Oggi è necessario quanto fondamentale adoperarsi per consumare meno combustibili fossili possibili. Le motivazioni sono plurime ma in primis c’è il riscaldamento globale che va rallentato più possibile e ad oggi, nel momento in cui scrivo, il caro bollette e ciò che più impatta quotidianamente nelle tasche di tutti noi.

Le energie rinnovabili sono quel mezzo che può far rallentare sia il riscaldamento globale sia l’uscita economica dalle nostre tasche.

Cerchiamo di definire le energie rinnovabili

Le fonti di energia rinnovabile sono fonti energetiche non soggette ad esaurimento perché naturalmente reintegrate nel tempo tramite processi fisici.

Le energie rinnovabili sono:

• la luce solare
• il vento
• il ciclo dell’acqua
• le maree
• le onde e il calore geotermico, o chimico, come avviene per la biomassa.

Le energie rinnovabili vengono considerate le energie del futuro, alternative virtuose alle fonti tradizionali e che da tempo hanno fatto il loro ingresso nella nostra vita quotidiana, affermandosi anche in Italia come una risorsa energetica pulita ed economica.

Le energie rinnovabili hanno tre importanti caratteristiche: 

• non si esauriscono, 
• non inquinano,
• sono a disposizione di tutti.

Fonti di Energia Rinnovabili in Italia

Danto uno sguardo più da vicino analizziamo le fonti di energia rinnovabile in Italia.

Fino a circa i primi anni sessanta la produzione energetica italiana è stata in larga parte rinnovabile, grazie in particolare alle centrali idroelettriche.

Oggi a causa della forte richiesta di energia degli ultimi anni e alla quasi  impossibilità di realizzare nuove centrali idroelettriche, le rinnovabili rappresentano una fetta minore rispetto alla produzione totale italiana.

Nel 2019 l’Italia ha prodotto circa 112,9 TWh di energia elettrica da fonti rinnovabili, pari al 39,8% del fabbisogno nazionale lordo suddivise come elencato di seguito: 

• proveniente per il 40,1% da fonte idroelettrica, 
• proveniente per il 5,0% dal geotermico, 
• proveniente per il 17,8% eolico, 
• proveniente per il 21,5% fotovoltaico, 
• proveniente per il 15,5% da biomasse

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

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.

Dal 2021 grazie agli incentivi di riqualificazione energetica promossi dai bonus fiscali 65% e 110% abbiamo avuto un’esplosione dell’installazione di impianti fotovoltaici.

Come già detto le energie da fonti rinnovabili sono varie e per ogni fonte sono stati sviluppati e migliorati, negli anni, impianti designati alla trasformazione di queste fonti in energia energia fruibile.

Per fare un esempio attraverso l’energia solare siamo in grado di avere calore ed energia elettrica, il vento e il moto dell’acqua in elettrico, ecc…..

Qui di seguito voglio scendere più nel dettaglio riguardo ogni fonte di energia rinnovabile e la sua trasformazione.

Solare termico

Un impianto solare termico è un sistema che sfrutta l’energia trasmessa con l’irraggiamento solare per produrre principalmente acqua calda.

L’energia prodotta può anche essere utilizzata per il riscaldamento e la climatizzazione estiva di abitazioni, uffici, luoghi di lavoro, ecc.. ma  il calore che viene prodotto può essere utilizzato nelle procedure produttive di industrie.

L’impianto è composto essenzialmente da alcuni pannelli solari termici e da un serbatoio, detto anche boiler. Il sole colpisce la superficie dei pannelli solari termici e riscalda un fluido vettore, che circola tra i pannelli e il serbatoio accumulando calore. Il serbatoio, poi, si comporta come una vera e propria caldaia, cedendo il calore del fluido per riscaldare l’acqua sanitaria che proviene dal proprio impianto idraulico domestico.

Questi impianti 

Fotovoltaico

L’impianto fotovoltaico è un sistema che sfrutta l’energia solare per produrre corrente elettrica.

