Energie rinnovabili

Le energie rinnovabili rappresentano una soluzione ideale per la produzione di energia, in quanto il loro utilizzo non comporta alcun impatto negativo sulle risorse naturali a disposizione dell'uomo. Grazie alla loro capacità di rigenerarsi dopo ogni ciclo di utilizzo, le fonti di energia rinnovabile sono inesauribili e rappresentano un'alternativa sostenibile alle fonti di energia fossile. Tra le fonti rinnovabili, alcune sono disponibili in grande quantità e non risentono dello sfruttamento da parte dell'uomo, come ad esempio l'energia solare, una delle più comuni ed utilizzate. Grazie al flusso costante di energia rinnovabile che la Terra riceve, l'uomo può attingere a questa risorsa per il proprio fabbisogno energetico, sfruttando il potenziale di una fonte di energia pulita ed inesauribile.

Altre fonti di energia rinnovabile possono diventare esauribili se l'uomo ne abusa, generando le cosiddette energie rinnovabili esauribili. Ad esempio, il legno è una fonte rinnovabile poiché gli alberi si riproducono e possono essere tagliati. Tuttavia, se si tagliano più alberi di quanti ne crescono, la foresta diminuirà progressivamente nel tempo fino alla sua completa scomparsa. In questo caso, l'uso eccessivo ha trasformato una risorsa rinnovabile in una risorsa esauribile. È importante considerare la sostenibilità dell'utilizzo delle risorse rinnovabili per garantire la loro disponibilità nel futuro.

Le principali fonti di energia rinnovabile

Le fonti di energia rinnovabile sono quelle che non si esauriscono mai e il cui utilizzo non pregiudica la disponibilità in futuro. Per individuare queste fonti di energia, basta tenere a mente questa importante caratteristica. Ecco le principali fonti di energia rinnovabile utilizzate dall'uomo:

• L'energia solare. L'energia solare rappresenta la principale fonte rinnovabile e viene sfruttata sia per generare calore che per produrre elettricità tramite la tecnologia fotovoltaica. Questa risorsa energetica è in grado di rigenerarsi costantemente, grazie alla continua irraggiamento solare sulla superficie terrestre, rendendola una fonte inesauribile di energia pulita e sostenibile.
• L'energia eolica. L'energia eolica è generata dal movimento costante delle masse d'aria e rappresenta una fonte di energia rinnovabile. Può essere utilizzata direttamente come energia meccanica, ad esempio per far funzionare mulini a vento, oppure indirettamente convertita in energia elettrica, mediante l'utilizzo di pale eoliche. Questa forma di energia è tra le più antiche fonti di energia rinnovabile. Da millenni, infatti, è stata l'unica fonte di energia disponibile per la navigazione marittima su lunghe distanze.
• Le biomasse. Le risorse organiche sono fonti di combustibili e/o carburanti. La lavorazione agroalimentare produce scarti che possono essere utilizzati come materia prima per produrre energia termica tramite la combustione. Inoltre, alcune sostanze organiche come zucchero, cereali e oli possono essere trasformate in biocarburant
• La geotermia.L'energia geotermica è l'energia termica che deriva dal sottosuolo terrestre. Grazie all'aumento di temperatura nelle profondità terrestri, in alcune zone è possibile sfruttare la differenza termica tra gli strati superficiali e quelli sotterranei per creare un moto di circolazione naturale dei liquidi e per riscaldare gli ambienti.
• L'energia idraulica. L'energia idraulica è prodotta dal movimento dell'acqua e le sue fonti principali sono il ciclo naturale dell'acqua, le onde e le maree. Si tratta di un fenomeno di spostamento delle masse d'acqua, che può essere sfruttato come fonte di energia rinnovabile.

Le fonti energetiche fossili come petrolio, carbone e gas naturale, insieme alla fonte nucleare che utilizza uranio e plutonio, sono considerate risorse limitate e non rinnovabili. A differenza delle fonti rinnovabili, non possono essere utilizzate ripetutamente e non si rigenerano naturalmente nel breve termine.

Le energie rinnovabili e la prima legge della termodinamica

Le fonti di energia rinnovabili si rigenerano dopo l'utilizzo. Questo potrebbe apparentemente violare il primo postulato della termodinamica, in base al quale nulla si crea e nulla si distrugge, ma tutto si trasforma. Le fonti rinnovabili non nascono dal nulla, sono frutto di un processo naturale che le origina. Ad esempio, l'energia solare è generata dal Sole continuamente e i raggi solari la veicolano nello spazio verso ogni direzione. L'uomo può utilizzare o meno l'energia solare, quest'ultima viene continuamente prodotta. Una risorsa rinnovabile esauribile ( es. boschi, pesci, ecc. ) si riproduce nel tempo a un determinato tasso di rigenerazione che deve essere necessariamente superiore al tasso di sfruttamento ( o tasso d'uso ) da parte dell'uomo.

L'aggettivo "rinnovabile" ha significato solo a breve termine per gli esseri umani. Anche una risorsa esauribile potrebbe diventare rinnovabile se vista in una scala temporale più ampia.

Esempio. Il petrolio è considerato una risorsa esauribile perché viene trasformato irreversibilmente in calore, scorie e gas quando viene bruciato. Pertanto, una volta usato, non può essere riprodotto. In realtà, anche il petrolio si rigenera in tempi geologici grazie ad un processo di formazione naturale, a partire da sostanze organiche vegetali conservate per milioni di anni in particolari condizioni ambientali.

In conclusione, quando si parla di energie rinnovabili, si intende principalmente la capacità di una fonte di energia o di una risorsa di rigenerarsi nel breve periodo. Non si considera il lungo periodo.