Le energie rinnovabili sono tutte quelle fonti di risorse naturali che possono essere recuperate dopo essere state utilizzate dall'uomo per soddisfare i propri bisogni. Sono alternative limitate e inquinanti alla combustione di combustibili fossili non rinnovabili.
Le energie rinnovabili si trovano in natura in modo illimitato o possono essere rigenerate in un tempo relativamente breve. Ad esempio, quando usiamo il Sole non lo sprechiamo o lo distruggiamo, semplicemente facciamo uso della sua radiazione luminosa o del suo calore..
Le energie rinnovabili sono sostenibili, ovvero possiamo utilizzarle senza influire sulla loro produzione e occupazione in futuro. Questo ci assicura che le prossime generazioni potranno rifornirsi di queste fonti energetiche per poter vivere.
Esistono diversi tipi di energia rinnovabile a seconda della risorsa dalla quale si ricava. Diamo un'occhiata agli esempi più importanti.
L'energia idroelettrica è l'elettricità generata dalla forza dell'acqua. Questa è l'energia rinnovabile più utilizzata al mondo, con il 60% entro il 2019.
Il modo per trasformare l'energia idrica in energia elettrica è attraverso le centrali idroelettriche. Si tratta di strutture di grande investimento economico per la tipologia di costruzioni che devono essere realizzate per garantirne il funzionamento. La prima centrale idroelettrica fu costruita nel 1882 sul fiume Fox, in Wisconsin (USA)..
Sebbene l'acqua sia considerata una risorsa naturale rinnovabile, l'energia ottenuta da una centrale idroelettrica può essere limitata a causa, tra le altre cose, del deposito di materiali nelle dighe e della siccità nella regione.
D'altra parte, la costruzione degli impianti idroelettrici altera la struttura ecologica dell'area, compreso lo spostamento di specie autoctone e popolazioni umane. Ad esempio, la costruzione della diga delle "Tre Gole" sul fiume Yangtze in Cina ha provocato lo sfollamento di oltre un milione di persone..
Dall'acqua possiamo ricavare un altro tipo di energia oltre all'energia elettrica. L'energia idraulica si riferisce all'uso dell'acqua per produrre il movimento di una macchina.
Questa è una delle energie rinnovabili più longeve. Si tratta di utilizzare l'acqua in movimento per far girare una ruota collegata ad altri dispositivi. Ad esempio, la potenza idraulica è stata utilizzata per macinare il grano; in questo caso l'acqua ha trasformato alcune pietre che, spostandosi, hanno frantumato i chicchi per produrre farina.
Il Sole è la fonte di energia rinnovabile per eccellenza. Quando usiamo i raggi del sole per riscaldare qualcosa stiamo usando l'energia solare termica. Il suo calore può essere utilizzato per riscaldare spazi, come nelle serre, cuocere il cibo utilizzando forni solari e riscaldare l'acqua.
Un esempio di come si ottiene l'energia solare termica è attraverso i collettori solari. Si tratta di dispositivi che hanno un serbatoio d'acqua che circola attraverso tubi che concentrano il calore. Di solito vengono installati sui tetti o sulle terrazze degli edifici.
La fonte di energia fotovoltaica è il Sole, che è gratuito e presente in tutte le parti del mondo. Per ottenere elettricità dal Sole, sono necessari sistemi che trasformano l'energia luminosa in energia elettrica..
Gli impianti fotovoltaici sono costruiti da un materiale che quando riceve la luce, i suoi elettroni si muovono e viene prodotta una corrente elettrica. Il silicio è il materiale più utilizzato per questo scopo ed è abbondante sulla Terra.
Lo svantaggio principale di fare affidamento sull'energia fotovoltaica è che il Sole non è disponibile di notte e quando il cielo è nuvoloso. In questo caso, è necessario utilizzare un'altra fonte di energia o immagazzinare l'energia nelle batterie..
I progressi tecnologici legati all'industria solare hanno portato a una riduzione del costo delle apparecchiature, che rende più interessante il passaggio all'uso dell'energia solare come alternativa ai combustibili fossili..
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L'energia eolica è un'energia alternativa pulita perché non genera rifiuti o gas inquinanti come accade con i combustibili fossili. Il vento è una fonte inesauribile di energia, quando viene utilizzato nella generazione di energia non si esaurisce. Tuttavia, non è disponibile 24 ore al giorno, 365 giorni all'anno.
Le turbine eoliche generano elettricità catturando l'energia nel vento. Pertanto, più alta è la turbina, più forte è il vento e maggiore è la produzione di energia. Queste strutture sono generalmente situate nei campi, ma possono essere installate anche in mare aperto.
L'energia eolica è l'energia rinnovabile in più rapida crescita negli ultimi anni. Entro il 2019, paesi come Uruguay, Portogallo, Irlanda, Danimarca e Lituania hanno ottenuto oltre il 25% di energia elettrica dal vento.
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L'energia da biomassa si riferisce all'energia ottenuta da composti biologici, principalmente legno, letame di animali da fattoria, rifiuti agricoli, tra gli altri. La biomassa è una forma di energia rinnovabile derivata dal processo di fotosintesi delle piante.
Il legno è stato utilizzato fin dall'antichità per cucinare, illuminare e riscaldare gli esseri umani. Oggi è utilizzato principalmente nella costruzione di edifici e mobili.
Alcune colture o i loro residui, come il mais, vengono utilizzati per produrre etanolo, che viene utilizzato per sostituire la benzina nei veicoli.
La raccolta dei rifiuti urbani può estrarre energia; Questo è ciò che viene chiamato "trasformare la spazzatura in energia". La materia biologica nei rifiuti urbani può essere scomposta per generare metano, che viene quindi utilizzato come gas combustibile.
L'energia geotermica è l'energia che proviene dalla Terra. Il calore si accumula all'interno della Terra che può essere utilizzato per produrre elettricità..
Tuttavia, non tutti hanno accesso a questo tipo di energia. Solo lo 0,3% dell'energia elettrica mondiale proviene dalla fonte geotermica.
L'energia può anche essere estratta dagli oceani. Questi coprono il 70% della Terra, il che significa che è una fonte di energia illimitata, poiché la generazione di energia non consuma materiale dall'oceano..
L'energia può essere estratta dall'oceano attraverso le onde o il movimento delle maree. Le tecnologie per questo sono ancora in fase sperimentale, ma promettono un enorme potenziale come alternativa all'energia non rinnovabile..
Da dove viene l'energia di tutte le stelle dell'Universo? Dall'idrogeno! L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo, si trova come parte dell'acqua, delle molecole biologiche e degli idrocarburi.
L'energia elettrica può essere prodotta da una cella a combustibile a idrogeno. Nella batteria, l'idrogeno perde il suo elettrone a causa della corrente elettrica. L'ossigeno dell'aria entra nella batteria dall'altra parte, che reagisce con l'idrogeno, producendo acqua. In questo modo si producono elettricità, acqua e calore.
Il grande svantaggio delle celle a combustibile a idrogeno è il loro costo elevato.
Potresti essere interessato a vedere:
DeGunther, R. (2009). Energia alternativa per i manichini. Wiley Publishing. New Jersey.
Dunlap, R.A. (2020) Energia rinnovabile. Edizione combinata. Editori Morgan & Claypool.
Usher, B. (2019) Energia rinnovabile. Columbia University Press. New York.
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