Esamineremo ora le fonti energetiche disponibili sul mercato e le analizzeremo dal punto di vista della loro efficienza energetica (EROI, ritorno energetico sull'investimento) e dei loro sprechi o impatto sull'atmosfera.

combustibili fossili

Innanzitutto abbiamo combustibili fossili:

• Carbone
• Olio
• Gas
• E l'uranio (nucleare)

Tutte queste energie sono caratterizzate come combustibili fossili, ovvero materie prime originatesi milioni di anni fa attraverso processi geotecnici solari e che devono essere estratte dal sottosuolo con un elevato impatto ambientale.

Inoltre, ad eccezione dell'energia nucleare, tutte le altre generano molte emissioni di CO2, soprattutto il carbone.

I combustibili fossili (carbone, petrolio, uranio e gas naturale) sono risorse non rinnovabili formate dalla decomposizione di materia organica nel corso di milioni di anni. Rappresentano oltre l'80% dell'energia globale e sono utilizzati principalmente per i trasporti, la produzione di elettricità e il riscaldamento.

IL emissioni globali Le emissioni di CO2 derivanti dai combustibili fossili hanno raggiunto livelli record, attestandosi intorno ai 38,1 miliardi di tonnellate all'anno. Questi dati sono fondamentali per comprendere l'attuale crisi climatica. La combustione di combustibili fossili per la produzione di elettricità, i trasporti e l'industria è la principale causa del cambiamento climatico.

L'utilizzo di combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) genera la maggior parte delle emissioni globali di gas serra. Quando questi idrocarburi vengono bruciati, il carbonio immagazzinato per milioni di anni viene rilasciato nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica (CO2), alterando l'equilibrio naturale del pianeta.

Al contrario, l'energia nucleare non genera emissioni ma presenta il problema delle scorie nucleari e del loro stoccaggio, che dura centinaia di anni.

Ritorno energetico sull'investimento (EROI)

L'ERO (Energy Return on Investment) misura l'efficienza di una fonte energetica, calcolando quanta energia utile si ottiene per ogni unità di energia investita nella sua produzione.

Olio

Storicamente, il petrolio è stato una fonte di energia estremamente efficiente. All'inizio del XX secolo, l'estrazione di petrolio greggio, di facile realizzazione, presentava un EROI (Energy Return on Investment) molto elevato (vicino a 100:1). Tuttavia, con l'esaurimento dei giacimenti tradizionali e l'utilizzo di fonti più complesse (come le sabbie bituminose, il fracking o le trivellazioni in acque profonde), il dispendio energetico per l'estrazione è aumentato. Si stima che l'attuale EROI globale per il petrolio sia compreso tra 11:1 e 30:1, il che lo rende ancora redditizio, ma con una tendenza al ribasso a lungo termine.

Carbone

Storicamente, il carbone è stato una delle fonti energetiche più redditizie, grazie alla sua elevata densità energetica e al fatto che per decenni è stato estratto da giacimenti superficiali facilmente accessibili.

I valori tipici dell'EROI per il carbone variano a seconda della qualità del giacimento e delle tecniche di estrazione:

• Carbone di alta qualità (carbone bituminoso/antracite): il suo EROI (Energy Return on Investment, ritorno energetico sull'investimento) si attesta in media tra 20:1 e 46:1. Ciò significa che per ogni unità di energia investita nell'estrazione e nella lavorazione, si ottengono tra 20 e 46 unità di energia utile.
• Carbone di bassa qualità (lignite/torba): il suo ERV è inferiore, e varia da 2:1 a 7:1.

Gas naturale

Il ritorno energetico sull'investimento (EROI) per il gas naturale si attesta in media tra le 5 e le 6 unità di energia utile ottenute per ogni unità investita nella sua estrazione e lavorazione. Questo indice misura l'efficienza di questa risorsa come fonte energetica netta.

Il TRE varia a seconda della facilità di estrazione:

• Gas convenzionale: può raggiungere un rapporto fino a 10:1 in pozzi ad alta pressione.
• Gas non convenzionale (fratturazione, fracking (in inglese): Il rapporto scende a valori prossimi a 1:1 o 5:1, a causa dell'elevato consumo energetico richiesto per la fratturazione idraulica e la perforazione orizzontale.

Nucleare

Il ritorno energetico sull'investimento (EROI) per l'energia nucleare si attesta in genere tra le 10 e le 15 unità di energia utile ottenute per ogni unità investita. Questo calcolo include i costi di estrazione e raffinazione dell'uranio, costruzione della centrale e manutenzione.

Distribuzione delle emissioni per tipo di combustibile

Le emissioni variano significativamente a seconda della fonte di energia utilizzata per generare una determinata quantità di calore o elettricità:

• Carbone È il combustibile con la maggiore intensità di carbonio. La produzione di elettricità con il carbone emette più CO2 rispetto al petrolio o al gas naturale.
• Olio Utilizzato principalmente nei trasporti, le sue emissioni continuano ad aumentare a causa della lenta transizione verso i veicoli elettrici.
• Gas naturale Sebbene sia considerato il più "pulito" tra i combustibili fossili, la combustione del gas naturale rilascia comunque enormi quantità di CO2, oltre ad altri inquinanti.
• Nucleare zero emissioni.

