Energie Rinnovabili

Le energie rinnovabili sono fonti di energia il cui utilizzo non intacca, né pregiudica le risorse naturali a disposizione dell'uomo. Queste fonti di energia si rigenerano dopo ogni ciclo di utilizzo e, quindi, sono inesauribili. Alcune fonti rinnovabili sono disponibili in grande quantità e non risentono dello sfruttamento da parte dell'uomo. Un esempio tipico di energia rinnovabile è l'energia solare. Il pianeta Terra viene continuamente irraggiato dal flusso di energia rinnovabile che l'uomo può utilizzare o meno.

Altre fonti rinnovabili, invece, possono diventare esauribili quando l'uomo esagera l'utilizzo. Queste fonti sono dette energie rinnovabili esauribili. Ad esempio, il legno è una risorsa rinnovabile poiché alcuni alberi sono tagliati mentre altri nascono. Tuttavia, se il numero di alberi tagliati è superiore a quelli che nascono, l'eccesso di utilizzo ( flusso ) causerà la riduzione progressiva della foresta ( stock ) nel corso del tempo, fino a farla scomparire del tutto. In questo secondo caso l'eccessivo sfruttamento ha trasformato una risorsa rinnovabile in una risorsa esauribile.

Le principali fonti di energia rinnovabile

Le fonti di energia rinnovabili sono quelle il cui utilizzo non pregiudica la disponibilità in futuro. Per trovare le fonti rinnovabili è sufficiente ricordare questa caratteristica. Qui di seguito elenchiamo le principali fonti di energia rinnovabile utilizzate dall'uomo:

L'energia solare. È la fonte rinnovabile più conosciuta ed è utilizzata per produrre calore e, grazie alla tecnologia fotovoltaica, per produrre elettricità.
L'energia eolica. È la fonte di energia generata dal vento, dallo spostamento continuo delle masse d'aria. Può essere trasformata direttamente in energia meccanica ( es. mulini a vento ) e indirettamente in elettricità ( es. pale eoliche ). L'energia dal vento è una delle fonti di energia rinnovabile più antiche. Per millenni è stata l'unica fonte di energia per la navigazione marittima su grandi distanze.
Le biomasse. Sono risorse organiche ( biologiche ) che possono essere utilizzate come combustibili e/o carburanti. Ad esempio, gli scarti della lavorazione agroalimentare possono essere impiegati come materia prima per produrre energia termica ( calore ) tramite la combustione. Alcune sostanze organiche ( es. zucchero, cereali, oli, ecc. ) possono essere trasformati in biocarburanti.
La geotermia. È l'energia della Terra e il calore proveniente dal sottosuolo. La temperatura aumenta nelle profondità terrestri. In alcune zone la differenza termica tra gli strati superficiali e quelli sotterranei è maggiore e può essere sfruttata per riscaldare e creare un moto di circolazione naturale dei liquidi.
L'energia idraulica. È lo spostamento delle masse d'acqua. Le principali fonti di energia idraulica sono generate dal ciclo naturale dell'acqua, dalle onde e dalle maree.

Le fonti di energia fossile ( petrolio, carbone, gas naturale ) e la fonte nucleare ( uranio, plutonio) sono, invece, da considerarsi delle risorse limitate e non rinnovabili. Possono essere utilizzate soltanto una volta e non si riproducono naturalmente nel breve periodo di tempo.

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..

Occorre specificare che l'aggettivo "rinnovabile" ha significato soltanto in un orizzonte temporale molto breve,dal punto di vista dell'uomo. Una risorsa esauribile potrebbe diventare rinnovabile nel lungo periodo, in una scala temporale più ampia. Ad esempio,il petrolio è considerato una risorsa esauribile ( non rinnovabile ). Quando utilizziamo il petrolio in una combustione, questo si trasforma in modo irreversibile in calore, scorie e gas. Una volta utilizzato non è possibile riprodurre il petrolio.

Tuttavia, in una scala temporale più grande, in tempi geologici, anche il petrolio è una risorsa rinnovabile poiché viene generata da un processo di formazione naturale, a partire dalle sostanze organiche vegetali poste per milioni di anni in particolari condizioni ambientali. Quando parliamo di energie rinnovabili, ci riferiamo essenzialmente alla capacità delle risorse e delle fonti di energia di rigenerarsi nel breve periodo.