettivo di raggiungere il 100% di energia rinnovabile in futuro. L'obiettivo rimane tuttavia irraggiungibile alla stragrande maggioranza dei paesi, a causa delle limitazioni intrinseche delle rinnovabili stesse.

Le energie rinnovabili, assieme all' energia nucleare, sono fonti di energia alternative alle tradizionali fonti fossili e molte di esse hanno la peculiarità di non immettere nell' atmosfera sostanze inquinanti e/o climalteranti (come la ).

Le tecnologie rinnovabili possono essere utilizzate per la microgenerazione di energia elettrica, specialmente nelle aree rurali e remote o nei paesi in via di sviluppo.

I sistemi di energia rinnovabile stanno diventando rapidamente più efficienti e più economici; la loro quota di consumo totale di energia è in aumento.

Le risorse rinnovabili, siano esse materiali o energetiche, sono risorse naturali che, per caratteristiche naturali o per effetto della coltivazione dell'uomo, si rinnovano nel tempo (ovvero a un tasso di rinnovamento maggiore o uguale al tasso di consumo/utilizzo) e possono essere considerate inesauribili, ovvero possono risultare disponibili per l'utilizzo da parte dell'uomo pressoché indefinitamente.

Una risorsa rinnovabile si dice anche " sostenibile", se il tasso di rigenerazione della medesima è uguale o superiore a quello di utilizzo. Tale concetto implica la necessità di un uso razionale delle risorse rinnovabili ed è particolarmente importante per quelle risorse - quali, ad esempio, le forestali - per le quali la disponibilità non è indefinita, rispetto ai tempi d'evoluzione della civiltà umana sulla Terra, quali invece, ad esempio, le fonti solari o eoliche.

Le risorse rinnovabili presentano vantaggi, di cui i maggiori sono senza dubbio l'assenza di emissioni inquinanti durante il loro utilizzo e la loro inesauribilità. L'utilizzo di queste fonti non ne pregiudica dunque la disponibilità nel futuro e sono preziose per ottenere energia riducendo al minimo l'impatto ambientale. Per quanto riguarda le fonti rinnovabili di tipo energetico, si considerano tali:

In senso lato, si possono considerare "fonti" rinnovabili anche i "pozzi" termici utilizzabili per il raffrescamento passivo degli edifici: aria (se a temperatura inferiore a quella dell'ambiente da raffrescare - raffrescamento microclimatico); terreno ( raffrescamento geotermico); acqua nebulizzata ( raffrescamento evaporativo); cielo notturno ( raffrescamento radiativo).

Le fonti di energia rinnovabili associate a tali risorse sono l' energia idroelettrica, solare, eolica, marina e geotermica. L'utilizzo di tali fonti è spesso sostenibile. Al contrario, le energie "non rinnovabili" (in particolare fonti fossili quali petrolio, carbone, gas naturale) possono esaurirsi nel giro di poche generazioni umane, da una parte a causa dei lunghi periodi di formazione e dall'altra parte a causa dell'elevata velocità alla quale vengono consumati.

È utile sottolineare come le forme di energia presenti sul nostro pianeta (con l'eccezione dell'energia nucleare, dell'energia geotermica e di quella delle maree) hanno quasi tutte origine dall'irraggiamento solare, infatti:

senza il Sole non esisterebbe il vento, che è causato dal non uniforme riscaldamento delle masse d'aria, e con esso l'energia eolica;

l'energia delle biomasse può essere considerata energia solare immagazzinata chimicamente, attraverso il processo della fotosintesi clorofilliana;

l'energia idroelettrica, che sfrutta le cadute d'acqua, non esisterebbe senza il ciclo dell'acqua dall'evaporazione alla pioggia, innescato dal Sole;

i combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) derivano dall'energia del Sole immagazzinata nella biomassa milioni di anni fa attraverso il processo della fotosintesi clorofilliana.

Nel 2019, le energie rinnovabili hanno fornito l'11,41% di energia del consumo globale degli esseri umani e il 27,28% di elettricità prodotta globalmente, suddivisa nel 16,45% dal settore idroelettrico, nel 5,47% da eolico, nel 2,72% dal solare e nel 2,64% dalle restanti (tra cui geotermico e biomassa).

Gli impegni di investimento mondiale nelle energie rinnovabili ammontavano 322 miliardi di USD nel 2018, con i Paesi dell' Asia orientale e del Pacifico (tra cui la Cina) che hanno contribuito per il 26% (principalmente nel solare fotovoltaico e nell'eolico onshore e ), i Paesi americani dell' OCSE (tra cui Stati Uniti d'America, Messico, Canada e Cile) per il 25% e i Paesi dell' Europa occidentale per il 18%. Nel 2015 oltre la metà della capacità elettrica netta installata in tutto il mondo è stata rinnovabile.

A livello globale, nel 2019 sono stati stimati 11,5 milioni di posti di lavoro associati alle tecnologie delle energie rinnovabili, specialmente per il solare fotovoltaico, che si attesta un'aliquota del 33% dei posti di lavoro rispetto al totale delle rinnovabili.

Esistono differenze tra "energia rinnovabile", "energia sostenibile" e "energie alternative":

Nell' Unione europea, la direttiva 2009/28/CE ha provveduto a fare chiarezza circa quali fonti siano da considerare rinnovabili:

Rientrerebbero in questo campo dunque le seguenti:

Una distinzione che spesso viene fatta in tale ambito è quella tra fonti rinnovabili "classiche" (essenzialmente energia idroelettrica e geotermica) e fonti rinnovabili "nuove" (anche dette " NFER"), tra cui vengono generalmente incluse l'energia solare, eolica e da biomassa.

Nell'ambito della produzione di energia elettrica le fonti rinnovabili vengono inoltre classificate in "fonti programmabili" e "fonti non programmabili', a seconda che possano essere programmate in base alla richiesta di energia oppure no. Secondo la definizione del Gestore dei Servizi Energetici (GSE, anche conosciuto come GRTN), nel primo gruppo rientrano "impianti idroelettrici a serbatoio e bacino, rifiuti solidi urbani, biomasse, impianti assimilati che utilizzano combustibili fossili, combustibili di processo o residui", mentre nel secondo gruppo (non programmabili) si trovano "impianti di produzione idroelettrici fluenti, eolici, geotermici, fotovoltaici, biogas".

