Fonti di energia rinnovabili

Fonti di energia rinnovabili: La maggior parte delle comunità di tutto il mondo dipende molto dal petrolio, dal gas naturale e dal carbone per il loro fabbisogno energetico. Questi carburanti attingono a molte risorse che alla fine diminuiranno. Questo vuol dire che a sua volta le renderà troppo costose o dannose per l’ambiente.

Fonti di energia rinnovabili
Fonti di energia rinnovabili

In questo articolo tratteremo i vantaggi e gli svantaggi delle energie rinnovabili sulla base dei benefici di queste risorse energetiche. L’uso delle energie rinnovabili, anziché i combustibili fossili, sarà una buona soluzione per il controllo dei problemi ambientali, sociali ed economici delle nostre comunità.

Risorsa di energia% di utilizzoConsumo per settore% di utilizzo
Petrolio36 %Commerciale40 %
Gas naturale26 %Trasparti28 %
Carbone9 %Residenziale11 %
Elettricità nucleare8 %

I dati sopra riportati mostrano che quasi il 90% delle fonti di energia negli Stati Uniti non sono rinnovabili. Pertanto, sarebbe vantaggioso impiegare le energie rinnovabili come l’energia eolica, solare, geotermica, delle onde e della biomassa per via della loro disponibilità e pulizia.

Fonti di energia rinnovabili: I consumi globali

Le fonti di energia rinnovabili derivano da processi naturali che vengono riforniti costantemente. Nelle sue varie forme, possono derivare direttamente dal sole, dal vento, dalla pioggia, dalle maree, dalle biomasse e dalle risorse geotermiche provenienti dal calore generato nelle profondità della terra. Nel 2008, circa il diciannove per cento del consumo globale di energia finale proveniva da fonti rinnovabili.

Il tredici per cento di queste fonti rinnovabili di energia provengono dalla biomassa tradizionale e circa il tre per cento da energia idroelettrica. La quota di rinnovabili nella produzione di energia elettrica è pari a circa il diciotto per cento, con il quindici per cento dell’elettricità globale proveniente da energia idroelettrica e il tre per cento da nuove energie rinnovabili. L’energia rinnovabile sostituisce i combustibili convenzionali in quattro aree distinte.

Queste aree sono per la produzione di energia sono l’acqua calda, i combustibili per i trasporti i e servizi energetici rurali. La selezione di energia ha implicazioni globali che riguardano le emissioni di gas serra, la distribuzione delle risorse idriche, il consumo di minerali e la produzione e il trasporto delle attrezzature. La scuola di pensiero è che le tecnologie di energia rinnovabile sono più sostenibili di molte attuali fonti di energia.

È necessario verificare la sostenibilità delle energie rinnovabili che può essere facilmente conseguita mediante l’ottimizzazione dell’uso delle risorse. Anche attraverso la fattibilità e le analisi tecnico-economica, valutazione del ciclo di vita, analisi delle esternalità ambientali, analisi costi-benefici, analisi dei costi di produzione, ricerca e obiettivi di sviluppo e identificazione delle barriere e requisiti idrici e analisi della distribuzione.
 

Variabili delle fonti di energia rinnovabili

In generale, le energie rinnovabili non sono adattabili ad ogni singola comunità a causa di due fattori principali; la distribuzione delle risorse naturali, che dipende dalla posizione geografica e dall’uso dell’energia con la sua dipendenza dalla cultura della singola comunità. Gli altri limiti sono il tasso di crescita e l’infrastruttura. L’applicazione di qualsiasi energia rinnovabile richiede un’analisi di sostenibilità, che dipende da tre componenti principali; effetti ambientali, costi esterni, economia e finanziamento.

Ognuna di queste variabili ha un impatto importante sull’applicazione delle energie rinnovabili. Pertanto, prima di impegnare le comunità in diversi tipi di energie rinnovabili, è necessario effettuare una ricerca approfondita per avere la certezza che non sorgano problemi sociali, ambientali o economici o che vengano compromessi a causa loro.
 

Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica è una fonte di energia pulita e rinnovabile. Considerando i benefici economici, tecnici e ambientali dell’idroelettrico, la maggior parte dei paesi dà la priorità al suo sviluppo. Ad esempio, la Cina ha le risorse idriche più ricche del pianeta con un potenziale teorico di energia idroelettrica totale di 694 GW. Lo sviluppo dell’energia idroelettrica è di grande importanza per alleviare la crisi energetica e l’inquinamento ambientale derivanti dalla rapida crescita economica della Cina e di altri paesi in questo secolo.

Energia idroelettrica
Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica viene generata utilizzando l’energia meccanica dell’acqua corrente forzandola attraverso tubazioni chiamate condotte forzate, che trasformano in un generatore per produrre elettricità. L’energia idrica consiste anche di energia delle maree e delle onde, che sono entrambe nella fase iniziale delle ricerche, dato che gli scienziati cercano ancora di scoprire come sfruttare l’energia prodotta dal movimento dell’oceano. L’energia idroelettrica presenta numerosi vantaggi rispetto alla maggior parte delle altre fonti che generano energia elettrica.

Questi includono un alto livello di affidabilità, tecnologia collaudata, alta efficienza, costi operativi e di manutenzione molto bassi e la possibilità di adattarsi facilmente alle variazioni di carico. Generalmente, molte centrali idroelettriche sono situate in congiunzione con serbatoi che forniscono acqua. Inoltre, l’energia idroelettrica non produce prodotti di scarto che causano piogge acide e gas serra. Gli svantaggi dell’energia idroelettrica sono gli elevati costi iniziali delle strutture e i cambiamenti nei regimi di flusso che possono influire su pesci, piante e fauna selvatica cambiando i livelli di flusso.
 

Energia solare

L’energia solare è la risorsa rinnovabile più abbondante sul nostro pianeta. Nonostante questa abbondanza, solo una minima parte della potenza di base viene utilizzata dagli esseri umani. Questo perché l’utilizzo di un pannello fotovoltaico (PV) costa più della combustione di combustibili fossili. I materiali organici sono stati recentemente studiati in modo approfondito per le applicazioni fotovoltaiche e non per la raccolta della potenza del sole in modo più efficiente. Questo perché la produzione di energia da materiali fotovoltaici organici (OPV) costa molto meno rispetto ad altre tecnologie fotovoltaiche.

Energia solare
Energia solare

La ​​concentrazione dell’energia solare utilizza il calore del sole per produrre vapore, che a sua volta alimenta un generatore che crea elettricità. Ciò ha anche bassi costi operativi e alta efficienza e può produrre un approvvigionamento energetico affidabile utilizzando lo stoccaggio termico. Il costo della nuova energia fotovoltaica sta diminuendo rapidamente, e se l’industria fotovoltaica continua a crescere e a migliorare tecnologicamente, entro il 2020 il costo sarà paragonabile a quello dell’energia convenzionale. L’energia solare è una vera risorsa rinnovabile.

La maggior parte del pianeta terra ha la capacità di raccogliere una certa quantità di energia solare. Questa energia non inquina, non genera gas serra e non crea rifiuti che devono essere immagazzinati come per l’energia nucleare. Inoltre, è molto più silenziosa da creare e da sfruttare, riducendo drasticamente l’inquinamento acustico necessario per convertire l’energia in una forma utile. Anche i sistemi di energia solare di dimensioni residenziali hanno un impatto molto limitato sull’ambiente circostante, in contrasto con altre fonti di energia rinnovabile come l’energia eolica e idroelettrica.

I pannelli solari non hanno parti in movimento e richiedono pochissima manutenzione oltre la normale pulizia. Non possiede nemmo parti mobili che si possono rompere o che si devono sostituire. Anche i costi iniziali di installazione dei pannelli solari e i costi di manutenzione e di riparazione sono molto ragionevoli. Va anche notato che i pannelli solari fotovoltaici sono l’unica fonte considerata in grado di soddisfare la domanda esistente di energia. Il problema principale dell’utilizzo dell’energia solare è il costo. Nonostante i progressi tecnologici, i pannelli solari rimangono quasi proibitivi.

Anche quando il costo dei pannelli non è un problema, il sistema necessario per immagazzinare l’energia per l’uso può essere piuttosto costoso. Sebbene l’energia solare possa essere raccolta anche durante i giorni più bui, un’efficiente raccolta di questa energia dipende dal sole. Anche pochi giorni nuvolosi possono avere un grande effetto su un sistema energetico, in particolare una volta preso in considerazione il fatto che l’energia solare non può essere raccolta di notte.




