La definizione di ‘energia da fonti rinnovabili’ o ‘energia rinnovabile’ è la seguente: “…energia proveniente da fonti rinnovabili
non fossili, vale a dire energia eolica, solare (solare termico e fotovoltaico)
e geotermica, energia dell'ambiente, energia mareomotrice, del moto ondoso e
altre forme di energia marina, energia idraulica, biomassa, gas di discarica,
gas residuati dai processi di depurazione e biogas…”
(secondo la Direttiva
(UE) 2018/2001 - sulla promozione
dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili).
Si tratta quindi di energia disponibile per l’uso (elettricità, calore, energia chimica)
che viene prodotta a partire da fonti rinnovabili
di energia – fonti o risorse che sono rinnovabili, cioè naturalmente
reintegrate in una scala temporale umana. Con ciò, non possono
essere fonti fossili (carbone, petrolio, gas naturale, ecc.).
Le energie riconosciute come rinnovabili (vedi la tabella) derivano tutte
da fonti di energia primarie che
sono in pratica inesauribili: dalla
radiazione del sole, dal calore dell’interno della Terra, dal movimento della
Terra attorno al Sole e quello della Luna attorno alla Terra, dalla rotazione
della Terra, dall’attrazione gravitazionale tra Sole, Terra e Luna.
L’energia proveniente da queste fonti primarie
viene trasformata in energia disponibile all’uso sia direttamente, sia indirettamente.
Trasformazione diretta
L’energia fornita dalla fonte primaria genera
direttamente, tramite appositi dispositivi, l’energia finale disponibile per
l’uso. Esempi ne sono la trasformazione della radiazione solare
in elettricità nei pannelli fotovoltaici o in calore negli impianti del solare
termico. L’energia – elettricità e calore –
ricavata in questo modo è senz’altro “inesauribile” e quindi “rinnovabile”; la
sua disponibilità dipende solo dalla disponibilità dell’energia primaria che è
illimitata.
Trasformazione indiretta
Per le altre forme di energia rinnovabile, la
trasformazione è indiretta: nel processo interviene un agente intermedio, un
vettore, una fonte secondaria che ha acquisito una parte dell’energia primaria
e ne permette la trasformazione in energia disponibile all’uso.
Prendiamo ad esempio l’energia eolica che deriva dalla radiazione
solare che, assorbita dall’aria e dalla superficie della Terra, si trasforma in
calore. Questo, a sua volta, induce nell’aria (che è il “vettore”) un suo movimento,
il vento. Il vento è la fonte secondaria di energia e viene trasformato in
energia elettrica nei generatori delle pale eoliche.
Ora, però, la questione se questa energia finale sia ‘rinnovabile’
dipende dalle fonti secondarie.
Chiediamoci, dunque, quali di queste siano “inesauribili” e quindi rinnovabili a tutti gli effetti, e quali
invece “esauribili”.
- Fonte secondaria inesauribile
Nel caso
dell’eolico citato qui sopra, il vettore aria è “inesauribile”, disponibile
sempre, così come la fonte secondaria di energia, il vento (a parte la sua
disponibilità intermittente locale). Con ciò l’energia elettrica prodotta dagli
impianti eolici è “rinnovabile”.
Un altro esempio
è l’energia mareomotrice – l’energia contenuta nel moto di masse di acqua di
mare superficiale, indotta dalla rotazione della Terra attorno a se stessa e
dall’attrazione della massa d’acqua nei oceani da sole e luna. Le fonti
primarie di energia sono in pratica inesauribili, come lo sono il moto del mare
indotto da esse (la fonte secondaria di energia) e l’acqua stessa del mare, che
è il vettore.
- Fonte secondaria esauribile
Tra le “rinnovabili” ci sono energie
nel cui processo di trasformazione interviene un vettore “esauribile”. Sono tutte
le varie forme dell’energia rinnovabile che utilizzano energia stoccata negli
organismi vegetali ed animali (biomassa, biogas, ecc.), e la geotermia.