Talvolta, in alcuni ambiti, anche risparmio energetico ed efficienza energetica sono considerate - per estensione - "fonti rinnovabili", sebbene a rigore tali tematiche facciano parte dell'utilizzo razionale dell'energia, e non della loro produzione. Taluni, ancora, considerano questi due aspetti, legati all'uso piuttosto che alla produzione, all'interno della categoria dell' energia sostenibile.

La tematica si intreccia anche con il problema del riscaldamento globale e delle emissioni di CO ₂: una definizione parallela di energie rinnovabili riguarda quindi anche il fatto che esse non contribuiscano all'aumento dell' effetto serra (pur fra difficoltà di effettiva verifica delle emissioni effettive e reali di tutta la filiera energetica/produttiva), sebbene anche in questo caso sia più rigoroso parlare di energia sostenibile, essendo l'accento posto sugli effetti ambientali della produzione di energia, piuttosto che sulle fonti da cui viene ottenuta.

L' energia nucleare da fissione di elementi naturalmente radioattivi, non è ritenuta annoverabile fra le rinnovabili in senso proprio poiché basata sullo sfruttamento di riserve limitate di origine minerale, in particolare per quanto riguarda l' energia da fissione e il ciclo di reazione che si basa sull' uranio-235 come materiale fissile (il ciclo quasi esclusivamente sfruttato allo stato attuale).

Più corretto è definire l'energia nucleare come "disponibile a lunghissimo periodo", in virtù del fatto che la quantità di minerali richiesta è molto piccola, specie se raffrontata alle quantità mosse dal ciclo dei combustibili fossili. In tal senso vanno inquadrate anche le tecnologie di nuova generazione che, permettendo lo sfruttamento l'uranio naturale (ora sfruttabile solo per lo 0.7% dopo un complesso processo di arricchimento) e del torio (molto abbondante), mettono decisamente in secondo piano il problema dell'approvvigionamento di combustibile.

Un'argomentazione per avallare non tanto la "rinnovabilità" quanto la "sostenibilità" dell'energia nucleare è la mancata produzione di anidride carbonica durante il processo di fissione nelle centrali nucleari. Viene tuttavia evidenziato che lo scavo del minerale, la sua raffinazione, l'arricchimento, il riprocessamento e lo stoccaggio delle scorie radioattive comportano comunque elevati consumi energetici e quindi una certa produzione di CO ₂, secondo i dati IPCC il valore mediano è di 12 gCO ₂ eq/kWh sebbene ciò avvenga (con cifre molto variabili) anche per tutte le altre fonti energetiche, sia rinnovabili che tradizionali, e dipende strettamente dal mix energetico e dalle tecnologie usate per l'estrazione.

Le cosiddette fonti rinnovabili "classiche" sono state sfruttate per la produzione di energia elettrica fin dall'inizio dell'età industriale. Esse includono essenzialmente l'energia idroelettrica e l'energia geotermica.

Le prospettive di uso futuro delle fonti rinnovabili classiche 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.

È stata la prima fonte rinnovabile a essere utilizzata su larga scala, basti pensare che la prima diga della storia fu costruita dagli antichi Egizi 6.000 anni fa per convogliare le acque del Nilo e dopo fu sfruttata con i mulini ad acqua. Il suo contributo alla produzione mondiale di energia elettrica è, attualmente, del 18%. 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 un rilancio nel XXI secolo. 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 non importata e che sia al tempo stesso pulita, rinnovabile ed economica.

Le centrali idroelettriche hanno il vantaggio di avere lunga durata (molte delle centrali esistenti sono operative da oltre cento anni). Inoltre sono "pulite" in quanto producono molte meno emissioni nel loro "ciclo vitale" rispetto agli altri tipi di produzione di energia, sebbene si sia scoperto che le emissioni sono apprezzabili se associate con bacini poco profondi in località calde (tropicali). Altre critiche dirette alle grosse centrali idroelettriche a bacino includono lo spostamento degli abitanti delle zone in cui si decide di costruire gli invasi necessari alla raccolta dell'acqua e il rilascio di grosse quantità di emissioni climalteranti durante la loro costruzione e il riempimento dell'invaso.

Una centrale geotermoelettrica presso The Geysers, nella California del Nord

L' energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche che posseggono elevata temperatura ed è considerata una forma di energia rinnovabile. Si basa sullo sfruttamento del calore naturale presente all'interno della Terra, prodotto naturalmente a causa del continuo processo di decadimento nucleare di elementi radioattivi quali l' uranio, il torio e il potassio, contenuti nell'interno terrestre. Questa energia viene trasferita alla superficie terrestre per conduzione tra le rocce, attraverso i movimenti convettivi del magma o tramite le acque circolanti in profondità. Le acque sotterranee, venendo a contatto con le rocce ad alte temperature, si riscaldano e in alcuni casi di alta temperatura e adeguate pressioni possono passare allo stato di vapor acqueo.

Gli impianti geotermici possono essere usati per la produzione di energia elettrica, oppure direttamente per il riscaldamento, rinfrescamento degli edifici e produzione di acqua calda. Quest'ultimi 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 arealmente più sottosuolo rispetto all'altra tipologia. A latitudini medie solitamente le tubazioni sono inserite a due metri di profondità.

La geotermia è la disciplina che si rivolge alla ricerca e allo sfruttamento dell'energia di campi geotermici o di altre manifestazioni utilizzabili dal calore terrestre anche per utilizzi non collegati alla produzione di energia elettrica. Un interessante uso delle acque geotermiche a basse temperature è costituito dall'innaffiamento delle colture di serra o all'irrigazione a effetto climatizzante, in grado di garantire le produzioni agricole anche nei paesi freddi.

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, viene localmente sfruttata. Le centrali geotermiche funzionano 24 ore al giorno, fornendo un apporto energetico di base e nel mondo la capacità produttiva potenziale stimata per la generazione geotermica è di 85 GW per i prossimi trenta anni. Tuttavia l'energia geotermica è sfruttata soltanto in aree limitate del mondo, che includono gli Stati Uniti, l' America centrale, l' Indonesia, l' Africa orientale, le Filippine, la Nuova Zelanda, Islanda, Turchia e l' Italia. Il costo dell'energia geotermica è diminuito drasticamente rispetto ai sistemi costruiti negli anni settanta. La generazione di calore per il riscaldamento geotermico può essere competitiva in molti paesi in grado di produrlo, ma anche in altre regioni dove la risorsa è a una temperatura più bassa.

