Fonti di energia rinnovabili

La nostra società  ha una dipendenza eccessiva dai combustibili fossili (gas, petrolio e carbone) per la produzione di energia: per fare qualsiasi cosa in casa o per trasferirci a scuola o in ufficio, dobbiamo impiegare energia che proviene, spesso, da migliaia di chilometri di distanza. Energia che, oltretutto, inquina ed è destinata ad esaurirsi.
Ci sono, per la verità , altre fonti che producono energia, che hanno un bassissimo impatto sull'ambiente: sono le energie rinnovabili, cioè quelle risorse che sfruttano fenomeni naturali che non si esauriscono, come l'acqua, il sole, il calore della terra, il vento, ... Queste fonti di energia sono destinate ad affiancare i combustibili tradizionali, grazie anche alle politiche energetiche internazionali che ne stanno favorendo la diffusione.
Uno dei pregi maggiori di queste fonti - che hanno spesso rendimenti inferiori e, in alcuni casi, irregolari rispetto ai fossili - è quello di avere impatti bassissimi dal punto di vista ambientale, proprio perchè vengono impiegate "tali e quali" la natura le crea, senza essere trasformate dall'uomo e, pertanto, senza produrre scorie o rifiuti nocivi.
La sfida dei prossimi anni è la loro crescente diffusione, che permetterà  di abbassarne i costi, di aumentarne i rendimenti e, soprattutto, di mantenere pulito l'ambiente.
Per ragioni di comodità , in questa scheda, in aggiunta alle vere e proprie energie rinnovabili, vengono presentate in coda anche l'energia nucleare e ad idrogeno e l'energia prodotta con il recupero energetico dei rifiuti. Quest'ultima, non provenendo direttamente dalla natura ma dai consumi umani, rappresenta un tentativo riuscito di risolvere la grande produzione di rifiuti che, fino a poco tempo fa, venivano semplicemente seppelliti sottoterra.

 

Energia Idroelettrica E' la fonte "più matura", sfrutta il movimento dell'acqua, ha costi ridotti di produzione ed è abbastanza sfruttata in Italia.
Due sono i meccanismi per ricavare energia dall'acqua dolce: le ruote idrauliche (mulini) e le centrali idroelettriche. Le prime producono energia meccanica, le seconde elettricità . L'acqua è una fonte energetica con numerosi vantaggi: è relativamente abbondante, più o meno gratuita, rinnovabile, pulita e molto efficiente. Anche dall'acqua salata è possibile ricavare energia, sfruttando l'energia di movimento (moto ondoso, maree, correnti) e l'energia termica (riscaldamento delle acque) attraverso la creazione di bacini artificiali e apparecchiature che sfruttano la differenza di temperatura. Queste tecnologie, però, sono ancora poco sviluppate e, in certi casi, soltanto a livello sperimentale.
Attualmente, l'energia idroelettrica rappresenta, infatti, oltre il 18% della produzione di energia elettrica mondiale, nonostante venga sfruttato solo il 10% delle risorse idriche tecnicamente utilizzabili. Già  da migliaia di anni l'uomo ha imparato a sfruttare l'energia meccanica prodotta dalla caduta dell'acqua. Greci e Romani usavano dei mulini ad acqua per macinare il grano. In Europa, però, lo sfruttamento dell'energia idraulica si è diffuso solo dopo il secolo XII; il principale utilizzo riguardava il settore agricolo e quindi la macinazione, mediante mulini ad acqua, di granaglie, ma anche olive, sale e altri minerali. Tra il Cinquecento e il Seicento sono stati realizzati altri macchinari alimentati dalla corrente dei ruscelli ed uno dei più prolifici inventori di queste macchine fu Leonardo da Vinci. Sempre nel Medioevo, trovò grande diffusione anche la ruota ad acqua inventata dai Greci: una specie di mulino che serviva per sollevare l'acqua, utilizzato per la bonifica dei terreni paludosi, l'irrigazione e nell'attività  mineraria. Un progresso tecnico di enorme portata si è avuto a fine Ottocento in seguito all'evoluzione della ruota idraulica nella turbina, un apparecchio capace di trasformare l'energia meccanica in energia elettrica. Da allora questa tecnologia è stata ulteriormente perfezionata e oggi il rendimento complessivo degli impianti più moderni supera l'80%. L'esperienza maturata in questo campo ha creato una consapevolezza tecnica importante affinchè l'insediamento avvenga sempre nel rispetto delle regole di valutazione dei rischi e del corretto impatto ambientale. A questo proposito nel passato, infatti, si sono verificati problemi per i grandi bacini (dighe) che, in alcuni casi, sono stati anche teatro di eventi catastrofici dovuti alla concomitanza di più fattori (frane, errori di valutazione geologica, eventi climatici, ecc.).

