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.