Il mercato per le tecnologie delle nuove fonti di energia rinnovabile (o NFER) è forte e in crescita principalmente in paesi come la Germania, la Spagna, gli Stati Uniti e il Giappone. La sfida è allargare le basi di mercato per una crescita continuativa in tutto il mondo. La diffusione strategica in un paese non solo riduce i costi della tecnologia per gli utenti locali, ma anche per quelli negli altri paesi, contribuendo a una riduzione generale dei costi e al miglioramento delle prestazioni.

Le tecnologie che sono ancora in corso di sviluppo includono la gassificazione avanzata delle biomasse, le tecnologie di bioraffinazione, le centrali solari termodinamiche, l'energia geotermica da rocce calde e asciutte ( Hot-dry-rocks) e lo sfruttamento dell' energia oceanica. Tali tecnologie non sono ancora completamente testate o hanno una commercializzazione limitata. Molte sono all'orizzonte e potrebbero avere un potenziale comparabile alle altre forme energetiche rinnovabili, ma dipendono ancora dal dover attrarre adeguati investimenti in ricerca e sviluppo.

L' energia solare è inesauribile, di immediata reperibilità e pulita perché ci arriva attraverso i raggi del Sole. La quantità di energia solare che arriva sul globo terrestre pure essendo enorme (circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso) è molto dispersa e richiede pertanto estensioni immense di territorio, per poter essere sfruttata su larga scala.

L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (Il solare termico)

Solare fotovoltaico

Negli anni ottanta e nei primi anni novanta la maggior parte dei moduli fotovoltaici fornivano energia elettrica soltanto per le regioni isolate (non raggiungibili dalla rete elettrica), ma circa dal 1995 gli sforzi industriali si sono concentrati in modo considerevole sullo sviluppo di pannelli fotovoltaici integrati negli edifici e centrali allacciate alla rete elettrica. Attualmente la centrale fotovoltaica più grande del mondo si trova in Germania (Waldpolenz) con 30 MW di picco e un progetto di estensione a 40 MW, mentre quella più grande del Nord America si trova presso la Nellis Air Force Base (15 MW). Ci sono proposte per la costruzione di una centrale solare nel Victoria in Australia, che diverrebbe la più grande al mondo con una capacità produttiva di 154 MW. Altre grosse centrali fotovoltaiche, progettate o in costruzione, includono la centrale elettrica "Girrasol" (da 62 MW), e il "Parco Solare di Waldpolenz" in Germania (da 40 MW).

Centrale elettrica solare da 11 MW vicino a Serpa, in Portogallo

I pannelli solari che usano la nanotecnologia, che può costruire circuiti a partire da singole molecole di silicio, potrebbero costare la metà delle tradizionali celle fotovoltaiche, secondo quanto dicono i dirigenti e gli investitori coinvolti nello sviluppo dei prodotti.

Per quanto riguarda l'Italia, dal rapporto statistico GSE per l'anno 2019, risultata una produzione lorda di energia solare fotovoltaica pari a 2,036 Mtep, contribuendo con l'1,69% al consumo totale di energia (120,3 Mtep in progressivo calo da diversi anni) e questo nonostante la potenza efficiente lorda fotovoltaica installata abbia raggiunto un valore pari a 20 865 MW (Energia da fonti rinnovabili - Rapporto statistico 2019).

Il solare fotovoltaico galleggiante consiste nella messa in posa di pannelli che restano sospesi sulla superficie libera di un bacino idrico naturale o artificiale, quali laghi, riserve d'acqua, e, più raramente, il mare aperto. Il principale vantaggio di tale tipo di configurazione impiantistica è quello di sfruttare la capacità termica di dispersione del calore del mezzo sottostante come veicolo di raffreddamento dei pannelli, in modo tale da incrementarne il rendimento termodinamico Tuttavia, l'installazione in mare aperto presenta la criticità e il maggior costo di progettazione di impianti in grado di resistere alla salsedine e alla forza dei moti ondosi.

Impianti per questa fonte di energia rinnovabile si trovano nelle seguenti località:

Piolenc in Francia: formato da 47 000 pannelli, per una potenza equivalente di 17 Mwc installati occupando 17 ettari dei 50 del lago artificiale installati nel 2011;

l'impianto di Okegawa in Giappone, attivo dal 2013 e costituito, sul modello di Piolenc, da 4 530 pannelli solari da 260 watt, per una potenza installata di 1,2 MWp, la maggiore al mondo;

il lago artificiale ricavato nell'area di un'ex miniera di carbone abbandonata a Huainan.

Lac des Toules nel Canton Vallese, l'impianto alla maggiore altitudine al mondo installato a 1 810 metri s.l.m., con una potenza nominale installata di 23 megawattora, in grado di alimentare potenzialmente 6 400 utenze residenziali. Realizzato in tre anni con 2,35 milioni di franchi di contributo del governo federale svizzero, è formato da 2 240 metri quadrati di pannelli in alluminio e polietilene ad alta densità suddivisi in 36 blocchi, in grado di resistere al'escursione termica, alle raffiche di vento e (secondo dati di targa) a più di 50 cm di neve.

Solare termico e termodinamico

I sistemi di riscaldamento solare sono tecnologie di seconda generazione che consistono di collettori termici solari, che hanno lo scopo di raccogliere l'energia radiante 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. L'acqua calda così prodotta può essere usata anche per applicazioni industriali o come sorgente energetica per altri usi, come ad esempio nei dispositivi di raffreddamento.

La prima centrale solare termodinamica venne realizzata sulla base delle teorie di Giovanni Francia pubblicate a partire dal 1965 sulla rivista scientifica Sapere. Francia realizzerà i suoi primi prototipi sperimentali a Sant'Ilario di Genova a partire dal 1967, pubblicandoli sulla rivista internazionale Solar Energy Journal. Nove anni più tardi, uno specifico gruppo di lavoro della Commissione Europea incaricato di condurre uno studio preliminare, preventivò tre anni per la costruzione e il montaggio di un impianto funzionante denominato Eurelios, iniziato di fatto nel 1977 e concluso nel 1980 ad Adrano, in provincia di Catania, entrato in attività nel 1981 e rimasto in esercizio fino al 1991, scartato dall' Enel nonostante il potenziale, per via della scarsa resa produttiva. Il pionieristico progetto di sfruttamento del Sole per la produzione energetica di Francia e gli studi pubblicati, ritenuti ancora validi nonostante l'insuccesso siciliano, fecero da base ai successivi impianti statunitensi realizzati in California.

