ENERGIA TERMOELETTRICA
Energia termoelettrica: cos’è
L’energia termoelettrica è l’energia elettrica ottenuta convertendo il calore (energia termica) generato dalla combustione di fonti fossili e rinnovabili (biomasse, carbone o gas). Per decenni le centrali termoelettriche, responsabili della sua produzione, hanno rappresentato una delle principali modalità di generazione di elettricità nel mondo, mentre a livello nazionale forniscono i due terzi della domanda di elettricità.
Come funziona una centrale termoelettrica
Il principio di funzionamento alla base delle centrali termoelettriche risiede nella trasformazione del calore in elettricità, attraverso processi meccanici e fisici. L’energia termica, prodotta dalla combustione di un combustibile che può essere gas naturale, carbone e olio combustibile (fonti fossili) o biomasse e biogas (fonti rinnovabili), riscalda l’acqua contenuta in un circuito e genera vapore ad alta pressione che aziona delle turbine. Queste ruotando attivano degli alternatori o generatori termoelettrici che, attraverso un fenomeno fisico conosciuto come effetto Seebeck, producono l’energia elettrica destinata alle nostre case.
Cogenerazione e trigenerazione
L’energia termoelettrica è alla base dei sistemi di cogenerazione e trigenerazione, entrambe tecnologie con la capacità di sfruttare il calore altrimenti disperso nell’ambiente per generare simultaneamente energia termica ed elettrica. Ecco come nel dettaglio.
- Gli impianti di cogenerazione sono in grado di produrre contemporaneamente elettricità e calore a partire da un’unica fonte di energia; il calore residuo generato durante la combustione viene recuperato e utilizzato, ad esempio, per riscaldare casa oltre che per illuminarla.
- I sistemi di trigenerazione rappresentano un ulteriore passo avanti: oltre a produrre elettricità e calore, consentono di generare anche energia frigorifera per il raffrescamento. Questi tipi di impianto sono una soluzione ideale soprattutto per il settore industriale e commerciale (hotel, ospedali, industrie farmaceutiche e alimentari, centri commerciali, aeroporti) dove il fabbisogno energetico è molto elevato.
Vantaggi e svantaggi dell’energia termoelettrica
La produzione di energia termoelettrica presenta molteplici vantaggi, ma non mancano le criticità come un impatto ambientale significativo. Scopriamo quali sono nel dettaglio.
Tra i pro rientrano:
- affidabilità e continuità, le centrali termoelettriche possono funzionare in modo costante, garantendo una produzione programmabile e un approvvigionamento stabile di energia elettrica soprattutto in caso di indisponibilità delle fonti rinnovabili;
- flessibilità, data la possibilità di utilizzare diverse fonti di energia, dal gas naturale alle biomasse;
- capacità produttiva notevole, le centrali termoelettriche sono in grado di soddisfare una domanda molto elevata di energia come quella di aree densamente popolate o di reti industriali complesse;
- integrazione con sistemi di cogenerazione e trigenerazione che migliorano l’efficienza energetica complessiva.
Tra i contro invece troviamo:
- emissioni di CO2 e di altri agenti inquinanti dovute all’uso di combustibili fossili;
- eccessivo consumo di acqua per il raffreddamento delle turbine e la condensazione del vapore;
- dipendenza da combustibili fossili come carbone e gas;
- costi di manutenzione e gestione relativamente elevati rispetto ad altre tecnologie più moderne;
- impatto ambientale significativo derivante non solo dalle emissioni, ma anche dalle attività di estrazione, raffinazione, trasporto e smaltimento.
Centrali termoelettriche in Italia
Le centrali termoelettriche In Italia rappresentano una parte significativa nella produzione di energia elettrica. Storicamente basate sul carbone e sull’olio combustibile, negli ultimi decenni si è assistito a una progressiva conversione verso impianti alimentati a gas naturale, più efficienti e meno inquinanti.
