Più di un terzo dell’energia elettrica prodotta arriva da fonti green: l’idroelettrico domina da sempre, seguono il solare fotovoltaico, le bioenergie, l’eolico e il geotermico. Nel complesso, l’Italia è il terzo produttore di rinnovabili in Europa.

L’Italia è da sempre all’avanguardia, in Europa e nel mondo, sul fronte delle energie rinnovabili. Le alternative ai combustibili fossili, infatti, rappresentano una quota importante della produzione energetica del paese, con una quota percentuale in costante crescita anno dopo anno.

Acqua, sole, vento e calore della terra rappresentano le principali fonti energetiche a cui attingere. Risorse strategiche a cui aggiungere, anche se con importanza minore, altre fonti come il moto ondoso e le maree, oltre ai vari biocombustibili.

Quali sono le rinnovabili e dove si producono in Italia

La generazione di energia green in Italia presenta importanti differenze soprattutto in base alle caratteristiche del territorio e alla distribuzione delle risorse rinnovabili. L’idroelettrico è dominante dove il terreno presenta forti pendenze, come nell’arco alpino e – in misura minore – lungo la dorsale appenninica. Il fotovoltaico è più presente al sud, grazie alla minore latitudinee all’insolazione maggiore. L’energia eolica viene raccolta soprattutto nelle grandi isole, Sicilia e Sardegna, a cui si aggiunge in generale la parte meridionale della dorsale appenninica, a partire da Puglia, Campania e Basilicata. L’energia geotermica, infine, ha come polo d’eccellenza la Toscana, per ragioni storiche e per caratteristiche geologiche.

Va ricordato comunque che tutte le regioni sono coinvolte nel raggiungere gli obiettivi fissati dal PNIEC (Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima 2030).

La crescita che tutte le rinnovabili hanno avuto negli ultimi anni in termini di distribuzione e penetrazione sul territorio è stata poderosa. Basti pensare che nel 2010 solo 356 comuni italiani avevano al proprio interno impianti elettrici o termici basati sulle rinnovabili, mentre oggi siamo arrivati al 100% delle municipalità con almeno un impianto rinnovabile, ossia un totale di comuni che, nel giugno 2020, superava quota 7.900.

Secondo il rapporto Comunità rinnovabili redatto da Legambiente, si contano in particolare 7.776 comuni nei quali è installato almeno un impianto fotovoltaico, 7.223 con un impianto solare termico, 3.616 con sistemi a bioenergia, 1.489 in cui si sfrutta l’energia idroelettrica (grazie a grandi strutture oppure anche a mini-impianti), 1.049 con impianti eolici e 594 in cui ci si approvvigiona anche tramite geotermia. E sono già oltre 3mila i comuni in cui la componente rinnovabile supera il fabbisogno elettrico delle famiglie, di cui 41 in cui si soddisfa interamente anche quello termico.

L’idroelettrico protagonista già dal secolo scorso

All’inizio del secolo scorso l’energia idroelettrica era la grande protagonista – per non dire l’unica componente rilevante – del panorama italiano delle rinnovabili. Fino agli anni immediatamente successivi alla Prima guerra mondiale, infatti, corrispondeva alla netta maggioranza della produzione italiana alternativa ai combustibili fossili, con contributi del tutto trascurabili da parte delle altre fonti.

Nel corso del XXI secolo, la capacità installata con queste tecnologie non ha avuto variazioni significative, ma l’innovazione si concentra tuttora sul miglioramento dell’efficienza degli impianti, sul garantire una buona resa anche con regimi di portata molto diversi e sulla frontiera del micro-idroelettrico, in cui ai grandi impianti si affiancano ruote idrauliche e coclee di piccole dimensioni. Nel convertire l’energia potenziale gravitazionale dell’acqua in elettricità, l’idroelettrico rappresenta una grande risorsa rinnovabile in grado di garantire preziosi servizi di rete per la gestione in sicurezza del sistema elettrico.