Un impianto fotovoltaico è composto da:

• campo fotovoltaico (i cosiddetti pannelli fotovoltaici che produce energia elettrica in corrente continua)
• inverter (che trasforma la corrente continua in alternata per agevolare la fruizione da parte dell’utente) 
• eventualmente da pacco batteria per poter immagazzinare energia nei momenti di maggiore produzione ed utilizzarla nel periodo di non produzione.

Esistono varie tipologie di installazione di impianto fotovoltaico:

• impianto a terra
• impianto a tetto
• impianto da balcone

La tipologia di impianto più usata è quella a tetto. Esistono diverse tipologie di installazioni a tetto: totalmente integrati (al posto del coppo),  semi integrati, cioè in aderenza al coppo, oppure installati su tetti piani.

Gli impianti possono essere on-grid o off-grid cioè collegati alla rete elettrica o in isola, quelli più utilizzati in ambito abitativo, industriale produttivo sono quelli on-grid, in questo modo l’energia che viene prodotta può essere utilizzata direttamente traendo il maggior beneficio, nel caso in cui non venga autoconsumata, l’energia viene ceduta al fornitore / gestore dei servizi elettrici (GSE) il quale paga l’energia ceduta.

La convenienza di un impianto fotovoltaico diventa interessante dai 2500 – 3000 KWh di consumo annuo, e il beneficio maggiore è quello di autoconsumo dell’energia, questo si può fare ottimizzando i consumi nelle fasce di maggiore produzione o inserendo delle batterie.

Un impianto fotovoltaico con accumulo è formato da un insieme di accumulatori o batterie in grado di stoccare l’energia prodotta dai pannelli che non viene immediatamente consumata, in modo da accumulare l’energia in eccesso rispetto ai consumi prodotta di giorno e utilizzarla nelle ore serali e notturne senza prenderla dalla rete elettrica dei fornitori.

E’ importante sapere che non tutte le batterie in commercio possono essere installate con tutti gli inverter, ma devono essere certificati in abbinamento: questo se la ricarica avviene in corrente continua. È possibile installare degli accumulatori in corrente alternata cioè la ricarica avviene in corrente alternata e quindi nel caso di integrazione accumulo su impianto esistente, non è necessario sostituire l’inverter.

Per concludere un impianto fotovoltaico, considerando l’utenza civile, può essere installato o semplicemente per abbattere i consumi energetici esistenti o in abbinamento a degli impianti di produzione acqua calda, riscaldamento in pompa di calore, oggi utilizzando questi impianti e piani cottura ad induzione è possibile avere un’abitazione totalmente alimentate elettricamente senza allaccio alla conduttura del gas.

Gli impianti fotovoltaici a terra sono quelli che vediamo molto spesso in scorci di campi o sopra i parcheggi delle auto o in molte altre situazioni dove appunto sono installati direttamente a terra con delle strutture apposite. Oggi sono in corso tante iniziative, sia da parte di privati, aziende fornitrici e anche dallo stato stesso per aumentare la superficie coperta da questo tipo di impianti fotovoltaici, soprattutto nei parcheggi (dove se ne massimizza l’utilità), affinché si possa raggiungere una produzione di energia elettrica più green possibile nel breve periodo. Il 2030 è molto vicino e non siamo neanche a metà dell’opera, quindi mettiamocela tutta per aiutare il pianeta e noi stessi!

In ultima, l’impianto fotovoltaico a balcone è un piccolo impianto acquistabile ed installabile quasi in autonomia per poter coadiuvare l’apporto energetico dato dal nostro fornitore di rete elettrica. Sicuramente un inizio. Ci sono molte tipologie e marchi di impianti fotovoltaici a balcone all-in-one ma nella maggior parte dei casi il ritorno (come spiegavamo qualche paragrafo sopra) il ritorno sull’investimento non è sufficiente se l’impianto non è studiato correttamente.

