Non solo consentono di generare elettricità senza emettere gas serra, ma sono virtualmente inesauribili. Le energie rinnovabili rappresentano l’elemento portante della transizione energetica. A rigore, l’energia utilizzata non si rinnova mai, ma si trasforma in energia elettrica. Sono le fonti come il vento o la luce del sole a rinnovarsi indipendentemente dall’uso che se ne fa, a differenza per esempio delle materie prime di origine fossile come il carbone o il petrolio. Le tecnologie mature: idroelettrico e geotermico La più antica forma di generazione elettrica da fonti rinnovabili è l’idroelettrico (le prime centrali risalgono alla fine dell’Ottocento) ed è anche la più rilevante, con una capacità installata a livello mondiale superiore alla somma di tutte le altre. È una tecnologia matura che non si presta a rivoluzioni dirompenti, ma le nuove tecnologie possono aumentare l’efficienza degli impianti e prolungarne la durata. Inoltre in molti Paesi, soprattutto quelli in via di sviluppo, esistono ancora notevoli margini di crescita per la valorizzazione delle risorse idriche. Anche l’energia geotermica è una tecnologia consolidata, nata all’inizio del ‘900: la prima centrale al mondo, quella di Larderello, in Toscana, è stata inaugurata nel 1911, ma i primi esperimenti erano iniziati già nel 1904. La geotermia ha oggi un ruolo secondario a livello globale, anche perché solo determinate aree del mondo dispongono di significative risorse geotermiche. Le tecnologie innovative, come gli impianti a bassa entalpia, possono però estendere notevolmente il perimetro dei Paesi idonei allo sviluppo della geotermia. La grande crescita di solare ed eolico L’energia solare, insieme a quella eolica, è la grande protagonista della transizione energetica in atto. Marginale fino a pochi decenni fa, vive oggi una crescita vertiginosa: la capacità fotovoltaica globale è aumentata da 40 GW a 580 GW fra il 2010 e il 2019. Il merito è soprattutto dell’innovazione tecnologica, in particolare nel settore della scienza dei materiali, che ha reso gli impianti fotovoltaici competitivi anche economicamente con le fonti fossili: secondo l’IRENA (International Renewable Energy Agency), i costi della produzione di elettricità da fotovoltaico sono diminuiti dell’82% nell’ultimo decennio. E le prospettive sono ancora più incoraggianti: con le tecnologie di nuova generazione si potrà aumentare l’efficienza dei pannelli solari del 30% rispetto a oggi e la produttività di oltre il 20%. Anche nel settore dell’energia eolica la tecnologia ha fatto enormi passi in avanti: oggi le pale eoliche arrivano a un diametro di 200 metri, e si prevede che le dimensioni cresceranno ancora. Anche in questo caso la maggiore produttività ha abbattuto i costi: fra il 2010 e il 2019 sono scesi del 39% per l’eolico onshore e del 29% per quello offshore. Il risultato è una crescita spettacolare: la capacità complessiva dei parchi eolici onshore è salita dai 178 GW del 2010 ai 594 GW del 2019. Gli impianti offshore hanno visto uno sviluppo più lento, con soli 28 GW installati nel 2019, ma il margine di crescita è enorme. Le tecnologie emergenti: energia marina, idrogeno e storage Fra le fonti di energia rinnovabili del futuro si sta affacciando il mare, con le sue immense potenzialità: il modo più intuitivo per generare elettricità è usare l’energia del moto ondoso, ma un’altra possibilità è ricavarla dalle maree, con il vantaggio che possono essere previste con esattezza. Altri metodi si basano sulla differenza di temperatura fra le acque superficiali e quelle profonde o, ancora, sulla differenza di salinità tra le diverse masse d’acqua. Le tecnologie per valorizzare queste fonti di energia non sono ancora abbastanza mature per consentire un loro uso commerciale diffuso, ma alcuni impianti sperimentali e prototipi sono già stati realizzati con buoni risultati, specialmente per quanto riguarda onde e maree. Il loro potenziale teorico, di tutto rispetto, è stimato rispettivamente in 700 GW e 200 GW. Un discorso a parte merita un’altra risorsa del futuro, l’idrogeno, che non è una fonte di energia ma un vettore energetico e che, se ricavato attraverso l’utilizzo di fonti rinnovabili, è al 100% green. Il suo contributo può essere prezioso soprattutto per rendere sostenibili settori difficili da elettrificare, come l’industria pesante, la navigazione, l’aeronautica e i trasporti su gomma con mezzi pesanti. Anche le tecnologie per l’idrogeno sono in una fase iniziale e non ancora pronta su scala commerciale, ma i tempi necessari per il decollo potrebbero essere molto più brevi rispetto ad altre tecnologie. Un ruolo decisivo sarà anche quello dei sistemi di storage, cioè di accumulo dell’energia, necessari per supplire all’intermittenza delle fonti rinnovabili come il sole e il vento. Storicamente la tecnologia di accumulo più importante è quella delle centrali idroelettriche a pompaggio, ma l’andamento attuale vede una grande crescita delle batterie, in particolare quelle al litio, che possono essere dislocate in qualunque sito. La diffusione degli impianti di storage è ancora limitata, ma sta aumentando rapidamente grazie, anche in questo caso, all’innovazione tecnologica che migliora continuamente la qualità e le prestazioni delle batterie, abbattendo i loro costi. Quando lo storage sarà pienamente integrato nelle reti elettriche, le fonti incostanti potranno immettere elettricità nella rete in qualunque momento, a prescindere dalle condizioni atmosferiche: sarà allora possibile un mix di generazione elettrica completamente privo di emissioni. Un futuro non troppo lontano.