 

Energia Solare E' l'energia raggiante sprigionata dal Sole per effetto di reazioni nucleari (fusione dell'idrogeno) e trasmessa alla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica, composta da piccole particelle che si chiamano fotoni.
Ogni forma di vita presente sulla Terra esiste grazie all'energia inviata dal Sole, che è la stella a noi più vicina. Grazie all'enorme massa solare - circa 300.000 volte più grande di quella terrestre e costituita da idrogeno (75%), elio (23%) ed altri elementi pesanti (2%) - la radiazione solare resta la fonte energetica più abbondante e pulita sulla Terra, almeno fino a quando non si saranno esaurite le sue riserve d'idrogeno, ovvero tra circa 5 miliardi di anni.
Dell' enorme flusso di energia che arriva dal Sole sulla Terra solo una parte può essere trasformata in energia utile e dipende dall'irraggiamento del luogo, che è influenzato dalle condizioni climatiche locali (nuvolosità , foschia, ecc.), oltre che dalla latitudine: come è noto, cresce quanto più ci si avvicina all'equatore.
Da sempre l'uomo sa che, quando un raggio di Sole illumina un corpo, se questo è di colore chiaro o è uno specchio, l'energia del Sole viene riflessa, mentre se è scuro, la radiazione solare viene assorbita e il corpo si riscalda. Su questo principio si basa il primo collettore solare, inventato nel 1767. Si trattava di una "pentola nera" utilizzata dai primi pionieri americani per riscaldare l'acqua e cucinare mentre viaggiavano verso l'Ovest, ma solo due secoli dopo, a seguito della crisi energetica del 1973 e del conseguente aumento del prezzo del petrolio, lo scaldatore d'acqua di Kemp avrebbe assunto una forma più moderna, diventando quel pannello solare che oggi si sta diffondendo rapidamente. I pannelli solari termici catturano l'energia del Sole e la utilizzano per produrre acqua calda (fino a 60-70 gradi centigradi) che, accumulata in un apposito serbatoio, può essere utilizzata sia per gli usi domestici (per il riscaldamento delle abitazioni e dell'acqua), sia per quelli industriali, sia per la produzione di energia elettrica su vasta scala attraverso le centrali termoelettriche solari. I "collettori solari" hanno ormai raggiunto un elevato livello di rendimento e, anche se l'investimento iniziale non è ancora concorrenziale con quello delle tradizionali caldaie, il risparmio economico porta comunque al recupero della spesa in pochi anni.