Energia eolica

L’energia eolica è un processo molto semplice. Una turbina eolica converte l’energia cinetica, cioè il movimento del vento in energia meccanica che viene utilizzata per generare elettricità. L’energia viene alimentata da un generatore, convertita una seconda volta in energia elettrica e quindi immessa nella rete per essere trasmessa a una centrale elettrica. Come per altre fonti di energia rinnovabile, l’energia eolica ha molti vantaggi. Riduce le emissioni di gas serra utilizzando turbine che producono energia ed elettricità quando trasportate dal vento e possono ridurre i costi dell’elettricità.

Energia eolica
Energia eolica

Il vento significa energia libera, abbondante e sostenibile che non si svaluta se ne approfittiamo. Siamo incoraggiati a massimizzare i benefici di questa risorsa perché può solo contribuire a rendere il nostro mondo un posto migliore e più pulito. Promuoverà anche la crescita interna per molteplici ragioni. Innanzitutto, i materiali nativi utilizzati per costruire le turbine promuovono l’economia domestica. In secondo luogo, le turbine sono un investimento redditizio. La crescita e lo sviluppo della tecnologia prevede un elevato potenziale di rendimento e gli aumenti degli investimenti aumentano il PIL del paese.

Infine, l’energia eolica apre nuovi mercati e nuove prospettive. In questo momento, i meccanici stanno lavorando per aumentare i fattori di capacità in modo che l’energia possa essere immagazzinata nei momenti in cui non c’è molto vento. Questo progetto può essere visto come una nuova opportunità economica poiché la produzione di una nuova generazione a efficienza di energetica continua. L’energia eolica è un’opzione che funziona in accordo con la natura per promuovere il progresso sociale rifiutando le pessime previsioni di un mondo che ha esaurito oli e combustibili.
 
L’energia eolica è stata sfruttata per migliaia di anni, ma solo nell’ultimo decennio ha generato notevoli quantità di energia commerciale. Molte delle aree più ventose in tutto il mondo si trovano lontano dai centri abitati e i costi di trasmissione e manutenzione potrebbero essere molto alti. Inoltre, ci sono i vincoli ambientali, come la presenza di foreste e aree protette che limitano ulteriormente la posizione delle turbine eoliche, così come la semplice accettazione da parte del pubblico. I parchi eolici generano lamentele per il loro rumore e per le interferenze con i segnali radio e TV insieme all’uccisione o all’intrusione di uccelli migratori.
 

Energia geotermica

Il processo geotermico prevede di intrappolare il calore nel sottosuolo, quindi, di costruire energia che sale vicino alla superficie sotto forma di calore. Quando questo calore crea naturalmente acqua calda o vapore, viene imbrigliata e quindi utilizzata per trasformarla in una turbina in energia elettrica. Gli italiani sono stati i primi a utilizzare l’energia geotermica per scopi commerciali nei primi anni del 1900. L’energia geotermica è estremamente gentile con l’ambiente e offre una fornitura costante ed efficiente di energia pulita con un impatto minimo sull’ambiente circostante.
 

Energia geotermica
Energia geotermica

L’energia geotermica, è un’energia derivata dal calore proveniente dall’interno della terra, con molti differenti usi. Questi usi possono essere raggruppati in tre categorie; per gli impianti di riscaldamento, per la generazione di elettricità e per l’uso nelle pompe di calore geotermiche. Oltre a questi usi pratici dell’energia geotermica, ci sono molte altre cose che rendono questa energia una risorsa energetica molto preziosa. Dal momento che il nucleo della terra produce continuamente calore con il decadimento radioattivo di elementi come il potassio e l’uranio, l’energia geotermica risulta essere una fonte di energia rinnovabile, abbondante e affidabile.

