Il 99% dell'energia presente sul nostro
pianeta viene dall'esterno e soprattutto dal sole, sotto forma di radiazione,
il resto è dato dall'energia derivante dall'attrazione gravitazionale
della luna; il modesto 1% di energia prodotta dal nostro pianeta nasce
dal suo interno e si manifesta come vulcanismo, geotermia ed energia nucleare.
L'energia derivante dall'irraggiamento del sole al suolo costituisce un serbatoio immenso di enegia pulita, rinnovabile e a costo zero come materia prima, ma non tutta la superficie terrestre risulta omogeneamente irraggiata, per cui questa fonte può essere sfruttata solo entro una fascia ristretta, corrispondente alle regioni comprese tra il 45° di latitudine nord e sud. La disomogeinità dipende dalla nuvolosità (le nuvole assorbono una grande quantità di radiazioni), dall'incidenza dei raggi solari (maggiore è l'inclinazione dei raggi solari, minore è l'energia che giunge al suolo), dalla massa atmosferica che sovrasta la superficie terrestre. Il problema principale incontrato nel suo sfruttamento è dovuto alla sua diluizione, per cui sono necessari spazi relativamente grandi allo scopo di raccogliere questa energia, ed eventualmente concentrarla. Un altro inconveniente è dato dall'irregolarità dell'irraggiamento dovuto all'alternarsi del dì e della notte e dall'alternarsi delle stagioni (quest'ultimo aspetto diviene rilevante nelle zone temperate).
Energia eolica
A
partire dagli anni Settanta gli studi e le applicazioni tecnologiche legati
allo sfruttamento dei venti per la
produzione di energia hanno avuto un nuovo impulso.
Tre elementi giocano,
in particolare a favore di questo tipo di energia: è assolutamente
pulita dal punto di vista ecologico
(v. impatto ambientale), è
rinnovabile
e la materia prima è a costo zero.
Per contro non
tutti i luoghi del pianeta risultano idonei all'installazione di impianti
eolici: per l'irregolarità
dei venti in certe regioni, oppure per la loro debolezza,
visto che per essere sfruttabili devono soffiare a una velocità
non inferiore ai 4 m/s e per almeno un centinaio di giorni all'anno; a
causa degli elevati costi di trasporto
non sono adatti quei siti lontani dai luoghi di utilizzo; la tecnologia
sinora elaborata non consente
di creare stazioni eoliche in grado di fornire grandi
quantitativi di energia.
Questa forma di energia,
comunque, risulta senz'altro competitiva, sia dal punto di vista economico
sia dal punto di vista ambientale. Esistono impianti in Canada, Stati Uniti,
Belgio, Olanda, Germania, Danimarca.
La Svezia, essendosi
impegnata a smantellare le 12 centrali nucleari entro il 2001, ha impostato
un nuovo piano che prevede la realizzazione di 300 centrali, ancorate al
fondale marino, poco al largo delle coste, per sfruttare sia i movimenti
delle masse d'aria di direzione nord-sud, sia le brezze di mare e di terra.
In Italia l'installazione
di generatori eolici attraversa una fase ancora sperimentale. Le zone giudicate
interessanti per eventuali installazioni sono: il crinale appenninico,
le fasce costiere delle regioni meridionali, le isole del basso Tirreno
e Pantelleria.
Energia idrica
Grazie
all'acqua si ottiene su tutta
la Terra circa il 6,7% del complessivo fabbisogno energetico e oltre il
20% dell'energia consumata.
Il terzo mondo continua
a fare affidamento su questa risorsa economicamente conveniente e pulita,
ma messa in discussione a causa del grave impatto
ambientale. I bacini artificiali, infatti, sconvolgono i precedenti
equilibri ecologici, distruggono foreste e risorse faunistiche e generano
serie ripercussioni sul clima. Zambia e Zimbabwe, dopo l'inaugurazione
della diga di Kariba sullo Zambesi, coprono l'intero loro fabbisogno di
energia elettrica con quanto è prodotto dagli impianti che, arrestando
il corso del fiume, hanno dato vita a un lago di considerevoli dimensioni.
Nei paesi a più
avanzato sviluppo economico, la preferenza per le centrali idriche non
è venuta meno, ma si tende a privilegiare gli impianti piccoli,
dal minor impatto ambientale. Oggi la tecnologia consente di ottenere energia
a prezzi convenienti dando vita così all'installazione di impianti
non solo nelle regioni di montagna ma anche in pianura.
Nei
paesi sviluppati il potenziale idroelettrico è stato fino a ora
adeguatamente utilizzato, soprattutto in quelle situazioni caratterizzate
da una forte dipendenza dall'estero in campo energetico. Le possibilità
di sfruttamento nei paesi in via di sviluppo, invece, viste le abbondanti
risorse idriche, appaiono enormi, ma con tutte le riserve derivanti dalle
considerazioni ecologiche indicate.
Nel nostro paese l'energia idroelettrica
ha giocato un ruolo particolarmente rilevante dalla metà degli anni
venti fino agli anni cinquanta. Negli ultimi venti anni si è registrato
in sensibile calo, con un tasso che oggi tocca appena il 10%, poichè
la forte crescita dei consumi energetici è stata fronteggiata per
lo più con il ricorso alle centrali termoelettriche.
Dal moto ondoso degli
oceani e dai flussi di marea, teoricamente, si potrebbero recuperare grandi
quantità di energia. Il primo impianto per lo sfruttamento dell'energia
delle onde di marea è stato costruito in Francia , ma ha parzialmente
deluso, poichè il costo di produzione dell'energia si è rivelato
superiore a quello idroelettrico convenzionale.
Energia geotermica
La
temperatura della Terra aumenta di circa un grado ogni 30 metri di profondità.
Nelle
zone geologicamente attive, come quelle vulcaniche, il gradiente è
ancora maggiore. Oggi in tutto il mondo circa 130 impianti utilizzano il
vapore acqueo proveniente dal sottosuolo a fini energetici. L'Islanda
è il paese dove si dà maggiore importanza alla geotermia,
grazie all'abbondanza di questa risorsa. Come per altre fonti cosiddette
alternative, il recupero e l'utilizzazione del calore
contenuto nella crosta terrestre ha assunto maggiore importanza in seguito
all'esigenza di diversificare le fonti di energia.
Energia dalle biomasse
La legna sotto forma di combustibile è la biomassa di gran lunga più importante. Nel Sud della Terra l'80% della popolazione se ne serve quotidianamente per la produzione di energia.