Oltre a quello termico, l'uomo ha recentemente imparato a sfruttare anche l'effetto elettromagnetico delle radiazioni solari. Si tratta di convertire i raggi del Sole in energia elettrica mediante appositi dispositivi. Il procedimento, noto come conversione o effetto fotovoltaico, fu scoperto nel 1839, ma la prima applicazione commerciale si ebbe solo nel 1954 negli Stati Uniti, quando i laboratori Bell (quelli dei computer) realizzarono la prima cella fotovoltaica in silicio, una sostanza che, opportunamente trattata, genera energia elettrica quando viene colpita dalle radiazioni solari. Oggi lo sviluppo della produzione industriale di celle fotovoltaiche è notevole ed i prezzi, rispetto agli anni '60, sono notevolmente più bassi, con il raggiungimento, tra l'altro, di rendimenti notevoli, fino al 10-13%, che potranno rendere sempre più competitivo lo sfruttamento dell'energia solare nella produzione di elettricità . Nel mondo vi sono oltre 30 milioni di metri quadri di pannelli solari di cui oltre 6 milioni nell'Unione Europea. In Italia l'impiego di pannelli solari per riscaldare l'acqua non è ancora molto diffuso, a differenza di Paesi più freddi, come l'Austria, anche se la politica energetica sta spingendo su questa tecnologia, grazie agli incentivi economici.

Si definiscono sistemi solari passivi quelli in cui l'energia solare viene utilizzata direttamente. Le serre, ad esempio, sono strutture di vetro che permettono il passaggio del Sole in entrata, ma non ne fanno uscire il calore. In questo modo, esse possono mantenere al loro interno temperature superiori a quelle esterne. Vi sono poi i dissalatori solari nei quali, in uno spazio chiuso e coperto da lastre trasparenti esposte al Sole, l'acqua marina evapora, condensandosi poi sotto forma di acqua priva di sali e, pertanto, riutilizzabile.

Uno degli sfruttamenti più diffusi dell'energia solare riguarda sistemi non collegati alla rete elettrica nazionale, che alimentano direttamente delle apparecchiature (sistemi isolati) che posseggono un sistema di batterie per garantire l'erogazione di corrente anche nelle ore di minore illuminazione o di buio. Questi impianti risultano tecnicamente ed economicamente vantaggiosi nei casi in cui la rete elettrica è assente o difficilmente raggiungibile e sono diffusi soprattutto nei Paesi in via di sviluppo e in zone rurali, dove vengono utilizzati anche per il pompaggio dell'acqua. In Italia sono stati realizzati molti impianti fotovoltaici di elettrificazione rurale e montana e, attualmente, le applicazioni più diffuse servono per alimentare ripetitori radio, stazioni di rilevamento e trasmissione dati (meteorologici e sismici), apparecchi telefonici, sistemi di illuminazione, segnaletica su strade, porti e aeroporti e impianti pubblicitari.

 

Energia Eolica La parola "eolica" deriva da Eolo, dio greco del vento, il cui nome "aiolos" significa "veloce". Il vento è un fenomeno atmosferico dovuto al riscaldamento del Sole: di tutta la potenza irradiata sulla terra, circa il 2% viene convertita in energia eolica. La Terra cede all'atmosfera il calore ricevuto dal Sole, ma non lo fa in modo uniforme: nelle zone in cui viene ceduto meno calore la pressione dei gas atmosferici aumenta, mentre dove viene ceduto più calore, l'aria diventa calda e la pressione dei gas diminuisce. Si formano cosଠaree di alta pressione e aree di bassa pressione. Quando diverse masse d'aria vengono a contatto, la zona dove la pressione è maggiore tende a trasferire aria dove la pressione è minore. Succede la stessa cosa quando lasciamo sgonfiare un palloncino: l'alta pressione all'interno del palloncino tende a trasferire l'aria verso l'esterno, dove la pressione è più bassa, dando luogo a un piccolo flusso d'aria. Il vento è dunque lo spostamento d'aria, più o meno veloce, tra zone di diversa pressione. E tanto più alta è la differenza di pressione, tanto più veloce sarà  lo spostamento d'aria, tanto più forte sarà  il vento.

L'energia elettrica si ottiene sfruttando l'energia prodotta dal vento, che fa girare le pale di un'elica; queste, a loro volta, sono collegate ad un generatore che trasforma l'energia meccanica (rotazione delle pale) in energia elettrica. Questi moderni mulini a vento sono chiamati aerogeneratori.