Al 1981 risale quindi il completamento del progetto Solar-1, costruito nel deserto del Mojave, a est di Barstow in California. Solar-1 fu operativo dal 1982 sino al 1986. Fu distrutto da un incendio che mandò a fuoco l'olio che scorreva come fluido di trasferimento del calore all'interno dei tubi assorbenti su cui i raggi del Sole venivano concentrati. Seguì Solar-2 sempre in California. Dal 1985, il cosiddetto SEGS è operativo in California; è costituito da nove impianti per una capacità totale di 350 MW.

Nel 2007 è entrato in servizio Nevada Solar One, con una potenza di 64 MW. A partire dal 2010 la BrightSource Energy ha iniziato il cantiere dell' Ivanpah Solar Electric Generating Station (ISEGS), la più grande centrale solare al mondo a torre e campo specchi, basata sull'impianto Eurelios e sui principi di Francia, attraverso un perfezionamento svolto nel campo sperimentale del 2008 nel deserto del Negev in Israele, con una potenza di 392 MW. La sua messa in esercizio, inizialmente prevista per il 2013, si procrastinò al 2014 con la denominazione di Ivanpah Solar Power Facility. Nel gruppo di finanziatori appare anche la nota compagnia Google. Altre centrali solari paraboliche proposte sono le due da 50 MW in Spagna e una da 100 MW in Israele. In Italia, oltre alla riapertura e la riconversione della suddetta struttura Eurelios nel 2011, si realizzò nel 2010 l'impianto di produzione .

L' energia eolica è il prodotto della trasformazione dell' energia cinetica del vento in altre forme di energia ( elettrica o meccanica). Viene per lo più convertita in energia elettrica tramite centrali eoliche. Per sfruttare l'energia del vento vengono utilizzati gli aerogeneratori. Il principio è lo stesso dei vecchi mulini a vento ossia il vento che spinge le pale; in questo caso, il movimento di rotazione delle pale viene trasmesso a un generatore che produce elettricità.

Crescita mondiale della capacità eolica installata, 1996-2015. Fonte: GWEC, Global Wind Statistics 2015[63]

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 e ha fatto registrare un incremento di oltre il 30% tra il 2007 e il 2008. Alla fine del 2006 la capacità di produzione mondiale tramite generatori eolici era di 74,223 megawatt e nonostante attualmente fornisca meno dell'1% del fabbisogno mondiale, produce circa il 20% dell'elettricità in Danimarca, il 9% in Spagna e il 7% in Germania. Tuttavia esistono alcune resistenze al posizionamento delle turbine in alcune zone per ragioni estetiche o paesaggistiche. Inoltre in alcuni casi potrebbe essere difficile integrare la produzione eolica nelle reti elettriche a causa dell'"aleatorietà" dell'approvvigionamento fornito. In Italia l'eolico copre il 20% dell'energia alternativa prodotta e si prevede che avrà una crescente diffusione nei prossimi anni, grazie anche a impianti off-shore più performanti e quelli di formato più piccolo, mini e micro eolico, adatti a soddisfare le utenze medie e piccole.

Negli ultimi anni si sta diffondendo la tecnologia microeolica: un impianto microeolico è un impianto eolico di piccola taglia che trasforma l'energia cinetica del vento in energia elettrica (viene utilizzata nelle case e in industrie con consumi energetici modesti).

Da materiali di scarto di origine organica, di natura vegetale e animale, è possibile ottenere una fonte di energia pulita immediatamente utilizzabile. Ai sensi della legislazione comunitaria sulla promozione dell'uso dell'energia da fonti rinnovabili, con il termine "biomassa" deve intendersi "la frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall' agricoltura, dalla silvicoltura e dalle industrie connesse, comprese la pesca e l' acquacoltura, nonché la parte biodegradabile dei rifiuti industriali e urbani".

L'utilizzo delle biomasse per fini energetici non contribuisce ad aggravare il fenomeno dell' effetto serra, poiché la quantità dell' anidride carbonica rilasciata in atmosfera durante la decomposizione, sia che essa avvenga naturalmente sia che avvenga a seguito di processi di conversione energetica (anche se attraverso la combustione), è equivalente a quella assorbita durante la crescita della biomassa stessa. Quindi, se le biomasse bruciate sono rimpiazzate con nuove biomasse, non vi è alcun contributo netto all'aumento della concentrazione di CO ₂ in atmosfera. Questo avviene tutte le volte che si utilizzano residui, ovvero che si proceda a produrre appositamente la biomassa (ad esempio colture energetiche), cioè a estrarre materiale legnoso dai boschi secondo criteri adeguati (ad esempio potature, estrazione di materiale legnoso in eccesso per riduzione del rischio di autoincendi e altre tecniche di esbosco per protezione antincendio).

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 di cogenerazione e teleriscaldamento alimentati a biomasse. La Francia, che ha la più vasta superficie agricola in Europa, punta molto anche sulla produzione di biodiesel ed etanolo, per il cui impiego come combustibile ha adottato una politica di completa defiscalizzazione. La Gran Bretagna invece, ha sviluppato una produzione trascurabile di biocombustibili, ritenuti allo stato attuale antieconomici, e si è dedicata in particolare allo sviluppo di un vasto ed efficiente sistema di recupero del biogas dalle discariche, sia per usi termici sia elettrici. Nel quadro europeo dell'utilizzo energetico delle biomasse, l' Italia è in una condizione di scarso sviluppo, nonostante l'elevato potenziale di cui dispone.

Il Brasile ha uno dei più grandi programmi per l'energia rinnovabile al mondo, coinvolgendo la produzione di bioetanolo dalla canna da zucchero e l' etanolo ora fornisce il 18% del carburante automobilistico. Come risultato, assieme allo sfruttamento delle locali profonde riserve petrolifere, il Brasile, che in passato doveva importare una grande quantità di petrolio necessario al consumo interno, ha recentemente raggiunto la completa autosufficienza petrolifera.

