Ecologia questa sconosciuta: appunti

A cura di Falaghiste

Parte 2: Le fonti dell’energia

Nel corso del Novecento abbiamo assistito a un notevole incremento del consumo di energia, che è praticamente raddoppiato dal 1973 al 2004. Ciò pone dei problemi, sia dal punto di vista ambientale (ad esempio per l’effetto serra o lo smaltimento delle scorie), sia dal punto di vista geopolitico. La scelta di una fonte energetica è diventata un fatto socio-politico complesso ed importante, che dipende dalla disponibilità di risorse, dal costo di una fonte in relazione alle condizioni particolari di una nazione, dall’affidabilità delle centrali di produzione di energia e dalla protezione dell’ambiente.

Le fonti utilizzate oggi per la produzione di energia elettrica sono essenzialmente la combustione dei fossili (carbone o idrocarburi), l’idroelettrico, l’energia atomica da fissione, l’eolico, la geotermia e l’energia solare.

Tipologia

La maggior parte delle risorse energetiche del mondo ha come fonte primaria i raggi solari che colpiscono la superficie terrestre; quest’energia si è conservata indirettamente sotto forma di energia fossile (bitume, carbone, gas, idrati, petrolio) oppure come energia direttamente impiegabile (ad esempio i venti si formano in seguito a complessi fenomeni di riscaldamento nelle zone soleggiate e di convezione nelle zone fredde, il tutto abbinato alla rotazione terrestre). Anche l’energia idroelettrica deriva dall’energia solare che provoca l’evaporazione dell’acqua e conseguente condensazione quando le nuvole incontrano l’aria di fronti climatici freddi o alte montagne. Il vapore acqueo salendo in quota acquisisce una certa energia potenziale che cede in parte alle piogge ed ai corpi acquosi siti in quote elevate.

Un’altra fonte di energia, è quella geotermica, endogena e localizzata in specifiche aree del globo terrestre favorite da particolari aspetti di geologia regionale.

Costante solare

Il termine costante solare (in inglese solar constant) definisce la quantità di radiazione elettromagnetica solare che arriva per unità di superficie, misurandola a livello della superficie esterna dell’atmosfera terrestre, da un aereo perpendicolare ai raggi. La costante solare include tutti i tipi di radiazione solare, non soltanto la luce visibile. Il suo valore è stato misurato da satelliti a circa 1.366 watt per metro quadro, anche se può variare di circa lo 6,9% durante l’anno – da circa 1.412 W/m² a gennaio a 1.321 W/m² a luglio, questo dovuto alla variazione della distanza della terra dal sole, oltre ad una lieve variazione della luminanza solare di poche parti su mille da un giorno all’altro. Per l’intero globo terrestre, che ha una sezione di taglio di 127.400.000 km², la potenza fornita dall’energia solare è di 1.740 × 1017 Watt, con una variazione del +/- 3,5%.

Classificazione

La prima classificazione che deve essere fatta per le fonti di energia è tra le fonti di energia primarie, ovvero le fonti direttamente presenti in natura. Esse comprendono il petrolio, il carbone, il gas naturale, la legna da ardere o biomasse, i combustibili nucleari, l’energia idroelettrica, eolica, geotermica e solare, in ordine di importanza di sfruttamento attuale. Queste vanno distinte dalle fonti di energia secondarie, che sono fonti di energia non direttamente presenti in natura, ma fonti di energia derivate dalle fonti primarie. Le fonti secondarie comprendono ad esempio l’energia elettrica o l’idrogeno. Le fonti secondarie sono un prodotto di trasformazione delle primarie e non possono cioè essere considerate una risorsa naturale.

Le fonti si distinguono anche per esauribilità. Ne esistono quindi due tipi:

Fonti esauribili o non rinnovabili: combustibili fossili (petrolio, carbone, gas naturale) e nucleari (uranio);

Fonti non esauribili o rinnovabili, essenzialmente le biomasse (ovvero legna da ardere), l’energia idroelettrica con un minore contributo dovuto all’energia eolica, geotermica e solare.

Le rinnovabili a loro volta possono essere distinte in:

Rinnovabili classiche: le biomasse, idroelettrico e il geotermico.

Le non convenzionali, ovvero l’eolico e il solare, sulle quali si concentrano i maggiori e più recenti sforzi di sviluppo.