4
La scienza e la tecnica hanno fatto a gara per offrire nuove forme di controllo 
della materia, nuovi tipi di impiego delle varie fonti di energia con continue scoperte, 
ciascuna delle quali, promuoveva altre scoperte. Spesso però, è mancato il quadro dei 
pericoli che sarebbe venuto dall’impiego di determinate sostanze, considerate utili per 
altri fini, mentre il rapporto, che collegava taluni effetti a determinate cause, è stato 
spesso del tutto ignorato anche dagli stessi esperti. 
Anche il ricorso alle fonti di energia, sollecitato dalle scoperte fatte a partire dal 
secolo scorso, per molto tempo ha condiviso, erroneamente, il concetto della mancanza 
di conseguenze negative dal punto di vista ecologico, quando i problemi di costo 
generale si limitavano soltanto a quelli connessi al costo dello sfruttamento diretto delle 
fonti di energia. Così si cominciò con il carbone per la macchina a vapore; si passò poi 
al costo degli impianti per le centrali idroelettriche, ed infine al costo degli oli minerali, 
quando essi cominciarono ad essere usati o come combustibile in sostituzione del 
carbone, o in forma diretta dopo la scoperta del motore a scoppio. Che l’uso del carbone 
o del petrolio potesse provocare effetti negativi all’ambiente, sia pure attraverso la 
diffusione nell’aria dei residui gassosi della combustione, erano fatti ai quali si è 
cominciato a pensare solo da qualche tempo, perché prima si partiva dal presupposto 
che la Terra è così grande che dalla utilizzazione delle sue varie risorse non potesse 
derivarne alcun danno. 
Negli ultimi decenni si è preso coscienza del fatto che l’uso incondizionato delle 
fonti di energia non fosse immune da pericoli, e ciò ha indotto molti studiosi ad 
indirizzare i loro sforzi nella ricerca della misura dei danni e dei mezzi più idonei per 
attenuarli. 
In tale scenario diventa, dunque,  possibile obiettivo la prospettiva di un nuovo 
sviluppo sostenibile duraturo, come si dice per indicare una crescita della ricchezza 
prodotta che non porti alla sua distruzione, e né comprometta la possibilità di sviluppo 
delle generazioni future. Dal punto di vista dei sistemi energetici lo sviluppo sostenibile 
è, senza dubbio, lo sviluppo No Oil, o più in generale No fossil Fuel. Ed è altrettanto 
evidente che deve essere uno sviluppo solare. 
La sfida, oggi, è quella dei cicli completamente chiusi, ovvero quei cicli operativi 
che partano da risorse, alle quali siano capaci di ritornare alla fine della loro funzione 
utile. La realizzazione di ciò rappresenta la maggiore sfida per l’energia di domani; ed è 
proprio in questa prospettiva che si fa largo l’opportunità di adozione dell’idrogeno 
come nuovo vettore energetico. Idrogeno ed elettricità ottenuta da fonti rinnovabili, 
infatti, applicati su larga scala, potrebbero consentire di realizzare già oggi tutti gli usi 
finali di cui l’attività umana ha bisogno per lo sviluppo. Questa nuova strategia 
energetica dei cicli chiusi e dell’idrogeno è una prospettiva verso la quale i Paesi più 
avveduti e le imprese più dinamiche si spingeranno con grande velocità negli anni 
avvenire. 
Dopo questa sintetica premessa, sembra utile chiarire che l’ obiettivo di questo 
lavoro è quello di fornire un quadro globale sulle fonti energetiche rinnovabili che 
dovrebbero sostituire o quanto meno prendere il sopravvento sulle fonti fossili, al fine di 
realizzare una sensibile riduzione delle emissioni in atmosfera. 
 5
Il lavoro è strutturato in tre capitoli. Nel primo capitolo si descrive l’ attuale 
situazione del bilancio energetico nazionale con un occhio all’ importanza che le 
politiche europee rivestono al fine del miglioramento di una situazione che rischia di 
degenerare. 
Nel secondo capitolo si analizzano le conseguenze di natura ambientale e non, 
frutto di quel sistema energetico che, tanto ci ha dato, ma tanto rischia di toglierci, non 
tralasciando di analizzare più dettagliatamente i settori maggiormente responsabili e le 
possibili soluzioni e strategie. 
Ed, infine, nel terzo capitolo si affrontano più da vicino le fonti energetiche 
rinnovabili e le relative tecniche di utilizzo, in grado di dar vita nel giro di pochi anni ad 
una consistente penetrazione delle Fonti di Energia Rinnovabili (Fer) nel sistema 
energetico nazionale e mondiale.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 6
CAPITOLO I 
 
 
Energia e sostenibilità ambientale 
 
 
 