La maggior parte delle automobili usate oggi negli Stati Uniti possono utilizzare miscele fino al 10% di etanolo, e i costruttori di motori stanno già producendo veicoli progettati per utilizzare miscele con percentuali più elevate. La Ford, la Daimler AG e la General Motors sono tra le compagnie produttrici di automobili, camion e furgoni flexible-fuel (letteralmente a "carburante flessibile") che utilizzano miscele di benzina e etanolo dalla benzina pura sino all'85% di etanolo (E85). Dalla metà del 2006 sono stati venduti circa sei milioni di veicoli E85 compatibili negli Stati Uniti.

Secondo l' IEA, le nuove tecnologie bioenergetiche ( biocarburanti) che si stanno sviluppando oggi, in particolare le bioraffinerie per l'etanolo dalla cellulosa, potrebbero permettere ai biocarburanti di giocare un ruolo molto più importante nel futuro di quanto si pensasse in precedenza. L'etanolo da cellulosa si può ottenere da materia organica di piante composta principalmente da fibre di cellulosa non commestibili che ne formano gli steli e i rami. I residui delle coltivazioni (come i gambi del mais, la paglia del grano e del riso), gli scarti di legno e i rifiuti solidi cittadini sono sorgenti potenziali di biomassa di cellulosa. Colture dedicate alla produzione energetica, come il panicum virgatum, sono promettenti fonti di cellulosa che possono essere sostenibilmente prodotte in molte regioni degli Stati Uniti.

Impianto di tipo "Pelamis" per la produzione di energia dalle onde in Portogallo

Con energia marina s'intende l'energia racchiusa in varie forme nei mari e negli oceani. Può essere estratta con diverse tecnologie e, a oggi, sono stati sperimentati diversi sistemi e alcuni sono già in uno stadio precommerciale. Tramite particolari tecniche, si sfruttano le potenzialità offerte dal mare quali il moto ondoso, il movimento dell'aria al di sopra delle onde, le maree o la differenza di temperatura tra il fondo e la superficie. L'impiego di questa fonte, comunque, è ancora abbastanza complicato e al momento piuttosto costoso.

In termini di sfruttamento dell'energia degli oceani, un'altra delle tecnologie di terza generazione, il Portogallo ha la prima centrale a onde marine commerciale al mondo, l' Aguçadora Wave Park, in costruzione dal 2007. La centrale userà inizialmente tre macchine Pelamis P-750 in grado di generare 2,25 MW e i costi sono stimati intorno agli 8,5 milioni di euro. Nel caso si rivelasse un successo, altri 70 milioni di euro saranno investiti prima del 2009 in altre 28 macchine per generare 525 MW. Sono stati annunciati in Scozia nel febbraio del 2007 finanziamenti per una centrale a onde marine dal Governo scozzese, per un costo di oltre 4 milioni di sterline, come parte di un pacchetto di investimenti di 13 milioni di sterline per l'energia oceanica in Scozia. La centrale sarà la più grande al mondo con una capacità di 3 MW generata da quattro macchine Pelamis.

Nel 2007 la prima centrale al mondo a energia mareomotrice di concezione moderna viene installata nello stretto di Strangford Lough in Irlanda (sebbene in Francia una centrale di questo tipo, con sbarramento, fosse già in funzione negli anni sessanta). Il generatore sottomarino da 1,2 MW, parte dello schema per il finanziamento per l'ambiente e le energie rinnovabili nell' Irlanda del Nord, approfitterà del veloce flusso di marea (fino a 4 metri al secondo) nel braccio di mare. Anche se ci si aspetta che il generatore produca abbastanza energia per rifornire un migliaio di case, le turbine avranno un impatto ambientale minimo, poiché saranno quasi completamente sommerse e il movimento dei rotori non costituisce un pericolo per la fauna selvatica poiché girano a una velocità relativamente bassa.

In Italia è stato recentemente sperimentato un sistema di sfruttamento dell'energia marina circa 200 metri al largo di Torre Faro, sullo stretto di Messina dove le correnti marine raggiungono mediamente velocità di 1-3 metri al secondo. Un sistema a turbina sommersa, denominata Kobold, riesce a trasformare la corrente marina in energia elettrica per una capacità di 24-30 kW. Le turbine sono state costruite con pale ampie 5 metri, poste in bassa profondità (2-3 metri), ancorate sul fondo e a una piattaforma superficiale.

Nell'ultimo decennio 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, ma che è stata per troppo tempo sprecata. Purtroppo gli eventi climatici di questi ultimi decenni e le prospettive per il futuro stanno a indicare che la fonte idroelettrica non rientra fra quelle totalmente rinnovabili.

Sono fonti di energia che possono permettere uno sviluppo sostenibile all'uomo, per un tempo indeterminato, e ritenute privi della possibilità di danneggiare la natura tranne in alcuni casi.

Le centrali legate a grandi bacini idroelettrici (come ad esempio la diga delle Tre Gole, sono contestate da alcuni movimenti ambientalisti, e la diga del Vajont nel 1963 provocò un disastro causando la morte di circa 2 000 persone). Contestazioni contro l'uso di terreni agricoli per installare pale eoliche e pannelli solari sono state fatte da parte di gruppi di agricoltori. Alcune di queste fonti (in particolare quella solare) possono permettere a ogni modo 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.

Il problema dell'intermittenza

Le due fonti rinnovabili che stanno avendo il maggior sviluppo, solare ed eolico, presentano il problema dell'intermittenza e dell'aleatorietà. Non sono sempre disponibili e quando sono disponibili, posso presentare notevoli e improvvise variazioni nell'erogazione. Questo costituisce il principale limite tecnologico di tali fonti.

La soluzione per risolvere in parte tale problematica consiste nel sovradimensionare gli impianti di produzione e nell'utilizzo di sistemi di accumulo dell'energia (tra cui i bacini idrici, gli impianti elettrochimici, l'idrogeno, l'aria compressa), con la conseguenza di avere un importante impatto ambientale negativo sia per quanto riguarda il territorio, sia per quanto riguarda il reperimento, la fabbricazione e il successivo smaltimento dei materiali necessari alla costruzione dei dispositivi (turbine eoliche, pannelli FV, ecc.) L'insieme di tutti i sistemi di accumulo attualmente disponibili non consente inoltre di stoccare adeguate quantità di energia in modo da risolvere il problema, non quantomeno in quantità tali da poter sostituire totalmente le energie provenienti da fonti fossili.

Energia solare, eolica e da biomasse hanno una bassa densità energetica. In altre parole, necessitano di enormi superfici di raccolta, per il fatto che pur essendo abbondanti sono molto disperse. Cosa che ne limita la possibilità di poter sostituire l'energia da fonte fossile ai ritmi di consumo attuali.

