Sono definite rinnovabili tutte le fonti di energia disponibili in natura in quantità inesauribile. Le fonti rinnovabili più importanti sono l’energia solare, l’energia eolica, l’energia idroelettrica, la biomassa e l’energia geotermica.
A differenza dei combustibili fossili come il carbone o il petrolio, le fonti rinnovabili non causano emissioni di CO₂ durante la produzione di energia. Sono pertanto fondamentali per garantire all’umanità un futuro approvvigionamento di energia pulita e sicura.
L’energia pressoché infinita del sole illumina ogni giorno la Terra e può essere sfruttata per produrre elettricità grazie a moduli fotovoltaici installati sui tetti degli edifici e negli spazi aperti. Le cellule fotovoltaiche dei moduli convertono l’energia dei raggi solari in elettricità utilizzabile.
D’altra parte, l’energia solare può essere impiegata anche per generare calore. In questo caso, i collettori solari termici raccolgono l’energia della luce solare e la trasferiscono a un accumulatore termico. L’energia immagazzinata può poi essere utilizzata per il riscaldamento o l’acqua calda tramite uno scambiatore di calore.
Il fotovoltaico è quindi una tecnologia che converte la luce del sole direttamente in energia elettrica mediante celle solari. L’energia solare termica, invece, utilizza il calore del sole per riscaldare l’acqua o altri vettori termici. L’energia termica così generata può essere utilizzata per il riscaldamento domestico, l’acqua calda o persino per generare elettricità.
La centrale solare di Monte Plata, nella Repubblica Dominicana, è un esempio del contributo che l’energia solare è in grado di fornire alla lotta al cambiamento climatico. Grazie all’impianto, fino a 50 000 nuclei familiari sull’isola ricevono elettricità rinnovabile e possono fare a meno dei combustibili fossili. Ciò consente di risparmiare ogni anno circa 50 000 tonnellate di CO₂.
Il vento soffia quasi sempre e pressoché ovunque. La sua potenza può essere sfruttata grazie a turbine eoliche per generare elettricità pulita e rinnovabile. Ecco come funziona: il vento aziona le pale di una turbina eolica e un generatore converte in elettricità l’energia cinetica raccolta.
L’acqua corrente contiene enormi quantità di energia che le centrali idroelettriche sfruttano per la produzione di elettricità rinnovabile. L’acqua defluisce attraverso le turbine delle centrali, che a loro volta azionano i generatori per produrre elettricità.
Ad esempio, le centrali idroelettriche utilizzano l’energia cinetica del flusso di un corso d’acqua o l’energia potenziale che le masse d’acqua immagazzinate in un bacino sono in grado di sviluppare. La differenza di altitudine tra il bacino e le turbine è determinante per la quantità di energia generata da queste ultime: più metri di altitudine percorre l’acqua, maggiore è elettricità che può essere prodotta.
Le piccole centrali idroelettriche possono garantire alla popolazione locale una rete elettrica stabile, come dimostra un progetto realizzato a Sumatra Occidentale. Dopo una ristrutturazione, la diga di Salido Kecil assicura una fornitura affidabile di energia rinnovabile e un risparmio fino a 4 500 tonnellate di CO₂ all’anno.
Con il termine generico di biomassa si definisce un gran numero di sostanze di matrice vegetale e animale che possono essere impiegate per la produzione di energia. Tra queste sono da annoverare il letame, i rifiuti organici e le «colture energetiche» come la colza, il mais e i girasoli.
La biomassa viene fatta fermentare in speciali impianti di produzione di biogas, il quale può essere poi bruciato per generare calore ed elettricità. In questo modo, si produce energia pulita da materie prime rinnovabili e dai rifiuti di cucina.
L’effetto che la biomassa può avere sulla protezione del clima è chiaramente esemplificato da una cartiera in Brasile. Dopo aver sostituito una caldaia a gas con una a biomassa, risparmia ogni anno oltre 48 000 tonnellate di CO₂. Un ulteriore vantaggio è costituito dal fatto che la cartiera può riutilizzare i fanghi della propria produzione nella caldaia a biomassa per generare calore.
L’energia geotermica deriva dal calore immagazzinato sotto la superficie terrestre. In linea di principio, maggiore è la profondità del sottosuolo, più le temperature sono elevate. Questo calore può essere sfruttato per la produzione di elettricità. A tal fine, l’acqua viene convogliata dalla superficie tramite tubature inserite all’interno del terreno, dove poi evapora. Tornato in superficie, il vapore acqueo aziona turbine e generatori che producono elettricità utilizzabile.
Un progetto di un produttore svizzero di ortaggi mostra come l’energia geotermica possa contribuire a ridurre le emissioni di CO₂. Le perforazioni nel terreno, profonde fino a 1 200 metri, consentono all’azienda di riscaldare le serre con energia rinnovabile durante l’inverno. In questo modo si mantiene costante il clima ideale per l’attecchimento delle piante e l’azienda riesce a risparmiare circa 2 000 tonnellate di CO₂ l’anno.
In molte parti del mondo, per produrre calore ed elettricità vengono ancora impiegati i combustibili fossili come il gas, il carbone e il petrolio. Questi, tuttavia, vengono sostituiti in misura crescente dalla energie rinnovabili, determinando così una riduzione delle emissioni di gas dannose per il clima.
ale tendenza rende pertanto le energie rinnovabili uno dei fattori principali nella lotta ai cambiamenti climatici.
I calcoli dell’Agenzia federale tedesca dell’ambiente forniscono esempi dell’impatto che le energie rinnovabili hanno nella lotta ai cambiamenti climatici. Nel 2022, ad esempio, in Germania si è riusciti a evitare emissioni pari a 237 milioni di tonnellate di CO₂ equivalenti grazie all’impiego di energie rinnovabili.
L’importanza delle energie rinnovabili è stata sottolineata ancora una volta nel dicembre 2023: la conferenza sul clima COP28, tenutasi a Dubai, ha segnato un momento decisivo per la politica climatica globale in questo senso: per la prima volta è stata concordata una transizione graduale dall’uso dei combustibili fossili. Abbiamo raccolto ulteriori informazioni al riguardo nell’articolo «COP28 : la svolta è finalmente in vista?».
Le energie rinnovabili possono fornire il contributo di gran lunga più importante per evitare emissioni dannose per il clima nella produzione di elettricità. Negli ultimi decenni, la quantità di gas serra evitati grazie alla produzione sostenibile di energia elettrica ha continuato ad aumentare in tutto il mondo.
Nella produzione di calore, l’effetto delle energie rinnovabili è minore. Tuttavia, anche in questo ambito, l’utilizzo della biomassa contribuisce in maniera preponderante alla notevole riduzione dei gas serra. I biocombustibili consentono inoltre di evitare su larga scala le emissioni nel traffico e nel settore dei trasporti. Nonostante ciò, in entrambi i settori c’è ancora molta strada da fare.
Fonti:
Agenzia federale tedesca dell’ambiente (Umweltbundesamt Deutschland)
Fraunhofer-Institut ISE
Per maggiori informazioni sui cambiamenti climatici e sulla protezione del clima in Svizzera, consultate la nostra brochure sul clima.