Pur essendo utilizzata fin dall'antichità  per navigare e per muovere le pale dei mulini, utilizzati per macinare i cereali, per spremere olive o per pompare l'acqua, solo all'inizio del '900 l'energia eolica viene impiegata per produrre elettricità , grazie alla Danimarca, che ha realizzato un vero e proprio generatore eolico, accoppiando due dinamo da 9 kW a un rotore ad alette a quattro pale. Oggi il 10 per cento del fabbisogno elettrico della Danimarca è generato da mulini a turbina.

Il più diffuso aerogeneratore è costituito da una torre di acciaio di altezze che si aggirano tra i 60 e i 100 metri, con due o tre pale lunghe circa 20 metri e genera una potenza di 600 chilowatt, che equivale al fabbisogno elettrico giornaliero di 500 famiglie. Le pale del generatore eolico sono fissate su un elemento meccanico, chiamato mozzo, che forma l'elemento dell'aerogeneratore chiamato rotore. Dal rotore, l'energia cinetica del vento viene trasmessa a un generatore di corrente.

Per produrre energia elettrica in quantità  sufficiente è necessario che il luogo dove si installa l'aerogeneratore sia molto ventoso. La valutazione della potenzialità  produttiva di un impianto eolico è un'operazione difficile e complessa, che dipende dalle caratteristiche dei venti che soffiano nel luogo dove l'impianto verrà  realizzato. Negli ultimi anni la produzione di energia eolica si è molto sviluppata, soprattutto in Europa, e da sola rappresenta i tre quarti della capacità  mondiale. La Germania è il vero leader mondiale, seguita dalla Spagna e dagli Stati Uniti (4.685 megawatt). Nel nostro Paese, una serie di fattori fanno sଠche la quantità  d'energia eolica disponibile sia molto inferiore a quella riscontrabile nei Paesi europei che si affacciano sull'oceano. L'Italia può contare, comunque, specie nelle zone meridionali e nelle isole, su venti di buona intensità  (maestrale, tramontana, scirocco e libeccio), cosଠcome sulla crinale appenninica. Uno studio per quantificare le risorse d'energia eolica mondiali che il potenziale mondiale d'energia generabile dal vento sarebbe addirittura il doppio della domanda d'elettricità  mondiale prevista per il 2020.

 

Energia Da Biomassa La vegetazione che copre il nostro pianeta è un magazzino naturale di energia solare e la materia organica di cui è composta si chiama biomassa.
Le biomasse si producono nel processo di fotosintesi, durante il quale l'anidride carbonica atmosferica e l'acqua del suolo si combinano per produrre zuccheri, amido, cellulosa, lignina, sostanze proteiche e grassi. Nei legami chimici di queste sostanze è immagazzinata la stessa energia solare che ha attivato la fotosintesi. Bruciando le biomasse, l'ossigeno atmosferico si combina con il carbonio in esse contenuto, mentre si liberano anidride carbonica e acqua e si produce calore. L'anidride carbonica torna nell'atmosfera e da qui è nuovamente disponibile ad essere reimmessa nel processo fotosintetico per produrre nuove biomasse. Le biomasse, dunque, sono una risorsa rinnovabile.

Il termine biomassa indica diverse tipologie di prodotti: residui agricoli e forestali, scarti dell'industria di trasformazione del legno (trucioli, segatura, ecc.) scarti delle aziende zootecniche, residui agro-alimentari (residui delle coltivazioni destinate all'alimentazione umana o animale (paglia), e la parte vegetale dei rifiuti solidi urbani (sfalci e potature).
Le principali applicazioni della biomassa sono la produzione di energia (biopower), la sintesi di carburanti (biofuel) e la sintesi di prodotti (bioproduct).

