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Energie rinnovabili
Cos'è l'energia rinnovabile?
Data di pubblicazione: 21 novembre 2023
Autori: Celeste Lagana, Alexandra Jonker
L'energia rinnovabile è l'energia generata da fonti naturali che si rigenerano più velocemente di quanto vengono utilizzate. Nota anche come energia pulita, le fonti di energia rinnovabile includono energia solare, energia eolica, energia idroelettrica, energia geotermica e biomassa. La maggior parte delle fonti di energia rinnovabile produce zero emissioni di carbonio e inquinanti atmosferici minimi.
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Alla fine del 1700, la rivoluzione industriale ha inaugurato un'era di scoperte tecnologiche che includevano l'uso di nuove fonti di energia, principalmente i combustibili fossili. I combustibili fossili (petrolio, carbone e gas naturale) si formano dalla scomposizione di materiali organici e vengono bruciati come combustibile. Con l'evoluzione della tecnologia, i combustibili fossili sono diventati più facilmente disponibili e meno costosi da produrre, il che ne ha aumentato l'utilizzo. Oggi forniscono circa l'80% dell'energia mondiale.1
Tuttavia, quando si bruciano combustibili fossili, rilasciano gas serra (GHG, Greenhouse Gas) come l'anidride carbonica (C02), il metano (CH4) e l'ossido di azoto (N20) nell'atmosfera. Quando i gas serra si accumulano nell'atmosfera, intrappolano le radiazioni solari e impediscono che vengano rilasciate nello spazio, riscaldando la superficie terrestre. Di conseguenza, i combustibili fossili sono diventati il principale responsabile dell'attuale crisi del cambiamento climatico e della sua principale conseguenza, il riscaldamento globale. Il riscaldamento globale può causare cambiamenti dannosi e a lungo termine al clima e ai modelli meteorologici della Terra, con conseguenti tempeste più forti, estati più calde e secche e cambiamenti negli ecosistemi naturali.
Al contrario, le fonti di energia rinnovabile non emettono quasi nessuna emissione di gas serra, sono più accessibili e affidabili. Per questi motivi, è urgente orientarsi verso l'uso di energie rinnovabili e tecnologie energetiche alternative, come l'eolico e il solare. Secondo la United States Energy Information Administration, nel 2021, il 29% del consumo energetico mondiale era già alimentato da fonti rinnovabili.2
Molte organizzazioni utilizzano la contabilità del carbonio , la pratica di misurare e tracciare la quantità di gas serra diretti e indiretti emessi durante le normali operazioni, per contribuire a far progredire una transizione energetica e raggiungere l'obiettivo net zero (o emissioni nette zero). L'incorporamento di fonti di energia rinnovabile con emissioni di carbonio da basse a zero può aiutare le organizzazioni a raggiungere questi obiettivi, riducendo le emissioni di gas serra e l'impatto ambientale.
Queste sono le fonti più comuni di energia rinnovabile:
Idroelettrica
L'energia idroelettrica è una delle forme più antiche di generazione di elettricità e attualmente è in cima alla lista come il maggior contributore all'elettricità rinnovabile in tutto il mondo. Implica l'utilizzo dell'energia marina e delle maree, il flusso di torrenti e fiumi, bacini idrici e dighe per muovere le turbine che generano elettricità. Con l'evoluzione della tecnologia, l'Agenzia Internazionale dell'Energia (AIE) prevede che l'energia idroelettrica aumenterà di circa il 17% la capacità di generazione entro il 2030.3
Solare
La conversione della luce solare in energia elettrica avviene in due modi, attraverso il solare fotovoltaico (PV) e il solare termico a concentrazione (CSP):
Il fotovoltaico è il metodo di conversione più comune e viene utilizzato per impieghi su scala ridotta. La luce solare viene raccolta utilizzando celle solari su pannelli solari, convertita in energia solare e immagazzinata in batterie che possono alimentare le nostre case, automobili e aziende.
