Tutto quello che c’è da sapere sull’energia rinnovabile: esempi, vantaggi, startup

Cosa si intende per energia rinnovabile

Con i termini energia rinnovabile (anche definita energia pulita) ci si riferisce all’energia che proviene da fonti naturali che non si consumano o da processi che vengono costantemente reintegrati. Ad esempio, la luce del sole o il vento continuano a splendere e a soffiare, anche se la loro disponibilità dipende dal tempo e dalle condizioni atmosferiche. Lo sfruttamento dell’energia rinnovabile è sempre esistito, ma nel tempo sono ovviamente cambiate le tecnologie, diventando più efficienti e capaci di immagazzinare e accumulare l’energia. Negli ultimi 500 anni circa, e in particolare a partire dalla prima rivoluzione industriale, gli esseri umani si sono rivolti sempre più a fonti di energia fossili, più economiche e facilmente sfruttabili, come il carbone, il petrolio e il gas liquido. Col tempo abbiamo purtroppo visto il costo ambientale dei combustibili fossili, il suo impatto sul clima e sulla salute del pianeta e ciò ha spinto l’interesse verso l’energia da fonti rinnovabili e la ricerca nel settore, affinché essa diventi l’unica fonte energetica del nostro pianeta. Con l’espansione dell’energia rinnovabile, si comincia anche a fare i distinguo tra le diverse fonti green, alcune di esse infatti, nonostante l’apparenza, non sono così rispettose dell’ambiente e dei principi di sostenibilità sociale. La biomassa e le grandi dighe idroelettriche, per esempio, creano difficili compromessi se si considera l’impatto sulla fauna selvatica, il cambiamento climatico e altre questioni.

Cos’è l’energia non rinnovabile

L’energia non rinnovabile, o “sporca”, comprende i combustibili fossili come il petrolio, il gas e il carbone. Le fonti di energia non rinnovabili sono disponibili solo in quantità limitate e richiedono molto tempo per essere reintegrate. Quando pompiamo il gas alla stazione, usiamo una risorsa finita raffinata dal petrolio grezzo che esiste fin dalla preistoria. Le fonti di energia non rinnovabili hanno anche lo svantaggio di trovarsi in specifiche parti del mondo, il che avvantaggia alcune nazioni, generando distorsioni poco eque di un bene che non dovrebbe mancare a nessuno (l’energia, appunto) poiché rappresenta un pilastro per l’evoluzione economica e sociale. Al contrario, ogni paese ha accesso al sole e al vento. Dare priorità all’energia rinnovabile può anche migliorare la sicurezza nazionale riducendo la dipendenza di un Paese dalle esportazioni delle nazioni ricche di combustibili fossili. Oltre all’inquinamento da CO2 e al surriscaldamento, le fonti di energia non rinnovabile possono mettere in pericolo l’ambiente o la salute umana in altre maniere: per esempio, le trivellazioni petrolifere possono devastare per sempre habitat straordinari come la foresta boreale del Canada (un esempio), o la tecnologia associata al fracking – fratturazione idraulica – può causare terremoti e inquinamento dell’acqua. Per non parlare degli sversamenti di petrolio e tutti i pericoli connessi con l’attività mineraria.

Esempi di fonti energetiche rinnovabili

Energia solare

Il Dipartimento Nazionale per le Energie Rinnovabili americano – https://www.nrel.gov/workingwithus/re-solar.html – ha stimato che “in un’ora cade sulla terra più energia dal sole di quella utilizzata da tutti nel mondo in un anno”. Abbiamo sfruttato l’energia solare per migliaia di anni – per far crescere i raccolti, stare al caldo e asciugare i cibi. Oggi usiamo i raggi del sole in molti modi: per riscaldare le case e le aziende, per riscaldare l’acqua o per alimentare i dispositivi. Con gli impianti fotovoltaici la capacità di generare elettricità dal sole si è moltiplicata: generiamo elettricità a livello locale per le case e le imprese, sia attraverso pannelli sul tetto che attraverso progetti comunitari che alimentano interi quartieri. Le fattorie solari possono generare energia per migliaia di case, utilizzando specchi per concentrare la luce solare su ettari di celle solari. Le fattorie solari galleggianti – o “floatovoltaiche” – possono essere un uso efficace delle strutture per le acque reflue e dei corpi idrici che non sono ecologicamente sensibili.