Le biomasse sono una delle fonti rinnovabili maggiormente disponibili sul nostro Pianeta: esse soddisfano il 15% circa degli usi energetici primari del mondo, ma non in modo omogeneo. Nei paesi in via di sviluppo, infatti, questa fonte di energia copre quasi il 40% del fabbisogno energetico complessivo, mentre nei Paesi industrializzati contribuiscono appena per il 3% degli usi energetici primari. All'avanguardia nello sfruttamento delle biomasse come fonte energetica sono i paesi del centro-nord Europa, che hanno installato grossi impianti di cogenerazione (produzione associata di energia elettrica e calore) e teleriscaldamento alimentati a biomasse. In Svezia e Finlandia, la combustione degli scarti dell'industria forestale produce una quantità  di energia elettrica tale da coprire oltre il 15% del loro fabbisogno nazionale di energia elettrica, mentre in Austria copre il 13%. In Italia, le biomasse contribuiscono al 2% del fabbisogno complessivo di energia elettrica. La Francia, invece, che ha la più vasta superficie agricola in Europa, punta molto anche sulla produzione di carburanti da biomasse (biodiesel ed etanolo), per il cui impiego come combustibile ha adottato una politica di completa defiscalizzazione.

 

Energia Geotermica Il calore è energia termica. Il calore contenuto all'interno della Terra è chiamato energia geotermica. Più comunemente, però, si definisce energia geotermica quella frazione del calore terrestre utilizzabile dagli uomini.
La Terra ha una struttura interna simile a quella di un uovo. Il tuorlo rappresenta il nucleo centrale, l'albume è il mantello e il guscio la crosta terrestre. Lo strato superiore del mantello, su cui poggia la crosta, è costituito da un fluido caldo chiamato magma. Quando il magma trova una via d'uscita verso la superficie, dà  origine ai vulcani  e prende il nome di lava.

Un sistema geotermico è costituito da una sorgente di calore che può essere dispersa (l'aumento della temperatura è dovuto a un normale aumento della temperatura terrestre) o concentrata (nelle zone vulcaniche, dove la presenza di magma in superficie innalza localmente la temperatura della Terra). Vi è, poi, un fluido geotermico costituito, in genere, da acqua meteorica allo stato liquido o vapore che, circolando tra le rocce, ne assorbe il calore e si riscalda fino a temperature anche superiori ad alcune centinaia di gradi. Talvolta il fluido risale in superficie lungo vie naturali come faglie e fratture, dando luogo a sorgenti termali, fumarole, geyser, ecc. Altrimenti dev'essere estratto per mezzo di un pozzo geotermico. Nei sistemi ad alta temperatura, l'energia geotermica viene utilizzata principalmente per produrre energia elettrica, mentre nei sistemi a medio-bassa temperatura, i fluidi - a temperature comprese tra i 160 e i 90 gradi centigradi - vengono impiegati solo per usi diretti, come riscaldamento e raffrescamento di edifici, usi agricoli come l'essiccamento di prodotti agricoli e il riscaldamento di serre e aree per l'allevamento di animali.

L'utilizzo delle acque geotermiche è antichissimo; tuttavia, il suo sviluppo in chiave più specificamente sanitaria, ha avuto origine in Giappone e in Italia circa 2000 anni fa. Ma, mentre in Giappone si è limitato entro i confini nazionali, dall'Italia i Romani lo hanno diffuso in tutte le regioni dell'Impero. Solo a partire dal Rinascimento, però, il termalismoviene trattato in maniera scientifica, e in Europa si costruiscono numerosi stabilimenti termali, con la funzione di centri terapeutici per la cura del corpo e dello "spirito". Oltre all'Italia, il paese più rinomato d'Europa per le terme, grazie ai suoi 170 centri, vanno ricordate anche l'Ungheria con Budapest e l'Islanda.