Il CSP utilizza specchi che riflettono e raccolgono la luce solare su ricevitori pieni di fluido. La luce solare riscalda il fluido ad alta temperatura, generando energia termica. Questa energia viene utilizzata per alimentare motori o turbine che poi generano elettricità per le centrali elettriche o integrano le reti elettriche. Il CSP viene utilizzato principalmente per impieghi di pubblica utilità o di livello industriale.
La generazione di energia solare è cresciuta del 26% nel 2022 e si prevede che la produzione di energia solare supererà quella del carbone e del gas naturale entro il 2027.4
Eolica
Gli esseri umani sfruttano la potenza cinetica del vento per generare energia da secoli. Le turbine eoliche di oggi possono generare elettricità su piccola o grande scala, a seconda delle dimensioni della turbina utilizzata. Man mano che le dimensioni della turbina aumentano da piccole (per una singola abitazione) a quelle di pubblica utilità (parchi eolici offshore), aumentano anche la complessità della pianificazione, della potenza erogata, dell'efficienza e della manutenzione. Nel 2021, l'energia eolica rappresenterà il 24% della produzione mondiale di energia elettrica.5
Geotermica
I sistemi di energia geotermica utilizzano vapore proveniente dalle profondità della Terra per far funzionare turbine che generano energia. Tuttavia, i serbatoi geotermici necessari per la produzione si trovano a un chilometro o due sotto la superficie terrestre e non sono ampiamente disponibili. Nel 2021, 27 paesi disponevano di centrali di generazione di energia geotermica.6
Su scala più piccola, le pompe di calore geotermiche (GHP, Geothermal Heat Pump) vengono utilizzate per riscaldare, raffreddare e fornire acqua calda ad alcuni edifici commerciali, scuole e abitazioni residenziali. Pur non avendo gli stessi requisiti di profondità della sua controparte su larga scala, l'installazione di pompe di calore geotermiche dipende ancora da molteplici fattori tra cui il clima, il tipo di suolo, l'accessibilità alle prese d'acqua, il terreno e i costi di installazione.
Biomassa
Sebbene non sia sempre considerata rinnovabile a causa degli impatti ambientali negativi, l'energia da biomassa utilizza materiali e sottoprodotti organici per generare elettricità, biocarburanti, inclusi biodiesel ed etanolo, e calore. L'uso della bioenergia provoca emissioni di gas serra di basso livello e cambiamenti del territorio, tra cui la deforestazione. Questi impatti mettono in dubbio il suo status di fonte rinnovabile, anche se la bioenergia rappresenta circa l'11% del consumo energetico globale e offre la più grande fonte di materiale fisico al mondo.7
L'energia nucleare è rinnovabile?
Anche se l'energia nucleare è considerata un'energia pulita a causa delle sue emissioni di carbonio basse o nulle, non è rinnovabile. L'energia nucleare richiede uranio che deve essere estratto dal terreno ed esiste solo in quantità finite in posizioni specifiche. Indipendentemente da ciò, l'energia nucleare rappresenta il 10% della fornitura elettrica mondiale e, se associata all'idroelettrico, fornisce i tre quarti della produzione mondiale di energia a basse emissioni di carbonio complessiva.8
Le fonti di energia rinnovabile offrono benefici che vanno oltre la semplice riduzione delle emissioni.
Le reti elettriche nazionali che incorporano una varietà di fonti energetiche sostenibili possono essere più resilienti. Non solo le fonti di energia rinnovabile sono meno soggette a guasti e fluttuazioni, ma la diversità delle fonti offre la possibilità di integrare una fonte con un'altra in caso di problemi, garantendo una fornitura di energia costante a case, aziende e sistemi di trasporto.
Passare alle energie rinnovabili aiuta a ridurre i costi energetici e a mantenerli coerenti. Le fonti di energia rinnovabile sono generalmente più economiche dei combustibili fossili e c'è meno volatilità nei mercati dell'energia pulita, quindi le fluttuazioni dei prezzi non si verificano così spesso o così drasticamente. Ciò mantiene i costi stabili e più facili da prevedere e preventivare a livello individuale e aziendale.