Qui si può parlare di energia rinnovabile soltanto nel caso in cui il vettore
esauribile – il fluido geotermico che assorbe il calore della Terra e lo
veicola negli impianti di trasformazione, oppure la biomassa ricavata dalle
colture cresciute grazie alla radiazione solare – è rigenerato per assicurare
una produzione sostenuta nel tempo: quando
è gestito in modo sostenibile nel
senso della rigenerazione della risorsa, in modo “durevole”.
Consideriamo, inoltre, che nel processo di rigenerazione
possono essere coinvolte altre risorse – per esempio l’acqua usata per irrigare
le colture, oppure l’acqua delle falde acquifere superficiali che riempie i
serbatoi della risorsa geotermica – che a loro volta si possono esaurire ,
e che devono essere gestite, anche esse, in modo sostenibile.
Nel caso dunque della trasformazione
indiretta in energia della fonte primaria e quando la fonte secondaria è
esauribile, l’energia finale è da considerare “rinnovabile” soltanto quando la
gestione di tutte le risorse coinvolte è sostenibile.
Energia rinnovabile
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Fonte primaria
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Fonte secondaria - vettore
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Trasformazione
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Gestione
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solare fotovoltaico
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radiazione sole
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diretta – “inesauribile”
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solare termico
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radiazione sole
|
|
diretta – “inesauribile”
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eolico
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radiazione sole
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energia cinetica - aria
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indiretta – “inesauribile”
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pioggia
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radiazione sole
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energia cinetica - acqua
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indiretta – “inesauribile”
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mareomotrice, moto ondoso …
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sole, gravitazione, rotazione Terra
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energia cinetica -aria, acqua
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indiretta – “inesauribile”
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idraulica
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radiazione sole
|
energia potenziale - acqua
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indiretta – “inesauribile”
|
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biomassa, biogas …
|
radiazione sole
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biotica – materia organica
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indiretta – “esauribile”
|
rigenerazione risorse …
|
geotermia
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radioattività, calore Terra
|
calore – fluido geotermico
|
indiretta – “esauribile”
|
rigenerazione risorse …
|
Che
cosa vuol dire gestione sostenibile della risorsa?
Un esempio ne è la gestione
sostenibile delle foreste utilizzate (anche)
per la produzione di biomassa, che punta sulla ricostruzione, la conservazione
e la rigenerazione – una necessità evidente per i popoli indigeni, codificata già
anticamente anche in Italia e trasmesse dalle “Constitutiones camaldulenses” e nello “Statuto o Memorie della Terra o Principato di
Farnese”.
E giustamente, la Direttiva sulla promozione dell’uso dell’energia da fonti rinnovabili (Direttiva 2018/2001 del 11 dicembre 2018) richiede che ”la raccolta del legno sia effettuata in modo sostenibile nelle foreste in cui la rigenerazione è garantita”.
Un esempio impressionante per una
gestione insostenibile è lo
sfruttamento delle risorse geotermiche della Toscana, dove durante gli ultimi
decenni i serbatoi più superficiali si sono svuotati, e la risorsa stoccata in
essi che comprende sia il fluido che il calore, si è esaurita. Alla ricerca di
nuove risorse, si sono trivellati più di mille pozzi sempre più profondi,
mentre l’acqua delle falde superficiali viene risucchiata nei serbatoi svuotati
ad una rata di più di mille tonnellate
all’ora nella zona di Larderello.
Anche a livello mondiale, in generale la
gestione dello sfruttamento della geotermia in centrali “a ciclo aperto”
avviene in maniera insostenibile. Alcuni autori hanno studiato la problematica
(p. e. L. Rybach e M. Mongillo, in: Geothermal Sustainability - A Review with
Identified Research Needs, GRC Transactions, vol. 30 (2006), p. 1083) e stimano
il tempo di rinnovo della risorsa per centrali a ciclo aperto ad alcune
centinaia di anni.