Tra gli usi diretti del calore, l'esempio più importante è il sistema di riscaldamento urbano della città  di Ferrara: si tratta di un impianto di teleriscaldamento che serve 14.000 appartamenti con l'utilizzo di acqua calda a 102 gradi centigradi, rinvenuta in un pozzo ad oltre 1.000 metri di profondità , perforato a suo tempo per la ricerca petrolifera.

 

Altre Energie

Energia dal mare In linea di principio, è possibile convertire almeno cinque tipi di energia presenti nel mare: quella delle correnti, delle onde, delle maree, delle correnti marine e del gradiente termico (differenza di temperatura) tra superficie e fondali.

Attualmente esiste solo un impianto per lo sfruttamento delle maree in Francia, mentre sono in corso esperimenti per lo sfruttamento del potenziale energetico delle onde nel Regno Unito, in Norvegia e in Giappone e del gradiente termico negli Stati Uniti (Hawaii). L'Unione Europea ha di recente concluso uno studio che identifica circa 100 siti suscettibili di essere utilizzati per la produzione di energia elettrica dalle correnti marine. In Italia è lo stretto di Messina ad essere stato identificato tra i siti più promettenti.

 

Energia dai vulcani I geyser sono manifestazioni vulcaniche secondarie, sorgenti in grado di alzare colonne d'acqua calda a intervalli solitamente regolari. Come i vulcani, devono la loro esistenza ai bacini di magma presenti nella litosfera (strato di terra che comprende la crosta terrestre e uno strato di mantello).

La nascita di un geyser ha inizio quando l'acqua piovana filtra nel terreno e finisce in una regione del sottosuolo ricca di rocce di tipo poroso dove si raccoglie. Se le rocce circostanti sono riscaldate da un bacino magmatico, quest'acqua non giunge ad ebollizione - lo impedisce la forte pressione - ma viene spinta verso l'alto e si concentra in sacche più vicine alla superficie.
Qui la temperatura inizia ad aumentare e la parte di acqua che è sul fondo della sacca si trasforma in vapore. Salendo verso la superficie il vapore riesce a portare con sè acqua ancora liquida, in un getto caldo. I geyser più noti si trovano in Islanda e nel parco naturale di Yellowstone, negli Stati Uniti.

 

Energia Nucleare L'atomo è l'unità  della materia, considerata per lungo tempo come indivisibile (la parola greca "atomo" significa infatti "indivisibile"). In realtà , esso è costituito da un nucleo con diversi elementi (protoni e neutroni), circondato da una nube di elettroni distribuiti a strati cui corrispondono diversi livelli energetici, dai quali gli elettroni possono migrare o addensarsi, dando origine a reazioni chimiche e alla formazione di composti (o sostanze, o prodotti) chimici. Ogni volta che i nuclei degli atomi subiscono una trasformazione, unendosi per formare un nucleo più grande (fusione) o dividendosi in due o più nuclei più piccoli (fissione), avviene una liberazione di energia. La fusione è il processo con cui da sempre si sprigiona energia nel sole e nelle stelle per le reazioni di fusione tra nuclei d'idrogeno.
I combustibili nucleari sono utilizzati, per esempio, per produrre energia nelle grandi navi e sottomarini, sia per muovere le eliche sia per i servizi di bordo. Tuttavia, l'impiego di energia nucleare come fonte energetica è molto discusso, soprattutto per il rischio di incidenti incontrollabili (come avvenuto in passato, ad esempio a Chernobyl o a Detroit) e per la produzione di scorie radioattive, che rimangono altamente pericolose per centinaia di anni e che provocano la morte o danni genetici irreversibili a tutti gli organismi viventi.
In questa direzione vanno anche le previsioni degli esperti, che concordano sul fatto che, tra circa 25 anni, la produzione di energia nucleare nel mondo si dimezzerà , passando dal 16% all'8.5%.

