Contenuto
- introduzione
- Uso storico delle energie rinnovabili negli Stati Uniti
- Un leggero risveglio per l'energia rinnovabile
- Prezzi più elevati di energia da combustibili fossili
- Le risorse di combustibili fossili si stanno esaurendo
- Cambiamento climatico
- Supporto governativo per le energie rinnovabili
- Miglioramenti tecnologici e costi inferiori
- Commercializzazione e infrastruttura
- Recenti tendenze nelle energie rinnovabili
- Tendenze per il futuro
- Dove saranno situati i nuovi progetti rinnovabili?
Fonti di energia rinnovabile: Le fonti energetiche rinnovabili possono essere utilizzate senza ridurre la quantità che può essere prodotta in futuro. L'energia eolica e solare sono esempi di fonti di energia rinnovabile. Immagine copyright iStockphoto / Fernando Alonso Herrero.
introduzione
L '"energia rinnovabile" è l'energia prodotta da una fonte che non è permanentemente esaurita. La luce solare, il vento, l'acqua che scorre, il calore geotermico e le piante sono esempi di risorse di energia rinnovabile. Possono essere prodotti oggi senza danneggiare la loro capacità di essere prodotti in futuro.
Negli ultimi dieci anni l'uso di energia rinnovabile sta diventando sempre più importante per le persone, l'industria e i governi. Perché? Le risorse energetiche rinnovabili non si esauriscono, stanno diventando meno costose e hanno un impatto ambientale più lieve.
Statistiche sulle energie rinnovabili: Nel 2009, le energie rinnovabili rappresentavano circa l'8% della produzione / consumo di energia degli Stati Uniti. Di tale importo, solare, geotermico, eolico, idroelettrico e biomasse rappresentavano ciascuno almeno l'1% del totale. Fonte: Energy Information Administration.
Consumo di energia rinnovabile: Tendenze nella produzione / consumo di energia rinnovabile dal 1950 al 2009. La quantità di energia prodotta da fonti rinnovabili è aumentata costantemente nel tempo. Il più significativo è la rapida crescita dei biocarburanti e del vento negli ultimi dieci anni. Fonte: Energy Information Administration.
Uso storico delle energie rinnovabili negli Stati Uniti
Due importanti fonti di energia rinnovabile negli Stati Uniti sono sempre state il legno e l'energia idrica. Il potere animale potrebbe anche essere considerato un'importante fonte iniziale di energia rinnovabile. Questi rappresentavano quasi tutta l'energia prodotta negli Stati Uniti fino a quando l'estrazione del carbone iniziò a metà del 1700 e la perforazione per petrolio e gas iniziò a metà del 1800.
Una volta commercializzata la produzione di combustibili fossili, il legno e l'acqua furono gradualmente sostituiti come combustibili primari. È diventato meno costoso e più conveniente per soddisfare il fabbisogno energetico di una casa o di una fabbrica da combustibili fossili che da legno o acqua. I combustibili fossili sono diventati i nuovi combustibili primari. Oggi - oltre 100 anni dopo - sono ancora in quella posizione dominante.
Consumo di energia rinnovabile per settore: Tendenze nella produzione / consumo di energia rinnovabile per settore dal 1950 al 2009. L'uso di energia rinnovabile nei settori dell'energia elettrica e industriale è cresciuto costantemente. Negli ultimi dieci anni si è verificata un'esplosione nel settore dei trasporti. Fonte: Energy Information Administration.
L'Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti ha preparato questa mappa potenziale per la generazione di energia eolica su larga scala. Le aree blu più scure hanno un potenziale di watt / metro quadrato di oltre 800. Immagine EPA.
Mappa del potenziale di energia solare: Il National Renewable Energy Laboratory ha pubblicato una serie di mappe del potenziale di energia solare. Gli Stati Uniti sudoccidentali hanno il maggior potenziale per i progetti di energia solare. Informazioni più dettagliate
Un leggero risveglio per l'energia rinnovabile
I combustibili fossili hanno permesso l'industrializzazione degli Stati Uniti, ma il loro uso è stato principalmente raggruppato attorno a miniere e pozzi fino allo sviluppo di metodi di trasporto efficienti. Nelle aree lontane da depositi di carbone, petrolio e gas, acqua, legna e talvolta vento continuarono a alimentare la nazione.