1.1 Cenni storici 
 
 
Tutte le attività umane, da quelle più elementari correlate alla mera 
sopravvivenza, a quelle più complesse legate alle attuali necessità di relazioni, 
produzione e soddisfacimento dei bisogni umani, richiedono grandi quantità di energia 
sotto diverse forme. 
Quando pensiamo o ci muoviamo utilizziamo energia immagazzinata nel nostro 
corpo, tutti gli oggetti che ci circondano o di cui facciamo uso hanno bisogno di energia 
per funzionare o ne hanno avuto bisogno per essere realizzati, i trasporti, la 
comunicazione,  rappresentano  solo una parte delle innumerevoli  attività  rese possibili 
grazie alla  disponibilità di energia. 
 In generale, si può affermare che tutta questa energia disponibile sul nostro 
pianeta deriva direttamente o indirettamente dal Sole: l’energia idrica, eolica, chimica 
dei combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale ) e delle biomasse (per esempio 
la legna), tutte difatti sono il frutto di quel flusso ininterrotto di energia solare, che 
alimentando tutti  i processi vitali, vegetali e animali, nel corso di milioni di anni, ha 
dato vita a quelle che oggi rappresentano le principali fonti energetiche.                                                        
Risalgono alla formazione della terra, invece, l’energia geotermica e quella 
nucleare che come tali non derivano dalle trasformazioni successive dell’energia del 
Sole. Il pianeta terra può essere, quindi, considerato come un unico grande sistema 
energetico all’ interno del quale hanno luogo una serie di  trasformazioni tra le diverse 
forme di energia (1). 
La storia dell'uomo è stata da sempre caratterizzata dalla ricerca di nuove fonti 
energetiche: inizialmente per garantirsi la sopravvivenza, in seguito per il 
miglioramento del proprio tenore di vita.  
In origine l'energia era costituita dal lavoro muscolare, spesso fornito dagli schiavi 
e dagli animali da soma; successivamente venne sfruttata l'energia eolica (mulini a 
vento) e idraulica (ruote ad acqua e macchine similari). 
Verso la fine dell'Ottocento, con lo sviluppo della civiltà industriale, il fabbisogno 
energetico fu soddisfatto grazie all'utilizzo intensivo del carbone. Sotto il profilo 
tecnologico, costituì un notevole passo avanti l'aver capito che il calore, attraverso la 
produzione di vapore, poteva essere trasformato in energia meccanica. La prima 
applicazione di questa nuova fonte di energia fu la macchina a vapore inventata da 
Watt, che sostituì i tradizionali cavalli con i più moderni “cavalli-vapore”. 
 7
Nei primi decenni del Novecento, dopo un avvio promettente dell'energia 
idroelettrica, grandi giacimenti di petrolio vennero scoperti in Medio Oriente: la corsa 
all' “oro nero” era cominciata. 
Negli anni ‘60, dopo mezzo secolo di dominio incontrastato del petrolio, il gas 
naturale si è dimostrato una valida alternativa, soprattutto per quanto riguarda gli 
impieghi domestici (cottura e riscaldamento), grazie al suo minore impatto ambientale. 
All'inizio degli anni ’70, in alcuni Paesi  cominciò a farsi avanti l'energia nucleare, 
principalmente nell'ambito della produzione di elettricità. Lo sviluppo di tale energia, 
così come quello di altre fonti energetiche alternative, si spiega con i forti incrementi 
del prezzo del greggio provocati dalle crisi petrolifere verificatesi del ‘74 e del ‘79, e da 
quella del ‘90 durante la Guerra del Golfo (2)(3). 
Il serbatoio delle fonti energetiche attualmente disponibile nel mondo, è costituito 
da petrolio, gas naturale, carbone, energia idroelettrica ed energia nucleare, in 
percentuali variabili da nazione a nazione. A queste fonti principali se ne aggiungono 
altre che, anche se in quantità ancora poco significative, sono dotate della caratteristica 
di essere rinnovabili
1
: l'energia geotermica, solare, eolica, da rifiuti,  da biomasse e così 
via. 
L'Agenzia Internazionale dell'Energia
2
  prevede che da qui al 2020 il consumo 
mondiale di energia nel mondo aumenterà di circa il 65% rispetto ai livelli attuali. Le 
ragioni sembrano chiare: Il 50% dei paesi nel mondo sono in una fase di 
industrializzazione con economie che si sviluppano rapidamente, alcuni come la Cina 
per esempio al ritmo del 10% o più. Inoltre, la situazione mondiale si è fatta più 
mutevole a causa del rapido aumento della popolazione del pianeta. L’attuale 
popolazione di circa 6 miliardi di persone raggiungerà oltre i 10 miliardi nel 2050 e 
l’80% di tale popolazione abiterà nei paesi in via di sviluppo, dove il 50% attualmente 
non ha elettricità. E’, quindi, prevedibile che la loro domanda di erogazione di servizi di 
energia e di un migliore livello di benessere, andranno rapidamente crescendo (4). 
Quali fonti forniranno tutta questa energia all'uomo? 
La disponibilità di combustibili fossili sarà sempre più ridotta con il passare del 
tempo (a causa dell'esaurimento dei giacimenti) e, per poter soddisfare la crescente 
domanda di energia, sarà necessario avvalersi di nuove fonti, in particolare di quelle 
rinnovabili, caratterizzate da minore impatto ambientale. 
L’accesso ai servizi energetici e a un’adeguata disponibilità di energia, sono 
requisiti essenziali per lo sviluppo socio-economico e per il soddisfacimento dei bisogni 
umani fondamentali. 
Il fatto che gli effetti negativi dei sistemi energetici possano compromettere la 
qualità della vita delle generazioni future rende, però, necessario l’impegno da parte 
dell’uomo a compiere sforzi per assicurare che tale sistema energetico evolva, 
rispettando quegli equilibri che regolano gli ecosistemi naturali, evitando così di 
produrre sul paesaggio radicali modifiche in tempi veloci.  
                                                 