Eolico

Un impianto eolico è una macchina che permette di convertire l’energia del vento in energia meccanica. L’energia del vento è inesauribile e non produce né emissioni dannose per la salute, né gas serra.

Il principio è semplice, conosciamo tutti le pale eoliche che vediamo sulle colline o in montagna: il vento fa girare le pale, come una girandola, che, a loro volta, fanno girare il generatore che trasforma l’energia meccanica in energia elettrica grazie al principio della dinamo (Grazie Antonio Pacinotti!).

Ad oggi questa tecnologia è stata utilizzata nei Parchi Eolici che sono delle pale eoliche di grande dimensione posizionate in zone montuose / collinari o zone marine, luoghi notoriamente considerati ventosi.

Esistono però impianti eolici adatti alla produzione domestica di energia elettrica, sia per case singole, sia per condomini.

Esistono due tipologie principali di generatori eolici, che potremo utilizzare per l’installazione del nostro impianto eolico domestico: 

• impianto eolico domestico ad asse verticale (può essere una soluzione per chi abita in condomini, edifici di città con tetti piani, a falda o con piccoli terrazzi)
• impianto eolico domestico ad asse orizzontale.

Entrambe le tipologie di generatori richiedono una velocità minima del vento di 3–5 m/s e, in caso di elevate velocità, si bloccano per ragioni di sicurezza. Per questo motivo, prima di scegliere se installare un impianto eolico domestico, occorre valutare bene le condizioni meteorologiche del luogo in cui si trova l’abitazione.

Oggi esistono tantissime tipologie di pale: una nuova tecnologia è ad esempio quella delle pale eoliche per il traffico urbano od extraurbano. Il principio è sempre lo stesso, sfrutta il moto del vento, ma in questo caso generato dal movimento dei veicoli sulla strada.

Sono tanti i metodi per sfruttare le fonti rinnovabili ed inesauribili che ci offre generosamente la natura. Sta a noi.

Altre fonti di Energia Rinnovabile

Oltre al fotovoltaico, solare termico, come accennato esistono altre forme di energie rinnovabili per esempio:

• IDROELETTRICO utilizza la forza dell’acqua che viene trasformata in energia elettrica per mezzo di turbine
• GEOTERMICO che utilizza la temperatura del sottosuolo per fare raffrescamento o riscaldamento all’interno di edifici di qualsiasi natura, questo tipo di impianto è costoso perché le perforazioni di scambio possono arrivare anche a 100mt o piu di profondità a seconda del luogo
  
• PIROGASSIFICAZIONE sono impianti che sfruttano il principio della pirolisi , cioè viene prodotto gas mediante il surriscaldamento in assenza di ossigeno ( per esmpio di cippato di legno), questo gas viene utilizzato per alimentare un motore a scoppio il quale fa girare una dinamo che produce energia elettrica, durante questo processo viene prodotta anche energia termica che puo essere utilizzata per alimentare impianti di riscaldamento.
• BIOMASSE questi impianti sono simili alla pirogassificazione, in questo caso vengono utilizzati sostanze o rifiuti organici che producono gas che puo essere utilizzato sempre per la produzione di energia elettrica

Come Sfruttare al meglio le Energie Rinnovabili in Italia

Anche l’Italia ha aderito al protocollo di Kyoto, che è il primo accordo internazionale che contiene gli impegni dei paesi industrializzati a ridurre le emissioni di alcuni gas ad effetto serra responsabili del riscaldamento del pianeta. 

È stato adottato a Kyoto, Giappone, l’11 dicembre 1997 ed è entrato in vigore il 16 febbraio 2005.

Per questi motivi e per gli ultimi accadimenti (crisi covid, crisi energetica ecc..) negli ultimi anni in Italia, le energie rinnovabili sono state particolarmente incentivate soprattutto per quanto riguarda la riqualificazione energetica degli edifici

Privati

In particolare i privati e quindi gli edifici di civile abitazione, hanno l’occasione di intervenire in maniera radicale fino ad arrivare ad un miglioramento della classe energetica che può andare come minimo di due classi.