Energia eolica

In principio erano i mulini a vento. Oggi, ci sono turbine alte come grattacieli o microturbine, ma il principio è lo stesso: l’energia del vento (anche una leggerissima brezza) fa girare le pale di una turbina, che alimenta un generatore elettrico e produce elettricità. L’energia eolica altro non è che l’energia cinetica prodotta dal movimento dell’aria sulla superficie terrestre, ed è in grado di contribuire in modo significativo alla creazione di un futuro carbon neutral. E’ in costante sviluppo e si stima che se fossero confermati gli attuali trend di crescita, questa energia verde potrebbe entro il 2030 coprire il 20% della domanda elettrica a livello globale.

Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica si basa sull’acqua, tipicamente acqua che si muove velocemente in un grande fiume o acqua che scende rapidamente da un punto alto, e che si converte in elettricità facendo girare le pale della turbina di un generatore. Questo tipo di produzione energetica è stata spesso criticata per essere rinnovabile ma non sostenibile: gli impianti (solitamente dighe) sono molto costosi e ad alto impatto ambientale e sociale; sono accusate anche di favorire la produzione di metano, e di emissioni di CO2 derivanti dallo sviluppo iniziale degli impianti; di incidere negativamente sul microclima e la biodiversità.

Energia da biomassa

La biomassa è materiale organico che proviene da piante e animali, e comprende colture, legname di scarto e alberi. Quando la biomassa viene bruciata, l’energia chimica viene rilasciata sotto forma di calore e può generare elettricità con una turbina a vapore. La biomassa è spesso erroneamente descritta come un combustibile pulito e rinnovabile e un’alternativa più verde al carbone e ad altri combustibili fossili per la produzione di elettricità. Tuttavia, la scienza recente dimostra che molte forme di biomassa producono emissioni di carbonio più elevate rispetto ai combustibili fossili. Ci sono anche conseguenze negative per la biodiversità. Tuttavia, alcune forme di energia da biomassa potrebbero servire come opzione a bassa emissione di carbonio nelle giuste circostanze.

Energia geotermica

Se vi siete mai rilassati in una sorgente calda, avete usato l’energia geotermica. L’energia geotermica è quella immagazzinata sotto forma di calore sotto la crosta terrestre. Il nucleo della terra infatti è caldo circa quanto la superficie del sole, e in certe zone l’acqua e i gas caldi presenti nel sottosuolo salgono in superficie (alta pressione) sotto forma di geyser o soffioni che possono essere impiegati per la produzione di energia elettrica. Ma non solo. Lo sfruttamento dell’energia geotermica avviene anche creando degli impianti che perforano la crosta terrestre e attraverso dei pozzi profondi portano in superficie acqua sotterranea molto calda, che viene poi pompata attraverso una turbina per creare elettricità. Questi impianti sono oggi molto criticati, perché si teme che possano aumentare il rischio di un terremoto in aree già considerate punti caldi geologici.

Energia marina

I mari e gli oceani hanno un enorme potenziale ancora poco sfruttato e tante sono le tecnologie in fase di sperimentazione in questo ambito. Quando si parla di energia marina ci si riferisce a diverse possibilità: lo sfruttamento del moto ondoso negli oceani, delle correnti marine, l’energia maremotrice che sfrutta le maree, l’energia talassotermica, l’energia a gradiente salino. Gli oceani ricoprono circa il 70% della superficie terrestre quindi è una grandissima fonte di energia rinnovabile che, se sfruttata con tecnologie appropriate, può riuscire a soddisfare gran parte del fabbisogno elettrico della popolazione dell’intero pianeta. Anche l’ENI sta investendo molto in questo campo: lo scorso anno ha realizzato insieme al Politecnico di Torino il progetto Inertial Sea Wave Energy Converter(ISWEC) e installato al largo di Ravenna il primo impianto ibrido al mondo di generazione di energia elettrica da solare e moto ondoso.