1
 Fonti  la cui velocità di consumo è paragonabile alla velocità di ricostituzione delle stesse (fonti 
virtualmente inesauribili). 
2
 Uno dei più importanti istituti di ricerca che si occupa di studi sull'energia. 
 8
Infatti, lo sfruttamento continuo e incontrollato delle risorse naturali, può portare 
ad un loro rapido esaurimento e all’alterazione dell’equilibrio degli ecosistemi a tal 
punto da compromettere la salute e la capacità produttiva dell’ecosistema stesso. 
La gestione dell’ambiente deve essere pensata tenendo sempre in considerazione 
quale impatto hanno prodotto sul territorio le attività umane e valutando la somma degli 
effetti fisici, chimici, biologici, culturali e socioeconomici. In questo modo, si possono 
creare le condizioni che permettono agli esseri viventi di soddisfare i propri bisogni, 
realizzando ciò che viene definito uno sviluppo sostenibile
3
. 
Per questo è necessario avere una cultura dei comportamenti ecologicamente 
corretti, con il fine di modificare alcuni atteggiamenti e fare in modo che questi siano 
sostenibili non solo attraverso un maggior utilizzo delle fonti energetiche rinnovabili, 
ma soprattutto attraverso la riduzione della velocità di produzione dei rifiuti, 
uguagliandola alle capacità naturali di assorbimento da parte degli ecosistemi (5). 
Tutto ciò riveste un ruolo preminente, perché non sempre l’ambiente degradato 
può essere recuperato dall’uomo con opportune azioni di ripristino. 
 
 
 
 
 
                                                 
3
 Uno sviluppo in grado di soddisfare i bisogni attuali senza compromettere quelli delle generazioni 
future. 
 9
1.2 Il Bilancio Energetico Nazionale  
 
 
Oggi viviamo in un mondo interamente dominato dall’energia. E’ diventata la 
valuta del potere politico ed economico di un paese, il fondamento della nostra 
ricchezza, del nostro benessere, della nostra smania di progresso. E’ ormai diventata la 
compagna inseparabile dell'uomo, che la utilizza in ogni momento della sua giornata e 
in tutte le sue attività. 
  Per assicurarsi la possibilità di usufruire di questa risorsa in modo semplice, 
stabile e continuo, l'uomo ha dovuto applicarsi in studi e ricerche per molto tempo, e 
solo negli ultimi decenni del diciannovesimo secolo è riuscito, in molte nazioni, ma non 
in tutte, a predisporre sistemi energetici che assicurano la qualità e le quantità di energia 
necessaria allo sviluppo. Sistemi energetici che se  mal realizzati possono 
compromettere quella stessa qualità e quantità fautrice della realizzazione dei medesimi. 
L'importanza dell'energia nella società moderna ha portato l'uomo non solo a 
creare complessi sistemi energetici, ma anche a porsi il problema di misurare quanta 
energia egli consuma ogni anno e di capire da quale fonte la ricava e da quale Paese la 
importa.  
A questi problemi l'uomo ha risposto utilizzando apposite unità di misura 
dell'energia ed elaborando uno schema di rappresentazione dei flussi energetici che 
entrano in un Paese e vengono utilizzati dai diversi settori di utenza nell'arco di un anno: 
il Bilancio Energetico Nazionale. 
Come tutti i bilanci, anche il bilancio energetico, raccoglie informazioni sulle 
entrate e sulle uscite, in questo caso di energia. 
Quello nazionale è il bilancio energetico più noto e utilizzato e consiste in una 
raccolta di informazioni su come viene prodotta l'energia e su come viene utilizzata in 
un Paese nell'arco di un anno (6). 
Ecco, in sintesi, come va letto il Bilancio Energetico Nazionale. Innanzitutto 
l'energia messa a disposizione dalle diverse fonti viene espressa con un' unità di misura 
comune: la TEP
4
, questo consente di sommare tra loro e confrontare i dati relativi alle 
differenti fonti. 
La prima informazione contenuta nel BEN è la disponibilità di energia totale e la 
suddivisione per fonti (dette anche consumi primari di energia o fonti primarie). Questi 
dati indicano quanta energia è messa a disposizione di un Paese per essere consumata 
direttamente (ad esempio l'energia elettrica importata o prodotta dalle centrali 
idroelettriche), oppure per essere trasformata in prodotti derivati, da inviare 
successivamente al mercato del consumo finale (ad esempio il petrolio, che va poi alle 
raffinerie per essere trasformato in benzina e gasolio) o, infine, per essere trasformata in 
energia elettrica ( il carbone, il gas e il petrolio utilizzati dalle centrali termoelettriche 
per produrre elettricità).  
                                                 