Il passaggio all'energia pulita, in tandem con le organizzazioni globali e le nazioni che lavorano per azzerare le emissioni nette, potrebbe creare milioni di posti di lavoro legati alle energie rinnovabili in tutto il mondo. Con il progredire della decarbonizzazione, i lavoratori del settore dei combustibili fossili e altri possono passare al settore delle energie rinnovabili. Ciò ha il potenziale per causare effetti economici positivi che passeranno attraverso le supply chain e i settori correlati.
Esistono diversi modi in cui le organizzazioni possono integrare le energie rinnovabili nei loro portfolio:
- Certificati di elettricità verde: questi certificati vengono acquistati da impianti esistenti ma non promuovono la crescita delle infrastrutture rinnovabili sul mercato.
- Accordi aziendali di acquisto di energia elettrica (CPPA): questi contratti sono accordi di fornitura a prezzo fisso che possono ricondurre le fonti di energia rinnovabile a uno specifico parco solare o eolico.
- Investimenti in risorse energetiche rinnovabili: le organizzazioni possono installare pannelli solari o turbine eoliche in loco per generare energia.
Inoltre, esistono incentivi per l'energia pulita che incoraggiano e accelerano l'adozione di progetti e attrezzatura per l'energia rinnovabile, tra cui:
- Tasse sul carbonio: viene applicata una tassa sul carbonio su qualsiasi esportazione, prodotto o servizio che provochi emissioni di carbonio da combustibili fossili durante la produzione o l'uso. La tassa aumenta il prezzo per incoraggiare il passaggio all'energia pulita e ridurre le emissioni di CO2.
- Tariffe incentivanti (FiT): garantiscono a chiunque produca e fornisca energia rinnovabile su piccola scala (compresi piccoli imprenditori, agricoltori e proprietari di case) prezzi superiori a quelli di mercato per l'energia che forniscono alla rete.
Una volta integrate le energie rinnovabili nel portfolio di un'azienda, una gestione dell'energia efficace migliora l'efficienza energetica semplificando i processi e massimizzando la produzione riducendo al contempo i consumi, le emissioni di gas serra e gli sprechi.
Soluzioni correlate
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Risorse
La contabilizzazione delle emissioni di gas serra consente alle organizzazioni di quantificare le emissioni di gas serra, comprendere l’impatto sul clima e fissare obiettivi per ridurre le emissioni.
Net zero è il punto in cui la quantità di gas serra rilasciata è bilanciata dall’importo rimosso.
La decarbonizzazione è la riduzione e la rimozione di gas serra dall’atmosfera per mitigare il cambiamento climatico.
La gestione dell’energia aiuta le aziende a monitorare e ottimizzare il consumo energetico per ridurre i costi energetici.
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Note a piè di pagina
1 Fossil fuels (link esterno a ibm.com), Environmental and Energy Study Institute, 22 luglio 2021.
2 How much of world energy production and consumption is from renewable energy? (link esterno a ibm.com), US Energy Information Administration, 2021
3 Hydroelectricity (link esterno a ibm.com), Agenzia internazionale dell'energia, 11 luglio 2023.
4 Solar PV (link esterno a ibm.com), Agenzia internazionale dell'energia, 11 luglio 2023.
5 Top 5 Fastest-Growing Renewable Energy Sources Around the World (link esterno ibm.com), Earth.org, 10 marzo 2021
6 Geothermal explained (link esterno a ibm.com), US Energy Information Administration, 20 aprile 2023.
7 Renewable Energy (link esterno a ibm.com), Center for Climate and Energy Solutions, accesso effettuato il 26 ottobre 2023.
8 Nuclear Power in a Clean Energy System (link esterno a ibm.com), Agenzia internazionale dell'energia, maggio 2019.
