Le fonti rinnovabili (bozza)

Energia primaria..... 100 %
di cui:
Petrolio....................... 32 %
Carbone..................... 29 %
Gas............................. 21 %
Nucleare....................... 5 %
Tot. non rinnovabili ... 87 %
Fonti rinnovabili ........ 13 %

Oggi nel mondo soltanto il 13% dell’energia primaria è prodotta da fonti rinnovabili. Perché così poca? Da dove viene l’energia rinnovabile? C’è forse un limite fisico alla sua produzione?

Che un pannello fotovoltaico converta la luce solare in elettricità lo sanno tutti, così come il fatto che nelle nuvole l’acqua ce la porta il calore del sole, facendola evaporare dal mare. I venti nascono perché zone diverse della superficie terrestre vengono riscaldate dal sole in maniera differente. Le onde e le correnti marine sono generate dai venti. Naturalmente anche la biomassa è figlia dell’energia solare: grazie alla funzione clorofilliana, le piante assorbono luce e CO2, creando molecole ad alto contenuto energetico, con cui costituiscono le proprie strutture e che, quando vengono bruciate, liberano la loro energia chimica. Perfino una parte dell’energia che chiamiamo geotermica, quella superficiale, è in realtà dovuta al riscaldamento solare del terreno.

Quindi, a parte l’energia geotermica profonda e quella delle maree, le fonti rinnovabili ottengono la loro energia dal sole, direttamente o indirettamente.

Dato che geotermico e maree forniscono meno di un millesimo dell’energia primaria (sono una piccola parte di "other" delle fonti primarie), il limite fisico delle fonti rinnovabili è dato evidentemente dall’energia solare che arriva sulla terra.

Il sole è caldo a causa delle reazioni nucleari che avvengono nel suo nucleo. La sua superficie è incandescente ed emette luce (cioè onde elettromagnetiche). Questa emissione è molto stabile, tant’è vero che la quantità di luce che arriva su un metro quadrato distante quanto la terra dal sole, viene chiamata costante solare e vale 1370 Watt.

Siccome questa quantità è costante, è facile calcolare quanta energia solare finisce sulla terra in ogni secondo. È proprio quella intercettata da un disco col diametro della terra posto perpendicolarmente al sole. Poiché questo disco ha un’area di 127 milioni di Km2, su di esso arrivano:

127 x 1370 TW
(1 TeraWatt = 1 milione di milioni di Watt)

= 170 000 TW

Considerando che il 30% viene riflesso dall'atmosfera, sulla terra arrivano circa:

120 000 TW

Poiché la gente vorrebbe usare le fonti rinnovabili per generare energia elettrica senza CO2, non resta che confrontare questo numero con la potenza elettrica istallata nel mondo.



Fonti primarie di energia. [3]


La costante solare.


L'energia intercettata dalla terra.


Un po' di luce viene riflessa dall'atmosfera.

Nel 2011 il mondo ha consumato 22126 TWh di energia elettrica [1]. Dividendo questo numero per il numero di ore che ci sono in un anno (8760) si ottiene la potenza elettrica media che abbiamo impiegato durante l’anno, e cioè:

2.5 TW

Anche considerando che per aver sempre a disposizione 2.5 TW di elettricità, bisogna istallare centrali per circa il doppio della potenza [2], è evidente che il motivo per cui non usiamo l’energia rinnovabile non è perché manchi all’origine. E non abbiamo neanche contato l’energia geotermica e quella delle maree.

Il diavolo, infatti, sta nei dettagli. Farà capolino quando inseriremo le efficienze di conversione e le superfici richieste. Ma verrà veramente fuori quando sentiremo i prezzi.


[1] KeyWorld2013_FINAL_WEB.pdf, pag. 24.

[2] http://www.eia.gov/cfapps/ipdbproject/iedindex3.cfm?tid=2&pid=2&aid=7&cid=ww,&syid=2006&eyid=2010&unit=MK

[3] KeyWorld2013_FINAL_WEB.pdf, pag. 6.



Pubblicato il 29 febbraio 2012; ultima modifica il 19 dicembre 2013.

Nel 2018 ci sono stati accessi al sito;
le pagine dell'Energia sono state visitate volte.