Energie rinnovabili

Le energie rinnovabili sono fonti inesauribili di energia apparentemente pulita e riutilizzabile:

• Solare
• Vento
• E l'idraulica

Si rigenerano naturalmente. Sono la pietra angolare della transizione ecologica perché non emettono gas serra, riducendo drasticamente l'impronta di carbonio e l'impatto ambientale.

L'utilizzo di queste fonti riduce in modo sostanziale i costi del sistema elettrico e la dipendenza dai combustibili fossili.

Tuttavia, le energie rinnovabili non sono così pulite o efficienti come sembrano, e dobbiamo prestare particolare attenzione al problema dei rifiuti che lasciano in superficie quando devono essere smaltiti.

Ritorno sull'investimento energetico

energia solare: Presenta un ERV di valori compresi 5 e 20 unità di energia restituite per ogni unità investita, a seconda della tua posizione geografica.

Energia eolica: Il ritorno energetico sull'investimento (EROI) dell'energia eolica si attesta generalmente tra 20 e 80 (ovvero, per ogni unità di energia investita, si ottengono tra 20 e 80 unità di energia utile). Questo valore varia a seconda delle dimensioni della turbina e della velocità del vento, rendendo l'energia eolica una delle fonti di energia rinnovabile più efficienti.

Energia idroelettrica: Ha il più alto ritorno energetico sull'investimento (EROI) nel settore delle energie rinnovabili. Per ogni unità di energia investita nella costruzione dell'infrastruttura e nel funzionamento dell'impianto, l'energia idroelettrica restituisce tra 50 e 250 unità di energia utili.

Al livello di efficienza di conversione.Il processo di trasformazione dell'energia potenziale dell'acqua in elettricità è molto efficiente, raggiungendo rendimenti compresi tra il 90% e il 95%. A differenza di altre tecnologie di generazione da fonti rinnovabili, i progetti idroelettrici si distinguono per l'elevata capacità di accumulo e la durabilità a lungo termine.

Sciupare

In questo contesto, le energie rinnovabili ottengono risultati deludenti, fatta eccezione per l'energia idroelettrica.

IL pannelli solari: Hanno una durata di vita di 25-30 anni e sono composte principalmente da vetro, alluminio, silicio e rame. Al termine del loro ciclo di vita, vengono gestite attraverso processi termici, meccanici e chimici che consentono di recuperare fino al 95% di questi materiali per l'economia circolare.

La gestione di questi rifiuti fotovoltaici è strutturata attorno ai seguenti punti chiave:

• Composizione: Un pannello standard è composto per il 75% da vetro, per il 10% da plastica, per l'8% da alluminio, per il 5% da silicio e per l'1% da rame e metalli preziosi come l'argento.
• Processo di riciclaggio: La cornice in alluminio viene rimossa e il pannello viene frantumato o riscaldato ad alte temperature (fino a 500 °C) per separare e recuperare il vetro, il silicio e i metalli preziosi.
• Regolamentazione nell'Unione Europea: Il riciclo di questi moduli è obbligatorio e i produttori devono assumersi la responsabilità della loro raccolta e del loro trattamento al termine del loro ciclo di vita.

Riguardo al energia eolica:Tra l'85% e il 90% del peso di una turbina eolica (acciaio della torre, rame, fondamenta) è facilmente riciclabile. La sfida maggiore riguarda le pale, composte da fibra di vetro/fibra di carbonio e resine. Per dare loro una seconda vita, vengono utilizzati processi come. pirolisi, solvolisi o co-processamento negli impianti di cemento.

Alcuni paesi, come la Spagna, leader nel settore delle energie rinnovabili, hanno promosso con forza l'economia circolare in questo settore. L'impianto si distingue nella regione. Energy Loop in Navarra (promosso da Iberdrola) e il progetto Waste to Fiber (Acciona), progettata per frantumare, trattare e recuperare questi materiali compositi.

Idraulica

Si potrebbe affermare che l'energia idroelettrica non produca alcun rifiuto, se si tralascia il fatto che la costruzione di una diga richiede enormi quantità di cemento e che vaste aree di terreno vengono sommerse. Tuttavia, una centrale idroelettrica può durare centinaia di anni.

Tuttavia, come spiega l'ingegnere Don Antonio Turiel dell'Università Autonoma di Madrid, le energie rinnovabili sono disperse e intermittenti, il che implica seri limiti alla possibilità di dipendere esclusivamente da esse; tutto ciò, insiste Turiel, dovrebbe necessariamente indurci ad adottare ogni sorta di misura di risparmio energetico in case, alberghi e aziende e, soprattutto, misure di risparmio idrico al fine di mantenere il nostro attuale tenore di vita.

Da tutto ciò, possiamo concludere che le fonti energetiche più pulite ed efficienti sono probabilmente l'idroelettrica e il nucleare, seguite dall'eolico e poi dal solare. Ma, senza dubbio, l'energia più pulita al mondo è quella che non viene consumata né sprecata.