Dal punto di vista tecnico l’innovazione si sta concentrando sulla gestione dei flussi dell'acqua e dell'energia in funzione del fabbisogno. Per esempio, quando la domanda è bassa (come di notte) si può sfruttare l’energia prodotta in eccesso per pompare di nuovo in alto l’acqua, così da averla a disposizione nel momento in cui è più necessario.

Per l’eolico possibile raddoppio in un decennio

In termini assoluti l’energia eolica in Italia è in progressiva crescita. Seppure a ritmi inferiori rispetto ad altri paesi europei e alla media del continente, abbiamo già oltre 5mila impianti distribuiti sul territorio.

Ad oggi, nella grande maggioranza dei casi, si tratta di siti con turbine eoliche di potenza unitaria tra i 20 e i 200 chilowatt; in futuro si prevede l’installazione di turbine di tecnologia più avanzata, con potenza unitaria e produzione maggiori e, a parità di sito considerato, con un’ottimizzazione degli spazi e del consumo di suolo.

Si prevede che l’energia complessiva ottenibile con l’eolico italiano possa raddoppiare in un decennio rispetto agli attuali 20 terawattora l’anno, con un passaggio in termini di potenza massima erogabile da 11 a 19 gigawatt. E a livello mondiale si stima che, da qui al 2040, la capacità di catturare l’energia del vento possa aumentare di 15 volte, portando l’eolico a diventare, nella media globale, la fonte rinnovabile numero uno a disposizione dell’umanità.

Geotermico, il primato italiano

È di Larderello, in provincia di Pisa, il primo impianto geotermico costruito nella storia. Fin dai primi esperimenti tecnici di inizio Novecento, l’Italia si è distinta nel mondo per la capacità innovativa nello sfruttare le fonti geologiche. Allora l’idea era di sfruttare il vapore in uscita dal sottosuolo come alternativa alle macchine a vapore alimentate a carbone. Oggi, a più di un secolo di distanza, nella sola Toscana gli impianti geotermici sono diventati una trentina. La tecnologia si è evoluta sfruttando fluidi estratti direttamente dal sottosuolo, e il rendimento è passato a valori notevoli: gli impianti geotermici riescono a ricavare un’energia anche 4 volte superiore rispetto a quella necessaria per il loro funzionamento.

Nonostante in termini percentuali il geotermico non possa competere con altre rinnovabili – vista anche la sua minore diffusione sul territorio – l’Italia è ancora ai vertici mondiali in questo tipo di produzione. Alcune innovazioni tecnologiche hanno reso le prospettive ancora più interessanti. Anzitutto i gas tossici o climalteranti che possono essere sprigionati dal sottosuolo vengono oggi contenuti e se ne evita l’immissione in atmosfera. Inoltre, è possibile anche realizzare una geotermia inversa (detta a bassa entalpia) in cui il sottosuolo viene sfruttato come serbatoio per il calore in eccesso presente durante la stagione estiva, recuperandolo nei mesi freddi e trasformandolo in energia elettrica.

Fotovoltaico, una crescita poderosa

Circa un dodicesimo dell’energia totale prodotta in Italia, rinnovabile e non, deriva da impianti fotovoltaici. Una crescita impressionante, maturata in pochi anni, dovuta al crollo del costo dell’energia (LCOE) che, negli ultimi 10 anni, è sceso di più dell’80%.

Oggi esistono modi diversi di sfruttare i raggi del sole. Oltre ai classici pannelli fotovoltaici, sono diffusi i sistemi solari termici, che sfruttano l’energia dei raggi solari per riscaldare l’acqua o un altro fluido.

L’energia solare, inoltre, è quella più impiegata anche per alimentare singoli dispositivi e strumenti: dai mezzi di trasporto che funzionano grazie a pannelli fotovoltaici fino a satelliti e veicoli spaziali, passando anche per oggetti d’uso quotidiano o edifici costruiti in posizioni remote e non collegati alla rete, le applicazioni sono sempre più numerose e vantaggiose.

