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Energie rinnovabili Energie rinnovabili

Normative  -  Energie rinnovabili  -  Bioarchitettura  -  Glossario impiantistica

 

Il problema del risparmio nelle spese gestionali di un impianto sportivo, e quindi dei consumi energetici che rappresentano una parte fondamentale in tali spese soprattutto in impianti come le piscine, è sempre più importante ed attuale, e deve riguardare sia i nuovi impianti da costruire sia il recupero di quelli esistenti.
Il risparmio energetico è quindi un problema gestionale, ma anche e soprattutto progettuale.

I consumi di energia nella climatizzazione e nell'illuminazione di ambienti ad uso sportivo, possono essere ridotti a livello progettuale seguendo queste direzioni:

1. intervenendo sull'involucro dell'edificio aumentandone l'isolamento termico, la capacità termica e l'inerzia termica;
2. recuperando le energie dissipate per il ricambio dell'aria e il ricambio dell'acqua (nelle piscine);
3. realizzando impianti che utilizzano fonti di energia rinnovabili;
4. progettando architetture 'bioclimatiche'.

Con il termine energie rinnovabili si intendono tutte quelle fonti di energia che derivano dall'energia solare e cioè dall'energia che proviene dal sole e che investe direttamente la terra: energia idroelettrica, del vento (eolica), delle biomasse, e delle onde e delle correnti marine.
E' inoltre da considerarsi come energia rinnovabile l'energia geotermica concentrata in alcuni sistemi profondi della crosta terrestre.
Tali forme di energia possono essere considerate virtualmente inesauribili poiché legate al ciclo solare.

Generatori eolici

I generatori eolici o aerogeneratori convertono direttamente l'energia cinetica del vento in energia meccanica, che può essere quindi utilizzata per il pompaggio, per usi industriali e soprattutto per la generazione di energia elettrica.

L'eolico ha raggiunto ormai un buon livello di maturità tecnologica e costi di produzione dell'energia elettrica sufficientemente bassi da consentirne, in presenza di tariffe che ne riconoscano il basso impatto ambientale, la diffusione nel mercato energetico.

Una delle maggiori perplessità sulla installazione di centrali eoliche, da parte dei decisori politici e delle popolazioni locali, dipende infatti dalle preoccupazione sul loro impatto ambientale.

E' quindi opportuno sottolineare le caratteristiche di questa fonte il cui impatto ambientale è limitato, specialmente attraverso una buona progettazione:
l'energia eolica è una fonte rinnovabile, in quanto non richiede alcun tipo di combustibile, ma utilizza l'energia cinetica del vento (conversione dell'energia cinetica del vento, dapprima in energia meccanica e poi in energia elettrica); è pulita, perché non provoca emissioni dannose per l'uomo e per l'ambiente.

Gli aerogeneratori non hanno alcun tipo di impatto radioattivo o chimico, visto che i componenti usati per la loro costruzione sono materie plastiche e metalliche.

Gli aspetti ambientali che vengono presi in considerazione sono invece correlati a possibili effetti indesiderati, che hanno luogo su scala locale; essi sono:

- occupazione del territorio
- impatto visivo
- rumore
- effetti elettromagnetici
- interferenze elettromagnetiche
- effetti su flora e fauna

Questi aspetti siano tuttavia di lieve rilevanza tanto da poter affermare che il bilancio costi ambientali/benefici ambientali è ampiamente positivo.

Solare termico

Le tecnologie per utilizzare l'energia solare per produrre calore sono di tre tipi: a bassa, media ed alta temperatura.
Le tecnologie a bassa temperatura comprendono i sistemi che usano un pannello solare per riscaldare un liquido o l'aria, con lo scopo di trasferire il calore solare per produrre acqua calda o riscaldare gli edifici. Il rendimento dei pannelli solari è aumentato del 30 % nell'ultimo decennio.

Nel mondo sono installati oltre 30 milioni di metri quadri di pannelli solari di cui 3 milioni nell'Unione europea. In Italia l'applicazione dei pannelli solari per scaldare l'acqua è tuttavia ancora poco diffusa.

Le tecnologie a media e alta temperatura sono relative a sistemi a concentrazione parabolici lineari o puntuali. Impianti con collettori parabolici puntuali o a disco sono stati sviluppati in Germania, Stati Uniti, Israele e Australia.
I recenti sviluppi tecnologici fanno prevedere un rilancio applicativo di questa tecnologia sia per la generazione di energia elettrica sia per la produzione di calore di processo per l'industria chimica.