 

Energia Da Idrogeno L'idrogeno naturale è un gas incolore, inodore e non è velenoso. E' 14,4 volte più leggero dell'aria e, proprio per questo, da solo non si trova sulla Terra perchè si disperde nello spazio, mentre è l'elemento più abbondante nell'Universo. Allo stato elementare si trova nelle emanazioni vulcaniche e nelle sorgenti petrolifere. E' però presente, combinato con altri elementi, in molti composti come l'acqua, le sostanze minerali, gli idrocarburi, gli organismi animali e vegetali e, quindi, nelle sostanze organiche. Allo stato gassoso è un buon combustibile, ma è meno denso del metano e produce una quantità  di calore di circa 2,6 volte superiore rispetto al metano, mentre se lo si raffredda alla temperatura di -253 gradi centigradi, diventa liquido ed è più facile da trasportare.

L'idrogeno viene largamente utilizzato nell'industria chimica per la produzione di ammoniaca, alcool metilico (metanolo), concimi per l'agricoltura e prodotti petroliferi, e nell'industria metallurgica per il trattamento dei metalli. E' inoltre un ottimo combustibile: facendolo reagire in modo chimico con l'ossigeno (non bruciandolo), si ottiene direttamente energia elettrica attraverso un dispositivo chiamato cella a combustibile.

La combustione dell'idrogeno non presenta particolari problemi e dà  luogo ad emissioni molto meno inquinanti rispetto ad altri combustibili. La combustione in aria produce acqua, idrogeno incombusto e tracce di ammoniaca. Quindi, alimentando il bruciatore della caldaia di casa o un motore a scoppio con questo gas si potrebbe produrre energia evitando le emissioni di sostanze nocive. Inoltre, qualsiasi altro combustibile miscelato con l'idrogeno migliora la combustione e il suo rendimento. Una delle centrali elettriche a "celle a combustibile" più grandi del mondo è quella che si trova presso il polo tecnologico della Bicocca a Milano (da 1,3 megawatt di potenza).

L'idrogeno liquido è utilizzato come combustibile a bordo delle navicelle spaziali per alimentare le celle a combustibile che forniscono l'elettricità  necessaria per il funzionamento della strumentazione di bordo. L'acqua ottenuta come sottoprodotto da tali celle a combustibile può essere bevuta dall'equipaggio.

Nel corso degli anni, il settore in cui si sono concentrate la maggior parte delle ricerche - a parte quello bellico, con la produzione da parte degli Stati Uniti della micidiale "Bomba H" - è stato, tuttavia, quello dei trasporti. Da decenni, ad esempio, nel trasporto aereo si propone di utilizzare l'idrogeno al posto del combustibile che attualmente viene utilizzato, soprattutto perchè il peso dell'idrogeno risulta essere molto inferiore.

Per quanto riguarda lo sviluppo di veicoli alimentati a idrogeno, uno dei vantaggi dell'uso di celle a combustibile per la trazione di veicoli è il loro rendimento energetico, superiore alla benzina, mentre il materiale di scarico è costituito da solo vapore acqueo, quindi con un impatto ambientale pressochè nullo. Molte case automobilistiche stanno realizzando modelli sperimentali di automobili e di autobus a idrogeno ed alcuni prototipi già  circolano in diverse città  italiane ed estere, ma un ostacolo per la diffusione, oltre a quello della produzione, è che manca una rete di distribuzione e di stazioni di rifornimento per questo gas.

 

Energia Dai Rifiuti Il ciclo naturale che regola la vita di tutti gli esseri viventi non prevede il concetto di rifiuto, in quanto ciò che viene scartato da alcuni organismi, rappresenta una risorsa per gli altri. Al contrario, le attività  gestite dall'uomo sono basate su un modello dove, a fronte di un prelievo di materia ed energia dall'ambiente per produrre beni di consumo, fa seguito una produzione di rifiuti che vengono poi scaricati nell'ambiente stesso. Il rifiuto è un semplice scarto che, ponendosi al di fuori del ciclo della materia e dell'energia, rappresenta un serio problema per il Pianeta.

