sabato, 23 settembre 2017

Energie rinnovabili

FilmFotovoltaico
Film fotovoltaico flessibile ottenuto per deposizione di strato di nanometrico di silicio amorfo
© MaTech
Sono da considerarsi energie rinnovabili quelle forme di energia generate da fonti che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future.
Sono dunque generalmente considerate "fonti di energia rinnovabile" il sole, il vento, il moto del mare (onde e maree), il calore della Terra, ovvero quelle fonti il cui utilizzo attuale non ne pregiudica la disponibilità nel futuro. Al contrario, quelle "non rinnovabili" sono limitate nel futuro sia a causa dei lor periodi di generazione che sono molto superiori a quelli di consumo attuale (in particolare fonti fossili quali petrolio, carbone, gas naturale), sia per essere presenti in riserve non inesauribili sulla scala dei tempi umana.
Schiume strutturali
Schiume strutturali a cella chiusa per la produzone di panneli sandwich
© MaTech
Le principali fonti rinnovabili oggi a disposizione sono:
  • Solare termico: in cui si utilizza la radiazione solare per riscaldare acqua, per usi sanitari e per il riscaldamento degli ambienti, attraverso un collettore (pannello) solare. La tecnologia è matura ed affidabile, con impianti che hanno una vita media di 25 anni, e tempi di ritorno dell'investimento che possono essere molto brevi.
  • Solare termodinamico: l’energia solare viene concentrata attraverso un gioco di lenti e/o di specchi su un fascio tubiero per surriscaldare un fluido vettore che alimenta una centrale elettrica a vapore, o un motore a combustione esterna come il motore Stirling.
  • Solare fotovoltaico: conversione diretta dell'irradiazione solare in energia elettrica. I pannelli sono composti da unità di base, le celle fotovoltaiche, che catturano l’energia dei fotoni restituendola in forma di corrente elettrica.
  • Eolico: in cui si sfrutta l'energia del vento per produrre elettricità. Gli impianti, detti aerogeneratori, sono costituiti da pale che trasformano l'energia cinetica del vento in energia meccanica e da turbine che trasformano l’energia cinetica in energia elettrica.
  • Biomassa: consiste in tutti quei materiali di origine organica che possono essere utilizzati direttamente combusti, o trasformati in combustibili solidi liquidi o gassosi; l’energia chimica contenuta nella biomassa viene convertita quindi in calore e sfruttata sia per scopi di riscaldamento o raffreddamento, sia dopo trasformazione in motori / turbine come energia elettrica.
  • Geotermia: è una forma di energia che utilizza le sorgenti di calore, che provengono dalle zone più interne della Terra, nel sottosuolo. Oltre alle sorgenti di acqua calda si può utilizzare anche il calore stesso del mantello terrestre, visto che il sottosuolo mantiene a partire da pochi metri di profondità una temperatura pressocchè costante tutto l’anno.
  • Idroelettrico: L'energia viene ottenuta attraverso impianti idraulici che sfruttano la portata dell'acqua per muovere le turbine.

L’utilizzo delle energie rinnovabili rappresenta un’esigenza sia per i Paesi industrializzati che per quelli in via di sviluppo. I primi necessitano, nel breve periodo, di un uso più sostenibile delle risorse, di una riduzione delle emissioni di gas serra e dell’inquinamento atmosferico, di una diversificazione del mercato energetico e di una sicurezza di approvvigionamento energetico. Per i Paesi in via di sviluppo, le energie rinnovabili rappresentano una concreta opportunità di sviluppo sostenibile e di accesso all’energia in aree remote.
Allo stato attuale il settore delle energie rinnovabili sta vivendo una stagione di grande sviluppo a livello mondiale, assumendo un peso sempre più rilevante nella bilancia energetica. Gli investimenti nella ricerca e nell'innovazione tecnologica, la diffusione e la sperimentazione in diversi Paesi hanno permesso di realizzare una crescita di potenza e efficienza degli impianti impensabile solo dieci anni fa.

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