L'energia rinnovabile, nota anche come energia pulita, è prodotta da risorse naturali che vengono generate e reintegrate più velocemente di quanto vengano consumate, come il sole, l'acqua e il vento. La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile produce zero emissioni di carbonio e inquinanti atmosferici minimi. I combustibili fossili (petrolio, carbone e gas naturale), invece, sono risorse limitate e quando vengono bruciati rilasciano emissioni di gas serra (GHG) nocive, tra cui anidride carbonica (CO2) e metano. Sono ampiamente considerati le principali cause del cambiamento climatico e, in particolare, del riscaldamento globale.
Comprendere quali tipi di fonti energetiche rinnovabili sono disponibili può costituire un passo fondamentale per ridurre la tua impronta di carbonio e, nel caso delle aziende, per ridurre l'impatto ambientale delle attività e della supply chain.
L'energia solare si è evoluta fino a diventare efficiente, versatile e resiliente. Attualmente ci sono due modi principali per generare energia solare: il fotovoltaico (PV), che viene utilizzato per applicazioni su piccola scala, e l'energia solare-termica a concentrazione (CSP), che viene utilizzata principalmente per applicazioni industriali e su larga scala.
Gli impianti fotovoltaici, che includono pannelli solari, presentano una serie di sfide uniche, tra cui il movimento delle nuvole, le condizioni meteorologiche, la posizione degli alberi e altro ancora. Per contribuire a superare queste sfide, i progressi tecnologici stanno rendendo le celle solari più flessibili (link esterno a ibm.com), più leggere, più facili da installare, meno costose da produrre e più potenti, poiché richiedono meno spazio per raccogliere la stessa (o maggiore) quantità di luce.
Oggi, l'energia solare viene utilizzata in tutti i settori per una varietà di applicazioni. Le abitazioni e le aziende possono installare pannelli solari sui tetti per generare elettricità in loco. Su scala più ampia, i parchi solari possono essere installati su terreni liberi per applicazioni industriali, contribuendo a ridurre la spesa energetica. Data center, ospedali, strutture governative e altro ancora utilizzano l'energia solare per integrare il fabbisogno energetico.
La moderna turbina eolica è stata inventata nel 1940, e da allora la tecnologia si è evoluta costantemente e in modo significativo. Le turbine eoliche odierne variano da impianti di piccole dimensioni (casa singola o azienda) a torri enormi (parchi eolici offshore). L'energia eolica è un modo conveniente per incorporare energia pulita e sostenibile nella fornitura di elettricità. Quando si parla di impatto sulla fauna selvatica, i progetti eolici sono quelli con l'impatto minore rispetto a qualsiasi altra fonte energetica.
Sebbene utilizzata per la produzione generale di elettricità, l'energia eolica localizzata viene ancora utilizzata anche per macinare il grano e pompare l'acqua. L'energia eolica può anche fornire energia per le stazioni di ricarica dei veicoli elettrici.
Nel settembre 2022, la Casa Bianca ha annunciato (link esterno a ibm.com) un'iniziativa per espandere la produzione di energia eolica offshore negli Stati Uniti entro il 2035 utilizzando turbine galleggianti su larga scala che possono essere collocate in acque più profonde. Ciò potrebbe, potenzialmente, raddoppiare più del doppio la capacità produttiva.
L'acqua è la più grande fonte di energia rinnovabile (link esterno a ibm.com). L'energia idroelettrica si basa sul movimento dell'acqua ed è il principale fattore di elettricità rinnovabile in tutto il mondo. Essa sfrutta l'energia del mare e delle maree, lo scorrere di fiumi e torrenti, bacini idrici e dighe per muovere le turbine che generano elettricità.
Oltre alla produzione di elettricità, molti settori sfruttano l'energia idroelettrica per le proprie attività dirette. Ad esempio, le aziende minerarie utilizzano l'acqua in luoghi remoti per facilitare le attività di estrazione, mentre le aziende tessili e chimiche possono sfruttano impianti montati in loco per i processi di lavaggio, produzione, sanificazione e non solo.
L'energia mareomotrice, in particolare, possiede un potenziale ancora non sfruttato. Sono svariate le tecnologie per l'energia mareomotrice attualmente in fase di ricerca e sviluppo, tra cui:
Sebbene l'acqua sia una risorsa naturale abbondante, può essere sensibile ai cambiamenti ambientali. Ad esempio, la diminuzione dei venti può influire sul numero e sulla potenza delle onde e le condizioni di siccità possono ridurre la quantità di acqua nei bacini idrici, nei torrenti e nei fiumi.