Un impianto di energia geotermica non utilizza il combustibile, quindi, è sia sostenibile che sicura per l’ambiente. Le emissioni di energia geotermica sono basse e le operazioni non inquinano l’aria né contribuiscono al riscaldamento globale. Le energie rinnovabili soddisfano anche i crescenti bisogni energetici e consentono gli sviluppi tecnologici senza danneggiare il futuro del nostro pianeta, dell’atmosfera e dell’ambiente. L’energia geotermica, che è una di queste energie, ha una grande importanza in alcune parti del mondo. Ad esempio, la Turchia ha risorse geotermiche molto ricche ed è classificata quinta al mondo dopo la Cina, il Giappone, gli Stati Uniti e l’Islanda.

Gli svantaggi delle centrali elettriche per la produzione di energia geotermica sono la posizione, perché trovare luoghi adatti per queste centrali non è un compito facile. Il numero di posizioni che possono ospitare centrali geotermiche è molto limitato. La posizione ideale deve avere rocce calde in modo che possano essere facilmente perforate. Oltre alla rarità delle posizioni di centrali geotermiche adatte, c’è anche il problema della sicurezza. La concentrazione di energia geotermica solitamente si trova lungo i confini delle placche, dove i vulcani sono concentrati e i terremoti sono più frequenti.

Una volta ogni tanto, le locazioni di energia geotermica perdono vapore per un paio di mesi durante i quali la centrale non è in grado di produrre elettricità. L’energia geotermica fornisce una quantità di energia relativamente minore rispetto ad altre fonti di energia. Il potere derivante dall’energia geotermica è inoltre difficile da trasportare. Pertanto, le centrali geotermiche possono fornire energia solo alle aree circostanti. Mentre il vapore stesso può essere pulito e sicuro, può venire fuori dal sottosuolo materiali pericolosi come l’idrogeno solforato, il mercurio, l’ammoniaca e l’arsenico. Infine, l’energia geotermica può anche causare terremoti.

Energia da biomasse

L’uso benefico della biomassa può anche essere considerata parte del ciclo del carbonio terrestre. Un ciclo bilanciato del carbonio dall’atmosfera alle piante e poi nei suoli e nell’atmosfera durante il decadimento delle piante. Oltre a tutti i vantaggi energetici derivanti dall’energia da biomasse, ci sono anche alcuni aspetti negativi. Ad esempio, l’energia da biomasse è una fonte di energia insufficiente rispetto ai combustibili fossili come l’etanolo e la benzina. Potrebbe anche avere una grande possibilità di emissioni a discapito del riscaldamento globale associato alla crescita e alla raccolta di materie prime per la biomassa. Anche il trasporto delle materie prime alla centrale elettrica e la combustione o la gassificazione delle materie prime possono essere un problema.

Le emissioni di trasporto e di combustione sono approssimativamente equivalenti per tutti i tipi di biomassa. Pertanto, è importante distinguere tra le risorse di biomassa che sono utili nel ridurre le emissioni nette di carbonio e quelle che hanno un impatto ambiguo e quelle che aumentano le emissioni nette. Un altro impatto ambientale dell’energia da biomasse è associato all’erosione del suolo a causa della rimozione della vegetazione. Infine, sulla base della scienza, è sbagliato sostenere l’uso di tutte le risorse di biomassa con qualsiasi tecnologia di conversione e per qualsiasi applicazione.

Conclusioni sulle fonti di energia rinnovabili

È necessario prendere precauzioni nel distribuire e consumare le risorse della terra. L’attuale uso di gas naturali e combustibili fossili combinato con l’aumento della popolazione globale ha causato l’abuso e l’esaurimento delle risorse della terra. Gli effetti sull’ambiente sono estenuanti e minacciosi per la sostenibilità della terra. Il modo in cui abbiamo consumato i combustibili fossili è spaventoso; negli ultimi due decenni il consumo di combustibili fossili è aumentato. Le riserve di petrolio in tutto il mondo stanno diminuendo e attualmente la produzione di energia dipende troppo dal petrolio e dai combustibili.

Questi combustibili contribuiscono all’emissione di gas serra e al rilascio di inquinanti nell’atmosfera che hanno conseguenze disastrose, incluso il riscaldamento globale. Quindi, è necessario proteggere il pianeta terra incorporando fonti di energia rinnovabili ed eco-compatibili nella nostra vita quotidiana.

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Autore di Nuclear News. Appassionato di Internet e di divulgazione delle informazioni in rete, soprattutto quelle che riguardano l'ambiente in genere.

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