Una delle questioni che riguardano un possibile utilizzo su vasta scala delle tecnologie che sfruttano le fonti di energia rinnovabile, in particolare l'eolico e il fotovoltaico, è relativa alla necessità di reperire e trattare quantità rilevanti di materie prime minerali rare e meno rare per effetto della ridotta densità energetica di tali tecnologie e il dover lavorare, in fase di fabbricazione, anche grossi quantitativi di sostanze tossiche. Nella tabella che segue sono indicate le quantità di materiali base e metalli critici (riserve minerarie limitate) necessari per costruire i dispositivi tecnologici per produzione di energia elettrica (pannelli fotovoltaici, turbine eoliche, sistemi di accumulo) che servirebbero per raggiungere gli obiettivi del NEO Climate Scenario.

Materiali base

Quantità (tonnellate)

Materiali critici

Quantità (tonnellate)

Impatto percentuale materiali critici
sulle riserve accertate

Limiti alla produttività delle rinnovabili

Sussistono oggettivi e invalicabili limiti alla produttività della rinnovabili, dovuti ai problemi sopra citati, ossia la dispersione ed aleatorietà del solare fotovoltaico e dell'eolico. Il primo limite impone superfici di raccolta immense e non disponibili. Il secondo la costruzione di sistemi di accumulo che al momento non sono efficienti, consistendo in grandi infrastrutture per lo stoccaggio dell'energia, come ad esempio bacini idroelettrici di pompaggio o la costruzione (con materiali rari o inquinanti) di accumulatori elettrochimici (costosi, inefficienti e adatti solo a piccoli accumuli, quali quelli necessari all'autotrazione).

L'idroelettrico, pur non risentendo di tali problemi, ha ormai esaurito i siti disponibili. Limiti simili riguardano tutte le restanti tipologie di rinnovabili.

A metà del primo decennio del XXI secolo la possibilità di far fronte al fabbisogno energetico mondiale utilizzando soltanto le fonti rinnovabili appariva un traguardo lontano, secondo uno studio condotto dall' IEA, l' Agenzia Internazionale dell'Energia nel 2006, le fonti rinnovabili fornivano in quell'anno soltanto l'1% dell'energia usata dal pianeta. Secondo lo stesso studio, nel 2030, nonostante una loro crescita invocata da più parti, l'incremento del ricorso a fonti rinnovabili salirebbe soltanto al 2%. Il Giappone, per esempio, ritenuta la "patria "delle rinnovabili, prevede di attuare per il 2015 una produzione di energia rinnovabile che passerebbe dall'1,3% attuale a soltanto l'1,9%. Anche in Italia, del resto, tali fonti potranno fornire un apporto davvero molto basso:

Per sostenere i consumi energetici italiani sarebbe necessario mettere in opera una superficie di pannelli fotovoltaici grande circa quanto l' Umbria (circa 7 000 km²), senza però contare corridoi e piazzole per la manutenzione, accumulatori e centrali per compensare la discontinuità del solare, ecc. Il tutto tenendo conto di invalicabili limiti fisici e tenendo conto delle possibili evoluzioni della tecnica. Anche l'eolico risulta, in modo simile, discontinuo e disperso. Per questo motivo le rinnovabili non potranno mai sostituire, da sole, i combustibili fossili, pur potendo dare un valido ed importante contributo.

Nel 2013 la generazione italiana di energia elettrica da parte di fonti rinnovabili(inclusi circa 12 TWh da biomasse, inserite nel termoelettrico), circa 106,8 TWh, risulta pari al 38,5% della produzione nazionale e al 33,7% della domanda nazionale. Quindi più di un chilowattora su trerichiesto in Italia è prodotto da fonti rinnovabili, in massima parte dall'idroelettrico.

Nella relazione della Commissione europea al Parlamento europeo del 22/01/2012 si afferma che in Europa nel 2012 la percentuale di energia finale consumata rappresentata da energie rinnovabili è arrivata al 13% e dovrebbe aumentare ulteriormente, salendo al 21% nel 2020 e al 24% nel 2030.

La veloce corsa economica in direzione delle energie rinnovabili secondo alcune critiche, non tiene conto degli importanti impatti ambientali che queste potrebbero comunque avere soprattutto in riferimento all'aumento esponenziale di richiesta di metalli rari con le relative problematiche di estrazione e smaltimento.

Punto di vista dei sostenitori delle rinnovabili

Secondo i sostenitori delle energie rinnovabili l'integrazione o mix di più fonti rinnovabili in un unico sistema di produzione energetico alternativo, supportato da una rete elettrica di tipo smart grid, sarebbe in grado di garantire una completa/parziale transizione energetica da fonti fossili a fonti rinnovabili sopperendo al problema dell'intermittenza/incostanza delle energie rinnovabili e ai limiti intrinseci di disponibilità di ciascuna fonte, risolvendo completamente/parzialmente il problema energetico globale, con il costo per chilowatt destinato a scendere per effetto dell' economia di scala. In realtà siamo in presenza di un tentativo di scaricare sulla collettività problematiche gestionali che tradizionalmente sono state in carico ai produttori. Per esempio, gli operatori eolici, invece di operare secondo una logica industriale che cerchi di valorizzare il proprio prodotto, offrendolo quando il cliente gliela paga di più, il che significa organizzarsi per provvedere in proprio a spianare i picchi di erogazione e accumulare per spostare l'erogazione verso orari in cui c'è effettiva richiesta, hanno spinto per una legislazione che paga l'incentivo anche in caso di mancato utilizzo della propria energia. In sostanza la situazione rappresentata è conseguenza di una distorsione delle regole del libero mercato, che avrebbe incentivato i produttori a risolvere a priori il problema della intermittenza della loro fonte, prelevando soluzione da un'ampia gamma di tecnologie sperimentate e disponibili. Una prima tendenza in questa direzione più razionale ed efficiente si può osservare in Belgio, ove si prevede di costruire una isola atollo su cui costruire le turbine eoliche e un impianto idroelettrico; le turbine eoliche, quando c'è vento, pompano fuori l'acqua dall'interno dell'atollo. L'impianto idroelettrico invece genera energia elettrica a richiesta, sfruttando l'energia dell'acqua fatta fluire per riempire nuovamente l'atollo.