I sistemi di energia geotermica convertono il calore proveniente dall'interno della Terra (sotto forma di vapore caldo e idrocarburi) in elettricità. L'elettricità generata dall'energia geotermica viene utilizzata in tutti i settori. Ad esempio, essa fornisce calore per le serre agricole e riscaldamento e raffreddamento per la produzione e la lavorazione degli alimenti. L'energia geotermica viene utilizzata anche per riscaldare e raffreddare edifici commerciali, tra cui ospedali, scuole e altro ancora. Le pompe di calore geotermiche (GHP) sono utilizzate per applicazioni su piccola scala, come l'alimentazione delle case.
Sia le grandi centrali geotermiche che le GHP su piccola scala richiedono un ingombro relativamente ridotto rispetto ad altre fonti di energia rinnovabili. Inoltre, l'inesauribile flusso di calore all'interno della Terra fornisce una fonte di carburante continuamente rifornibile.
La biomassa utilizza materiali organici e sottoprodotti per fornire calore diretto, generare energia elettrica e creare biocarburanti, tra cui biodiesel ed etanolo. I biocarburanti possono essere utilizzati nelle caldaie industriali per generare vapore che alimenta le lavorazioni. Hanno anche il potenziale per sostituire i combustibili fossili nel settore dei trasporti.
La bioenergia offre una produzione complessiva di energia più costante rispetto all'energia solare ed eolica, ma genera comunque gas serra, anche se in basse quantità. Questi gas, combinati con ulteriori effetti ambientali, compresi gli effetti sull'uso delle discariche, mettono in dubbio quanto sia realmente sostenibile l'energia da biomassa.
L'energia nucleare richiede l'uranio, un minerale raro e non rinnovabile, ma è ancora considerata una fonte di energia a basse emissioni di carbonio. Le centrali e i generatori nucleari di nuova generazione sono più piccoli, più versatili e più efficienti dal punto di vista energetico. Gli avanzati reattori modulari di piccole dimensioni (SMR) possono variare in dimensioni in base alle esigenze e avere una varietà di applicazioni, tra cui la generazione di energia, la desalinizzazione, il riscaldamento e altro ancora.
Insieme, l'energia nucleare e l'energia idroelettrica forniscono i tre quarti dell'energia mondiale a basse emissioni di carbonio, ma a causa di problemi di sicurezza e costi operativi, nelle economie avanzate. la produzione di energia nucleare si sta progressivamente riducendo. Data la scarsa quantità di investimenti attualmente in corso, la generazione di energia nucleare potrebbe ridursi (link esterno a ibm.com) di due terzi entro il 2040.
Capire dove e come viene generata l'energia può aiutarti a determinare la strategia di energia rinnovabile più efficace. Molte reti elettriche utilizzano una combinazione di energia rinnovabile e combustibili fossili per offrire una fornitura elettrica stabile. Le microgrid, piccole reti indipendenti, si collegano alla rete principale e utilizzano energia rinnovabile e fonti di energia alternative per bilanciare i requisiti di carico. Poiché le microgrid offrono un approvvigionamento locale con maggiore stabilità e resilienza della rete, aiutano a ridurre le potenziali interruzioni dell'approvvigionamento energetico.
Sono disponibili molte diverse fonti di energia rinnovabile, e questo consente a persone e organizzazioni di poter scegliere l'opzione migliore per raggiungere i propri obiettivi di sostenibilità. Che si tratti di un sistema di energia rinnovabile dedicato montato in loco, di una rete che utilizza un mix di fonti energetiche o di un approccio ibrido che utilizza una combinazione di entrambi, la scelta può essere basata sulla convenienza, sull'economicità o su altri fattori.
Il 64% del consumo energetico di IBM a livello globale proviene da fonti rinnovabili. Di questi, il 49% proviene direttamente da fornitori di energia rinnovabile e il 15% direttamente dalla rete. Puoi trovare maggiori informazioni sull'impatto di IBM qui.
Le tecnologie, tra cui l'intelligenza artificiale (IA) e l'analisi dei dati, sono fondamentali per potenziare i vantaggi delle energie rinnovabili. Esse possono infatti aiutare a semplificare e automatizzare le tecnologie energetiche, ad esempio mediante la creazione di modelli personalizzati volti a favorire l'ottimizzazione dell'approvvigionamento energetico.
Ad esempio, i dati forniscono un valore immenso alle aziende del settore energetico e dei servizi pubblici. Le informazioni sulle prestazioni e sullo stato degli asset operativi, compresi quelli digitali, insieme ai programmi di manutenzione, riparazione e sostituzione sono fondamentali per mantenere la "luce accesa". L'integrazione dell'AI può ottimizzare ulteriormente le operazioni energetiche e delle utilities con nuove informazioni che approfondiscono le cause fondamentali dei problemi e creano un framework di manutenzione predittiva. Legga come Bruce Power sta gestendo il loro futuro ora con una piattaforma dinamica di gestione degli asset aziendali (EAM) creata utilizzando IBM® Maximo® Application Suite.