La produzione italiana da rinnovabili, in numeri

Degli oltre 320 terawattora del fabbisogno energetico elettrico italiano ogni anno, più di un terzo arriva oggi da fonti rinnovabili. L’ultimo Rapporto sull'efficienza energetica dell’ENEA parla in particolare di 110 terawattora, equivalenti a circa una decina di milioni di tonnellate di petrolio (Mtep). Se nel computo dell’energia inseriamo anche la componente non elettrica, allora la quota green rappresenta il 19% del totale.

All’inizio di questo secolo l’idroelettrico aveva il primato assoluto nell’energia elettrica green, coprendo da solo i quattro quinti circa del comparto. Con il passare degli anni l’energia prodotta grazie al movimento dell’acqua è rimasta pressoché costante, mentre sono aumentate le quote delle altre fonti pulite. Secondo gli scenari più recenti, l’idroelettrico è al 42% del totale, con una crescita importante di tutte le rinnovabili.

Il secondo gradino del podio è al momento occupato dal fotovoltaico, con una quota parte del 20%, grazie soprattutto alla grande accelerazione tra il 2011 e il 2013. Ma in prospettiva sembra poter essere presto scalzato dall’eolico, che al momento arriva al 16% ma mostra il trend di crescita più solido. Nel mezzo ci sono anche le bioenergie (al 17%), mentre resta ancora residuale la componente geotermica, attualmente al 5%.

Un’altra decina di milioni di tonnellate equivalenti di petrolio corrispondono poi al mondo delle rinnovabili italiane per il settore termico. Un settore in cui le rinnovabili valgono il 19,2% del totale, e in cui la fetta più grande è rappresentata dalle bioenergie (64%), a cui si aggiunge un altro quarto prodotto con le pompe di calore. Solare termico e geotermia, le altre due fonti green più utilizzate nel caso della generazione di calore, rappresentano percentuali molto piccole, con una leggera prevalenza del sole rispetto al sottosuolo.

Percentuali sufficienti a fare dell’Italia un paese all'avanguardia nel contesto europeo, il terzo produttore di energia green in Europa, capace di generare da solo poco più del 10% del totale di rinnovabili a livello continentale.

Osservazioni e prospettive

Quella delle rinnovabili è una partita più aperta che mai, per la quale si sta lavorando contemporaneamente su molti fronti. Uno, da sempre presente nella storia dell’energia, è il miglioramento dell’efficienza degli impianti grazie a nuove tecnologie e soluzioni: basti pensare ai pannelli fotovoltaici, passati dal 7% delle soluzioni in silicio amorfo agli attuali record di laboratorio che arrivano a sfiorare valori del 50%.

In parallelo si lavora anche a soluzioni ugualmente efficienti ma meno costose, e per trovare modi per piazzare i pannelli dove possono catturare ancora più energia, come in orbita.

Un secondo trend è quello della combinazione di fonti rinnovabili, ossia la cogenerazione. Un esempio semplice è quello del fotovoltaico sia elettrico sia termico, mentre un’altra possibilità è quella delle cosiddette torri solari: in questo caso una stessa struttura viene utilizzata sia per raccogliere i raggi del sole sia per produrre ulteriore elettricità grazie a turbine mosse dall’aria calda che tende a salire.

Si parla anche di eolico ad alta quota, oppure di mini e micro eolico con impianti domestici per la generazione distribuita. Molti progetti puntano a sfruttare l’energia delle correnti d'acqua, delle onde, delle maree e del gradiente salino, per arrivare alla talassotermia, che usa le differenze di temperatura tra le zone superficiali e quelle in profondità per generare energia. E se oggi queste opzioni restano ancora esperimenti scientifici, la decarbonizzazione che anche l’Italia sta affrontando richiederà di sfruttare al massimo tutte le possibilità che la natura ci offre.