Nell'anno 2021, dal rapporto statistico di GSE risulta che in Italia la produzione di energia totale da fonti rinnovabili è stato pari a 22,451 Mtep contribuendo per il 18,6% al consumo finale lordo di energia complessivo, che è stato di 120,5 Mtep, (tab.2.2 - 2.3 - 2.4 Potenza e produzione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili nel 2021) - tale consumo è in progressivo calo da diversi anni per effetto delle varie crisi economiche e la progressiva delocalizzazione sia dell'industria leggera che pesante diversi anni [non chiaro].

Rinnovabili elettriche

Idraulica

3,24% con una potenza installata paria a 19172 MWe

Solare fotovoltaico

1,79% con una potenza installata paria a 22594 MWe

Eolica

1,49% con una potenza installata paria a 11290 MWe

Geotermoelettrica

0,42% con una potenza installata paria a 817 MWe

Bioenergie

1,36% compreso la frazione biodegradabile dei rifiuti solidi urbani - con una potenza installata paria a 4106 MWe

Rinnovabili termiche

9,04% (geotermica; solare termica; frazione biodegradabile rifiuti; biomassa solida; bioliquidi e biogas; energia rinnovabile da pompe di calore).

Settore trasporti

1,29% (biocarburanti)

Soprattutto per quanto riguarda l'eolico e il fotovoltaico, da tali valori si nota come nonostante la potenza installata (MW) sia rilevante, la produzione di energia (MWh, Mtep) risulta estremamente ridotta se paragonata alla produzione di un impianto tipo termoelettrico alimentato da combustibili fossili o nucleari a parità di potenza (fattore di capacità).

Per lungo tempo (fino a circa i primi anni sessanta) la produzione energetica elettrica italiana è stata in larga parte rinnovabile, grazie in particolare alle centrali idroelettriche dell'arco alpino e, in misura minore, dell'Appennino (oltre a quote minori relative alla geotermia in Toscana). Successivamente la produzione è aumentata prevalentemente grazie ai combustibili fossili, essendosi esaurita la possibilità di nuove grandi installazioni idroelettriche. Oggi pertanto le rinnovabili rappresentano quote minori della produzione.

Nel 2019 l'Italia ha prodotto circa 112,9 TWh di energia elettrica da fonti rinnovabili, pari al 39,8% del fabbisogno nazionale lordo. La produzione di energia da fonti rinnovabili proveniente per il 40,1% da fonte idroelettrica, 5,0% dal geotermico, 17,8% eolico, 21,5% fotovoltaico, il 15,5% da biomasse. Con tali valori, circa il 60,6% della produzione rinnovabile è prodotto con impianti definiti "programmabili".

Variazioni percentuali fonti di energia rinnovabile in Italia. Elaborazione da dati pubblicati da GSE / Terna

Nel 2012 l'Italia è stata il terzo produttore di energia elettrica da fonti rinnovabili nell'UE-15.

È da notare, tuttavia, che solo negli ultimi anni la produzione rinnovabile italiana è cresciuta in maniera significativa grazie a una sensibile crescita delle fonti eolica, fotovoltaica e da combustione di biomassa, in quanto per lungo tempo tale produzione era costituita essenzialmente solo dalle fonti idroelettrica e geotermica.

Il gestore della rete elettrica ad alta tensione Terna ha reso noto il dato relativo al nuovo record di produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili stabilito il 21 maggio 2017 arrivando a produrre l'87% del totale.

La centrale idroelettrica Taccani in Lombardia, la prima regione in Italia per produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili

Fonte: GSE - Gestore Servizi Energetici

Percentuale di energia consumata in Europa proveniente da fonti rinnovabili rispetto a quella proveniente da fonti non rinnovabili (2019)

La Commissione europea ha presentato una comunicazione sulle energie rinnovabili in cui studia come ridurre i costi grazie a un approccio più coordinato a livello UE e delinea la politica da attuare dopo il 2020. Riuscire a generare più energia sfruttando il vento, il sole, le maree, la biomassa, le risorse idroelettriche e geotermiche aiuta l'UE a dipendere meno dalle importazioni di energia e a rilanciare l'innovazione e l'occupazione. Sarebbe possibile far calare i costi favorendo la concorrenza sul mercato energetico dell'UE. La progressiva eliminazione delle sovvenzioni per i combustibili fossili e la revisione della tassazione dei prodotti energetici dovrebbero incentivare gli investimenti nelle tecnologie a basse emissioni di CO ₂ (anidride carbonica).

Allo stesso tempo, il sostegno alle energie rinnovabili dovrebbe essere gradualmente ridotto o eliminato per incitare questo settore a diventare più concorrenziale con le altre fonti energetiche in un'ottica a lungo termine. Anche i regimi di sostegno nazionale dovrebbero essere modificati per promuovere la riduzione dei costi; uniformarli in tutta l'UE e semplificarli ridurrebbe i costi amministrativi a carico dell'industria. L'UE dovrebbe spingere a produrre energia eolica e solare là dove costa meno, come fanno già le imprese per altri prodotti e servizi. Così gli Stati membri potranno acquistare energia eolica o solare da un altro paese UE o extra-UE spendendo meno di quanto dovrebbero investire per sviluppare le fonti alternative sul loro territorio.

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"I combustibili fossili - carbone, petrolio e gas naturale - sono energie d'élite per la semplice ragione che si trovano solo in determinati luoghi. Proteggere l'accesso ai loro giacimenti richiede un notevole investimento militare, e assicurarsi la loro disponibilità una continua gestione geopolitica."

5. ^ IPCC-3 (2014), cap. 7, p. 516

"Multiple options exist to reduce energy supply sector GHG emissions (robust evidence, high agreement). These include energy efficiency improvements and fugitive emission reductions in fuel extraction as well as in energy conversion, transmission, and distribution systems; fossil fuel switching; and low-GHG energy supply technologies such as renewable energy (RE), nuclear power, and carbon dioxide capture and storage (CCS)."

6. ^ IPCC-2A (2014), cap. 10, p. 663

"Economic impact estimates completed over the past 20 years vary in their coverage of subsets of economic sectors and depend on a large number of assumptions, many of which are disputable, [...] the incomplete estimates of global annual economic losses for additional temperature increases of ~2 °C are between 0.2 and 2.0% of income (±1 standard deviation around the mean) (medium evidence, medium agreement). [...] Estimates of the incremental economic impact of emitting carbon dioxide lie between a few dollars and several hundreds of dollars per tonne of carbon (robust evidence, medium agreement)."