In Italia, l'esperienza di maggior rilievo nel solare termico a media temperatura è stata realizzata agli inizi degli anni Ottanta con la costruzione della più grande centrale solare del mondo ad Adrano in provincia di Catania.

Fotovoltaico

Il fotovoltaico è una tecnologia che consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica, sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico. Questo effetto si basa sulla proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori opportunamente trattati (fra cui il silicio, elemento molto diffuso in natura), di generare direttamente energia elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare, senza l'uso di alcun combustibile.

Nonostante la maturazione della tecnologia sia testimoniata dalla diminuzione dei costi dei moduli FV e da un aumento dei rendimenti, il prezzo attuale dei moduli e il costo del chilowattora prodotto, sono ancora troppo elevati per consentirne la competitività commerciale.

Il loro rendimento (dal 10 al 13%) ha consentito comunque la diffusione del fotovoltaico - inizialmente impiegato solo per applicazioni spaziali e in piccoli calcolatori, orologi e gadget - nelle telecomunicazioni, nella segnaletica terrestre e marittima, nell'alimentazione elettrica di utenze isolate e di reti in isole minori.

Il fotovoltaico risolve efficacemente i problemi di elettrificazione rurale nei paesi in via di sviluppo. Il grande sviluppo del fotovoltaico dovrà tuttavia concretizzarsi nei paesi più industrializzati attraverso la sua integrazione negli edifici (tetti e facciate fotovoltaiche), con relativa immissione dell'energia elettrica prodotta in rete.

Energia da biomasse

Con il termine di biomassa viene indicata la materia organica, prevalentemente vegetale, sia spontanea che coltivata dall'uomo, terrestre e marina, prodotta per effetto del processo di fotosintesi clorofilliana con l'apporto dell'energia della radiazione del sole, di acqua e di svariate sostanze nutritive.

Grazie a tale processo la materia vegetale costituisce in natura la forma più sofisticata per l'accumulo dell'energia solare. Sono quindi biomasse tutti i prodotti delle coltivazioni agricole e della forestazione, i residui delle lavorazioni agricole, gli scarti dell'industria alimentare, le alghe, e, in via indiretta, tutti i prodotti organici derivanti dall'attività biologica degli animali e dell'uomo, come quelli contenuti nei rifiuti urbani.

Una delle applicazioni più interessanti nello sfruttamento energetico delle biomasse è la produzione di elettricità o di elettricità e calore (cogenerazione) con la sostituzione dei combustibili convenzionali con biomassa quali la legna, e i sottoprodotti di colture bio-combustibili, quali il bio-olio e il gas metano. Applicazioni di questa natura sono già ampiamente diffuse in altri paesi.

Negli Stati Uniti sono installati impianti di produzione di energia elettrica che utilizzano residui della lavorazione del legno, rifiuti urbani, residui agricoli e gas da discariche controllate.

In Europa, la Svezia soddisfa il 15% del proprio fabbisogno energetico con calore ed elettricità prodotti a partire dalle biomassa in centrali di riscaldamento alimentate con legno proveniente sia dalle foreste già esistenti sia da coltivazioni di salice a corta rotazione (4-5 anni).

Anche in Italia esistono impianti di produzione di energia elettrica e calore da biomassa, rispettivamente per circa 100 MW elettrici (prevalentemente da rifiuti solidi urbani) e 1240 MW termici (prevalentemente da residui della lavorazione del legno).

Energia dal mare

In linea di principio è possibile convertire almeno quattro tipi di energia presenti nel mare: quella delle correnti, delle onde, delle maree e del gradiente termico tra superficie e fondali. Attualmente esiste solo un impianto per lo sfruttamento delle maree in Francia, mentre sono in corso esperimenti per lo sfruttamento del potenziale energetico delle onde nel Regno Unito e in Giappone e del gradiente termico negli Stati Uniti.

L'Unione Europea ha di recente concluso uno studio che identifica circa 100 siti suscettibili di essere utilizzati per la produzione di energia elettrica dalle correnti marine. Lo stretto di Messina è stato identificato tra i siti più promettenti.

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