Un problema che, peraltro, l'uomo potrebbe trasformare progressivamente in una preziosa e abbondante risorsa. I rifiuti vengono classificati, secondo la loro origine, in Rifiuti Solidi Urbani (RSU), cioè la classica spazzatura domestica, Rifiuti Speciali Non Pericolosi (RSNP), cioè gli scarti di lavorazione artigianale e industriale come gli imballaggi e i Rifiuti Pericolosi (RP).
Fino a poco tempo fa, l'uomo si è preoccupato solo di depositare e nascondere tutti i propri scarti, senza pensare agli sprechi di energia e di materia che ciò comportava e alle fonti d'inquinamento immesse nella terra e nella falda acquifera.

Da qualche anno (in certi Paesi già  da parecchi anni) l'uomo ha compreso la necessità  di differenziare i trattamenti in funzione delle diverse tipologie di rifiuti e delle possibili destinazioni finali dei materiali derivanti da tali trattamenti. A parte la riduzione a monte e il riuso (sistema dei vuoti a rendere), che sono senza dubbio le scelte più economiche ed ecologiche ma non sempre le più praticabili, al primo posto c'è la raccolta differenziata delle diverse componenti dei rifiuti solidi urbani. In molti paesi del mondo, prevalentemente in quelli più sviluppati (nei paesi poveri dove nulla può essere sprecato, la raccolta differenziata non hanno mai smesso di farla) sono stati avviati dei sistemi di raccolta finalizzati al recupero di crescenti quantità  di materie prime da reimmettere nei processi produttivi (principalmente carta, vetro, plastica e alluminio).

Un sistema per smaltirli è quello di depositarli in discariche controllate, cioè aree di terreno, appositamente attrezzate e impermeabilizzate, dove vengono sistemati i rifiuti in modo tale da rendere minimi i loro effetti negativi sull'ambiente e sulle persone.
Un altro sistema per smaltire la "frazione secca" dei rifiuti, non altrimenti riutilizzabile come materia prima, consiste nell'incenerimento con recupero di energia o "termovalorizzazione". E' un processo complesso, perchè è necessario raggiungere alte temperature di combustione (anche superiori ai 1.000 gradi centigradi) e perchè dai rifiuti bruciati possono uscire inquinanti pericolosi. Per questo motivo, occorre depurare tutti i fumi prodotti dalla combustione prima di liberarli nell'atmosfera. Inoltre, il calore prodotto durante la combustione viene recuperato per ottenere vapore ed energia elettrica.

Un impianto di termovalorizzazione è sostanzialmente costituito da un forno, da una camera di post-combustione, da una caldaia per il recupero del calore generato dalla combustione e da sistemi per l'abbattimento delle emissioni. Della combustione dei rifiuti alla fine restano, come residui, scorie che rappresentano il 10-12% in volume ed il 15-20% in peso dei rifiuti stessi e ceneri pari al 5%. Le scorie vengono avviate in discarica oppure (se opportunamente rese inerti, ossia incapaci di rilasciare inquinanti) utilizzate in alcuni Paesi come materiale per fondi stradali ed altri usi civili.

Il Biogas In Discarica
Il biogas è un gas naturale prodotto dalla decomposizione di rifiuti organici e la discarica è il luogo tipico della produzione di biogas, un gas contenente metano, che deve essere smaltito per garantire la sicurezza e per ridurre al minimo le emissioni moleste. Il biogas può essere intercettato da tubazioni fessurate poste tra i rifiuti, viene aspirato e compresso per essere inviato ad un impianto di produzione di energia elettrica, dove può essere utilizzata per soddisfare esigenze locali o ceduta alla rete elettrica, mentre, allo stesso tempo, si può ottenere acqua calda, da utilizzare sul posto o immettere in un sistema di condotte.

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