Per entrare nel dettaglio un esempio potrebbe essere quello di:

• applicare un cappotto sulla superficie esterna della casa
• sostituire le finestre
• sostituire la caldaia di produzione acqua calda e riscaldamento con una pompa di calore
• installazione di impianto fotovoltaico 
• installazione di impianto solare termico

In una civile abitazione oltre agli interventi sopra elencati esiste la possibilità di installare un impianto geotermico per la produzione di acqua calda e fresca

In definitiva i privati si possono definire i maggiori fruitori delle energie rinnovabili.

Aziende

Anche le aziende hanno la possibilità di intervenire allo stesso modo di un privato sui propri edifici che siano amministrativi che siano produttivi.

Le aziende possono intervenire anche sui consumi dei cicli produttivi, con impianti di medie grandi dimensioni come:

• impianti fotovoltaici
• impianti geotermici
• impianti biomasse o pirogassificazione
• impianti eolici

Enti Pubblici

Gli enti pubblici possono essere considerati come un privato, ha le stesse possibilità di intervento 

Energie non rinnovabili

Le fonti di energia non rinnovabili, come gas, petrolio, carbone sono tutte quelle fonti che generatesi in milioni di anni non hanno la possibilità di rigenerarsi in ordini di tempo umanamente calcolabili o sfruttabili.

Questo significa che, a causa di tanti fattori, come reperibilità, domanda, offerta e tanti altri andranno via via rincarandosi, fin quando non saranno più convenienti. 

Questo parlando di un aspetto puramente economico.

Il fattore che invece dobbiamo considerare ancor di più è l’aspetto anti-ecologico della combustione di tutte queste fonti e quindi di inquinamento che immettiamo costantemente nell’ambiente. Quest’ultimo è responsabile dell’aumento della temperatura terrestre oltre un limite che sta stravolgendo gli equilibri dell’ecosistema.

Le fonti di energia non rinnovabile sono le seguenti:

• il carbone
• il petrolio
• il gas naturale
• gli elementi fissili usati per la realizzazione della fissione nucleare, quali l’uranio ed il plutonio.

La maggior parte delle risorse energetiche non rinnovabili è concentrata in un numero limitato di aree della Terra, il che può comportare problemi di natura geopolitica e militare,a differenza delle risorse rinnovabili, che sono principalmente distribuite su vaste aree geografiche.

Energie rinnovabili: vantaggi e svantaggi

I vantaggi dell’utilizzo di energia rinnovabile sono benefici ambientali ed economici come:

•  la generazione di energia che non produce emissioni di gas serra e riduce alcuni tipi di inquinamento atmosferico, l
• la diversificazione dell’approvvigionamento energetico e la riduzione della dipendenza dai combustibili 
• la dipendenza per l’acquisto che attualmente è concentrato nelle mani di pochi paesi “venditori”

Gli svantaggi invece legati alle energie rinnovabili derivano invece da:

•  costi di installazione dei diversi impianti e della loro manutenzione. 
• l’imprevedibilità, legata alle condizioni meteorologiche, di questa fonte di energia che per questo non garantisce una sicurezza totale.

Caro bollette

Tema molto attuale  è il rincaro delle bollette dell’energia elettrica e gas sia a livello di civile abitazione che produttivo.

Come è noto ad incidere su queste fluttuazioni importanti ed inaspettate è stata la forte richiesta di energia dopo la ripresa produttiva post covid, il conflitto sul fronte ukraino con la chiusura dei due gasdotti nord stream e quindi le forti speculazioni create dietro.

Un aiuto a questo problema può arrivare dalle energie rinnovabili di sicuro l’intervento più veloce e di piu facile installazione per un’abitazione è l’impianto fotovoltaico.