Le fonti di energia rinnovabili sono le risorse energetiche che a motivo delle loro caratteristiche e proprietà si rigenerano alla stessa velocità con cui vengono consumate e che, pertanto, non si esauriscono mai.
Il motivo principale per cui si ha il bisogno di usare risorse energetiche che non si esauriscano è il fatto di potere continuare a soddisfare i propri bisogni come riscaldarsi, lavorare e spostarsi da un posto all’altro. Inoltre, queste non costituiscono un impatto negativo sull’ambiente.
Quali sono le fonti di energia rinnovabili? Esse sono l’energia solare, l’energia eolica, l’energia geotermica, l’energia idroelettrica, l’energia marina, l’energia aerotermica, l’energia idrotermica, la biomassa e i biocarburanti. Tutte queste fonti vengono convertire in energia elettrica, essenziale per soddisfare quasi tutti i nostri bisogni.
All’inizio erano il carbone e il petrolio, fonti non rinnovabili, ad essere utilizzati per produrre energia. Ma le nuove e continue conoscenza su come un’energia può essere convertita in un’altra e su come risparmiare l’energia che un sistema cede all’ambiente permette di ottimizzare sempre più l’uso di fonti di energia rinnovabili.
Per convertire l’energia che viene dal Sole in energia elettrica ci si serve dei pannelli solari fotovoltaici e delle centrali solari termodinamiche ma si può anche conservare la sua energia termica per mezzo di pannelli solari termici.
L’energia eolica è l’energia del vento in movimento e viene sfruttata oggi dagli aerogeneratori, pale messe ad un’altezza che varia tra i 20 e i 60 metri e orientate in modo da intercettare al massimo la spinta del vento e convertire queste energia in energia elettrica.
Per quanto riguarda l’energia geotermica, l’acqua che si trova nel sottosuolo si trasforma in vapore. Questa energia viene convertita dalle centrali geotermiche.
L’energia marina può essere convertita in diversi modi. Può essere ricavata dalle onde del mare, dalle maree ma anche dalla differenza di concentrazione del sale fra l’acqua di mare e l’acqua dolce. Quando un recipiente di acqua salata viene a contatto con quello dell’acqua dolce avviene un passaggio d’acqua attraverso la membrana semipermeabile che le divide generando una variazione di pressione chiamata pressione osmotica.
L’energia aerotermica e idrotermica viene immagazzinata da pompe di calore che estrae calore dall’aria e dall’acqua e lo trasporta per riscaldare ad esempio un edificio. Le pompe di calore sfruttano lo stesso principio della funzione di un frigorifero. Per fare ciò entrambi hanno bisogno di spendere energia, per questo hanno bisogno di elettricità per funzionare.
Le biomasse sono la parte biodegradabile di tutto ciò che proviene dall’agricoltura e dalla forestazione, compresa la pesca, come anche la parte biodegradabile dei nostri rifiuti e di quelli industriali. Si possono utilizzare per produrre vapore e quindi energia elettrica.
I biocarburanti sono di origine vegetale, si ottengono dalla trasformazione della materia prima agricola, dalle biomasse e dal legno e non hanno impatto negativo sull’ambiente dato che quando bruciano immettono nell’atmosfera la stessa quantità di anidride carbonica di quelle delle piante durante la fotosintesi clorofilliana. Tra questi ci sono i biodiesel e il bioetanolo.
Anche i rifiuti solidi urbani possono essere utilizzati per produrre energia anche non sono classificati come fonti rinnovabili. Molti vengono riciclati mentre quelli altri vengono bruciati nei termovalorizzatori, impianti che usano il calore liberato dalla combustione per produrre vapore ad alta temperatura che viene impiegato in altri impianti che forniscono energia termica ed elettrica.