Secondo i dati pubblicati da Terna, nel 2023 l’energia termoelettrica proveniente da fonti fossili ha coperto il 55,4% della produzione nazionale, anche se in calo rispetto al 2022. Non è un caso: le centrali termoelettriche in Italia sono infatti protagoniste di progetti di revamping e riqualificazione tecnologica, volti a migliorarne l’efficienza e a ridurne l’impatto ambientale.
Il futuro della termoelettricità nel nostro paese è orientato all'adozione di impianti a ciclo combinato e all'integrazione con biomasse e biogas.
Al momento le centrali termoelettriche in Italia sono numerose e le più convenzionali utilizzano ancora combustibili fossili; le più moderne sono a ciclo combinato a gas naturale, con impianti di ultima generazione e alta efficienza. Tra i progetti attivi spiccano:
- la nuova centrale a ciclo combinato di Porto Marghera a Venezia inaugurata a giugno 2023. È il risultato del lavoro di riconversione di un impianto esistente, integra turbine a gas di ultima generazione in grado di garantire livelli di efficienza fino al 63% ed è pronta per l’impiego di idrogeno in combinazione con il gas naturale;
- la centrale termoelettrica di Tor di Valle a Roma, che opera in modalità cogenerativa: produce contemporaneamente energia elettrica ed energia termica che viene distribuita tramite una rete di teleriscaldamento ai quartieri limitrofi.
- la centrale termoelettrica a ciclo combinato di Fusina in provincia di Venezia, che sostituisce una vecchia centrale a carbone.
L’impatto ambientale dell’energia termoelettrica
Uno dei principali temi legati all’energia termoelettrica è il suo impatto ambientale. L’uso di fonti fossili comporta l’emissione di gas serra, tra cui anidride carbonica e ossidi di azoto, che contribuiscono al cambiamento climatico e all’inquinamento atmosferico. Inoltre, le centrali richiedono un notevole consumo di acqua per i processi di raffreddamento e possono generare rifiuti che alterano gli ecosistemi locali.
Soluzioni alternative all’energia termoelettrica
Negli ultimi anni, la ricerca si è concentrata su tecnologie emergenti che possano integrare o sostituire l’energia termoelettrica tradizionale. Tra queste, il recupero del calore industriale attraverso generatori termoelettrici basati sull’effetto Seebeck, che trasformano direttamente la differenza di temperatura in energia elettrica o l’uso di impianti di trigenerazione.
Parallelamente stanno guadagnando terreno tecnologie che migliorano l'efficienza, sfruttano fonti rinnovabili e decentralizzano la produzione di energia elettrica, come il recupero del calore di scarto (cogenerazione e trigenerazione), le innovazioni nel fotovoltaico (celle in perovskite, agrivoltaico, fotovoltaico galleggiante e trasparente) e le soluzioni di produzione decentralizzata (come l'eolico domestico, la geotermia avanzata e l'idrogeno).
Le soluzioni di efficienza energetica di VIVI Energia
La nuova consapevolezza dell’impatto ambientale delle attività umane oggi spinge ciascun utente a scegliere per le proprie abitazioni soluzioni più sostenibili e in grado di migliorarne l’efficienza energetica complessiva. Installare impianti fotovoltaici sul tetto della propria casa per l'autoproduzione di elettricità, ad esempio, è ormai una tendenza diffusa, farlo con un fornitore come VIVI energia è ancora più conveniente. L’installazione di pannelli solari rientra infatti nell’ampia gamma di soluzioni di efficienza energetica offerte da VIVI energia (insieme a caldaie a condensazione, climatizzatori a basso impatto ambientale, comode Wallbox per ricaricare l’auto elettrica direttamente nella propria abitazione) e offre diversi vantaggi:
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- installazione veloce, generalmente in soli 60 giorni;
- semplificazione dei passaggi burocratici grazie alla gestione completa delle pratiche;
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- sistema di monitoraggio da remoto grazie ad un’app di gestione dedicata;
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