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52. "Esiste in proposito uno studio dell'IEA, l'agenzia internazionale dell'energia. È un'agenzia intergovernativa, con sede a Parigi, che raggruppa i 26 paesi più industrializzati con il compito di analizzare i problemi energetici, fondata dopo lo shock petrolifero del ^ 1973. Secondo questo studio, nel 2030, le nuove fonti rinnovabili (solare, eolica, ecc.) passerebbero soltanto dall'1 per cento attuale al 2 per cento. Si può vedere naturalmente questo aumento come un successo: c'è un raddoppio. [...] Ma non è certo una percentuale che potrà modificare molto le cose" (tratto da Piero Angela e Alberto Pinna, La sfida del secolo, Mondadori, 2006, p. 174. ISBN 88-04-56071-1).

53. "Fra l'altro è interessante osservare come il Giappone, la patria delle rinnovabili e in particolare del fotovoltaico, non preveda di incrementare molto queste fonti nel prossimo futuro. Lo stesso studio ci dice che le rinnovabili (eolico e fotovoltaico principalmente) producevano nel 2006 l'1,3 per cento dell'elettricità. Nel suo scenario "Kyoto per sempre", cioè limitando al massimo l'uso dei combustibili fossili, le rinnovabili sarebbero passate, nel 2015, ad appena l'1,9 per cento" (tratto da Piero Angela e Alberto Pinna, ^ op. cit., p. 134).

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Fonti di energia rinnovabile - Wikipedia

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Le fonti di energia rinnovabile sono fonti energetiche non soggette a esaurimento perché naturalmente reintegrate in una scala temporale umana, da processi fisici. Esempi di fonti rinnovabili sono la luce solare, il vento, il ciclo dell'acqua, le maree, le onde e il calore geotermico e le biomasse.

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Produzione di energia elettrica in Italia - Wikipedia

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In Italia la produzione di energia elettrica avviene a partire dall'utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili (i combustibili fossili quali gas naturale, carbone e petrolio in gran parte importati dall'estero) e in misura sempre più rilevante con fonti rinnovabili (come lo sfruttamento dell' energia geotermica, dell' energia idroelettrica, dell' energia eolica, delle biomasse e dell' energia solare); il restante fabbisogno elettrico (il 14,1% dei consumi totali nel 2014) viene soddisfatto con l'acquisto di energia elettrica dall'estero, trasportata nel paese attraverso l'utilizzo di elettrodotti e diffusa tramite la rete di trasmissione e la rete di distribuzione elettrica.

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Come funziona una centrale idroelettrica | Edison

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Nel mese di giugno in Italia c'è stata una domanda di elettricità pari a 27,8 miliardi di kWh. La cifra dice poco di per sé se non si conoscono i trend, tra le righe dei quali è invece possibile capire qualcosa di più: la domanda di energia è stata in aumento del 2,9% rispetto allo stesso mese del 2018 e tutto ciò tenuto in considerazione che:

c'è stato un giorno lavorativo in meno, cosa che dovrebbe teoricamente abbassare la media dei consumi;

c'è stata una temperatura media più elevata di 1,2 gradi centigradi, cosa che ha portato invece all'impennata registrata

Una lettura del dato al netto di agenti esterni di variazione è fornita da Terna all'interno del proprio report mensile sui consumi:

Il dato destagionalizzato e corretto dagli effetti di calendario e temperatura porta a una variazione positiva della domanda elettrica di giugno dell'1,5%. La domanda del primo semestre del 2019 risulta in flessione dello 0,6% rispetto al corrispondente periodo del 2018.

Complessivamente l'Italia ha prodotto l'88,2% del fabbisogno con produzione nazionale (24,7 miliardi di kWh, quota che ben spiega la volontà di insistere sulle rinnovabili per arrivare ad una produzione autoctona che copra l'intero fabbisogno e regali all'Italia una tranquilla autonomia). La produzione interna è aumentata del 3,7% (più dei consumi, quindi, il che evidenzia il tasso positivo netto verso l'obiettivo dell'autonomia), ma con andamenti differenziati tra le varie fonti rinnovabili di approvvigionamento:

I dati sono riferiti all'andamento anno su anno tra giugno 2018 e giugno 2019, periodo nel quale si registra anche un'interessante +54% nell'esportazione di energia.

Fotovoltaico e altre fonti

Altro dato particolarmente interessante è relativo all'energia prodotta da fotovoltaico. Sebbene il dato netto sia in aumento (l'energia prodotta nel mese di giugno è in aumento di circa il 25% rispetto al mese precedente e il dato progressivo annuo è del 9,8% superiore rispetto al 2018), si registra una "strana" distribuzione della potenza installata sul territorio. La zona che in assoluto ha investito di più nel fotovoltaico, infatti, è quella che in assoluto rende di meno, ossia il nord.

Per contro il sud ha investito massicciamente nell' eolico, la cui produzione appare complementare con la produzione da fotovoltaico: i picchi dell'uno corrispondono ai momenti bassi dell'altro, incrocio statistico particolarmente interessante ai fini delle valutazioni complessive relative alla produzione ed al fabbisogno nazionale.

In calo, invece, la produzione da fonte idroelettrica (impianti a bacino, serbatoio e acqua fluente): -17,1% rispetto al dato progressivo annuo del 2018. Su questo fronte molto si giocherà a seguito dei nuovi certificati proposti dall'Italia e approvati dall'UE, circa 5 miliardi di euro di incentivo che dovrebbero rinvigorire gli investimenti nel comparto.

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L'Italia produce l'88% dell'energia elettrica di cui ha bisogno (dati 2019)

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Nel mese di giugno in Italia c'è stata una domanda di elettricità pari a 27,8 miliardi di kWh.

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i fiumi le maree il calore terrestre il sole il vento

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fonti di energia-DiGiuseppe - quali sono le fonti di energia?

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Questa Cmap, creata con IHMC CmapTools, contiene informazioni relative a: fonti di energia-DiGiuseppe, esauribili si dividono in rinnovabili, le fonti di energia si dividono in esauribili, non rinnovabili cioè petrolio gas metano carbone uranio, inesauribili cioè i fiumi le maree il calore terrestre il sole il vento, esauribili si dividono in non rinnovabili, rinnovabili cioè rifiuti biomasse biogas, le fonti di energia si dividono in inesauribili