4
 Tonnellata equivalente di petrolio pari a 41,87 miliardi di Joule. 
 10
L'energia fornita dalle fonti primarie può appartenere al Paese (produzione nazionale: ad 
esempio il gas estratto nei giacimenti della Val Padana o del Mare Adriatico) oppure 
essere importata (ad esempio il petrolio che l'Italia importa dal Medio Oriente o il gas 
che importa dalla Libia e dalla Russia). 
E' importante ricordare che in questa fase di definizione dei consumi primari di energia, 
la produzione nazionale di energia elettrica include solo quella da centrali idroelettriche, 
geotermiche, solari ed eoliche o da eventuali altre fonti rinnovabili, ma non include, 
quella ottenuta bruciando combustibili fossili. Questa distinzione è stata introdotta per 
evitare che parte della disponibilità di energia venga conteggiata due volte, una volta 
come petrolio e una volta come energia elettrica prodotta dalla combustione di quel 
petrolio. 
Dalla somma della produzione nazionale e delle importazioni delle diverse fonti, 
va sottratta l'energia esportata e la variazione delle scorte. A questo punto si ottiene la 
disponibilità primaria di energia (detta anche consumo primario o consumo interno 
lordo). 
Il Bilancio Energetico Nazionale viene preparato ogni anno. In questo modo è 
possibile confrontare i consumi di energia nel corso degli anni analizzando la diversa 
provenienza delle fonti (se importata o di produzione nazionale), la diversa 
composizione (quali fonti energetiche si sono utilizzate) e l'andamento dei consumi 
nazionali (se crescono o diminuiscono). 
Le informazioni che si possono trarre dal confronto dei consumi di energia nei 
diversi anni sono molto importanti. Ad esempio, confrontando il consumo primario di 
energia con i dati sulla produzione, è possibile vedere se, nel corso del tempo, un Paese 
é riuscito a utilizzare meglio l'energia disponibile, impiegandone di meno per produrre 
di più. Ma si può anche verificare che le fonti energetiche rinnovabili, o quelle il cui 
utilizzo provoca minori impatti ambientali, abbiano  progressivamente sostituito le fonti 
energetiche maggiormente inquinanti.  
Un'altra utile indicazione è la dipendenza di un Paese dalle importazioni di 
energia. In paesi come l'Italia, ad esempio, le risorse energetiche del sottosuolo sono 
limitate ed è necessario importare dall'estero circa l'80% dell'energia primaria. Poiché 
dalla disponibilità di energia dipende gran parte del nostro sviluppo e benessere 
quotidiano, è necessario che i paesi come il nostro, fortemente dipendenti dall'estero per 
l'approvvigionamento di energia, mantengano buone e stabili relazioni con i paesi 
fornitori.  
L’attuale sistema energetico è essenzialmente basato sulle fonti primarie
5
di 
origine fossile, cioè costituite da riserve di combustibili naturali formatesi in milioni di 
anni nel corso dell’ evoluzione del nostro pianeta, che vengono bruciate per soddisfare 
circa l’ 83% dell’ attuale fabbisogno energetico globale e sono costituite essenzialmente 
da petrolio, gas naturale, e carbone; un altro 7%, circa, del fabbisogno energetico 
globale è coperto dal materiale fissile
6
, solo l’ 8% circa del fabbisogno energetico 
mondiale è coperto da fonti di energia rinnovabili. 
                                                 
5
 Fonti presenti in natura prima di aver subito una qualunque trasformazione, siano esse esauribili,  quali 
petrolio grezzo, gas naturale, carbone, oppure rinnovabili, quali energia solare, eolica, idrica, eccetera. 
6
 L’Uranio 235 dalla cui fissione si ottiene energia nucleare.