5 startup innovative dell’energia rinnovabile

Commonwealth Fusion Systems (CFS)

E’ la startup della fusione nucleare. Nata negli Stati Uniti da un gruppo di ricercatori del MIT, Commonwealth Fusion Systems ha raccolto investimenti per circa 200 milioni di euro. La società CFS mira a superare i limiti fino a oggi mostrati dai sistemi di fusione nucleare, che se da un lato ha il vantaggio di creare meno rifiuti e di generare, potenzialmente, una quantità quasi illimitata di carburante, dall’altro nessuno è ancora stato in grado di costruire un reattore che produca più energia di quanta ne venga consumata controllando le reazioni di fusione. CFS h realizzato dei magneti superconduttori ad alta temperatura e vuole adesso dimostrare che funzionano in scala, per poi costruire un prototipo di reattore funzionante entro il 2025 o prima. Se riuscirà a dimostrare che le reazioni di fusione possono essere realizzate con l’aiuto di questi nuovi tipi di magneti, allora CFS costruirà un reattore commerciale entro i primi anni 2030. L’energia di fusione è il potere che fa brillare le stelle ed il sogno dll’uomo moderno poter riuscire a governare questo tipo di energia, che potrebbe aprire una nuova era.

Green Energy Exchange

Questa società innovativa statunitense è modello molto interessante perché fa leva sul concetto di ‘energia rinnovabile decentralizzata’ è praticamente uno dei primi distributori innovativo di energia esclusivamente verde e si è dato la missione di aumentare la domanda di energia pulita vendendola a prezzi accessibili (e non più cari dell’energia da fonti fossili). Il suo fondatore è Patrick Woodson, un veterano dell’energia eolica che ha contribuito a rendere il Texas lo Stato americano leader nella produzione di energia verde. La società fornisce ai privati e alle imprese elettricità verde che proviene direttamente dai suoi partner produttori di energia rinnovabile. Recentemente ha chiuso anche un accordo di finanziamento con Shell Energy. L’azienda ingaggia i produttori locali di energia rinnovabile da solare ed eolico prevalentemente e li aiuta a portare questa energia sul mercato. “L’approvvigionamento diretto fornisce nuove opportunità di mercato per i generatori e soluzioni su misura per i clienti”, ha continuato Woodson, “Stiamo guidando la carica per portare più energia verde sul mercato”.

Zolar

La startup tedesca aiuta gli utenti domestici proprietari di casa di pianificare e configurare un impianto solare con pochi click online. Il suo configuratore online è una soluzione chiavi in mano dell’impianto fotovoltaico, dalla progettazione, all’assicurazione e al finanziamento, fino all’installazione finale. Quattro anni dopo il lancio e un finanziamento di 14 milioni di euro.

Ecoligo

Fondata a Berlino nel 2016, con la mission di agevolare la transizione verso l’energia verde, Ecoligo finanzia progetti solari nei mercati emergenti attraverso una piattaforma online. La piattaforma chiamata Ecoligo Investments, funziona come una piattaforma di crowd-investing per progetti di energia rinnovabile e colma il gap finanziario che impedisce la realizzazione di progetti solari nei paesi in via di sviluppo. La startup ha finora introdotto il suo concetto di Solar-as-a-Service, finanziato attraverso il crowdfunding, nell’Africa orientale e occidentale, in America centrale e nel sud-est asiatico.

SMS – Scale microgrid solution

Negli Stati Uniti, le microgrid sostenibili stanno emergendo come uno strumento vitale nella lotta contro il cambiamento climatico e i sempre più comuni disastri naturali. Le microgrid, impianti di energia elettrica progettati per funzionare indipendentemente dalla più ampia rete elettrica in situazioni di emergenza, esistono già da alcuni decenni, ma adesso sono diventate sostenibili perché sfruttano spesso impianti fotovoltaici e le installazioni hanno dimostrato che hanno raggiunto un punto di svolta e potrebbero benissimo essere il futuro dell’energia pulita. Perciò Scale Microgrid Solutions, che fa microgrid, ha ricevuto a gennaio 2020 un finanziamento per 300 milioni di dollari. La grande innovazione di Scale Microgrid Solutions è che ha reso scalabile la progettazione e installazione di microgrid, fino a oggi soggette titpicamente a progettazione custom, fornendo invece un’infrastruttura modulare costruita utilizzando container di spedizione che combinano l’immagazzinamento solare e delle batterie con le apparecchiature di controllo e la generazione di gas di riserva. Un sistema tipo Lego, in pratica. Questi moduli consentono un’implementazione più rapida e forniscono una valida opzione per i clienti o le istituzioni che cercano capacità di microgrid nella fascia di prezzo contenuta. Sei una società innovativa con soluzione in ambito smart energy? Partecipa a Innovation2Live, il constest del Gruppo Enercom, leggi qui per approfondire.   Immagine di copertina Photo by Mark Merner on Unsplash

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