Dal 1970 circa le fonti energetiche rinnovabili hanno fornito solo dal 5% al 7% circa del consumo di energia negli Stati Uniti. Tuttavia, negli ultimi dieci anni, le energie rinnovabili hanno ricevuto maggiore attenzione. Le ragioni di questa maggiore attenzione includono:
Prezzi più elevati di energia da combustibili fossili
I prezzi del petrolio, del gas naturale e del carbone sono aumentati costantemente e i prezzi dei combustibili fossili possono essere volatili e imprevedibili. Sebbene l'energia rinnovabile sia stata storicamente più costosa, il differenziale di costo diminuisce con l'aumento dei prezzi dei combustibili fossili.
Le risorse di combustibili fossili si stanno esaurendo
Quando iniziò l'estrazione del carbone verso la metà del 1700, le prime giunzioni di carbone vicine alla superficie furono le prime ad essere sfruttate. Nel corso del tempo sono stati estratti i carboni più facili da estrarre e di alta qualità. Ciò che rimane oggi è di solito più difficile da estrarre o ha una qualità inferiore.
L'esplorazione di petrolio e gas ha rapidamente trovato i depositi più grandi e poco profondi. Oggi gli obiettivi di esplorazione sono spesso più piccoli, più profondi e situati in ambienti difficili come l'oceano profondo o l'Artico.
Cambiamento climatico
I combustibili fossili come petrolio, gas naturale e carbone sono ricchi giacimenti di carbonio sepolti nelle profondità della Terra. Si accumularono lì lentamente per centinaia di milioni di anni.
Quando i combustibili fossili vengono bruciati, il loro carbonio viene riportato nell'atmosfera sotto forma di anidride carbonica, un gas serra che contribuisce al riscaldamento globale e ai cambiamenti climatici. In circa duecento anni, gli umani hanno prodotto e bruciato una parte significativa della risorsa di combustibili fossili della Terra, inviandola nell'atmosfera quasi un milione di volte più velocemente di quanto non fosse rimossa per formare combustibili fossili.
Supporto governativo per le energie rinnovabili
Oggi, i governi di tutto il mondo accettano il fatto che la combustione di combustibili fossili stia rapidamente modificando l'atmosfera terrestre, portando a cambiamenti climatici che hanno molti impatti indesiderati. Nel tentativo di rallentare il rilascio di biossido di carbonio nell'ambiente, i governi stanno offrendo sovvenzioni, incentivi fiscali e altri programmi progettati per sostenere lo sviluppo delle energie rinnovabili.
Miglioramenti tecnologici e costi inferiori
Mentre i prezzi dei combustibili fossili sono in aumento, il costo di produzione di pannelli solari, sistemi geotermici, turbine eoliche e altre attrezzature per l'energia rinnovabile sta diminuendo in base al costo per BTU. Mentre il costo delle energie rinnovabili rimane ancora elevato, la tendenza dei prezzi è in una direzione favorevole. Questo è quando il sostegno del governo può fare una grande differenza.
Commercializzazione e infrastruttura
Man mano che vengono completati più progetti di energia rinnovabile, la loro capacità di integrarsi senza problemi con edifici, veicoli e fonti di energia primaria sta migliorando. La produzione di massa abbassa i prezzi e un tasso di adozione crescente aumenta la disponibilità di attrezzature affidabili, parti ed esperienza nel servizio.
Mentre tutto quanto sopra suggerisce che siamo sull'orlo di un'esplosione di energia rinnovabile, non abbiamo ancora attraversato importanti punti di prezzo e penetrazioni del mercato per rendere le energie rinnovabili auto-avviabili e autosufficienti. Questo è il motivo per cui i governi stanno tentando di sostenere l'adozione e il miglioramento dei sistemi di energia rinnovabile.
Mappa del potenziale di energia geotermica: Il National Geothermal Data System ha pubblicato una mappa del potenziale geotermico per gli Stati Uniti. Dimostra che le installazioni di pompe di calore geotermiche possono avere successo in tutto il paese (abbronzatura chiara), le aree di utilizzo diretto a bassa temperatura (sotto i 100 gradi C) sono abbondanti negli Stati Uniti occidentali (arancione) e alcuni stati hanno posizioni potenziali per l'elettricità generazione di energia in cui le temperature dell'acqua nel sottosuolo sono superiori a 100 gradi C (rosso). Non tutte le posizioni indicate in questi colori saranno adatte a causa delle condizioni locali del terreno, delle normative sull'uso del suolo e di altri fattori. Informazioni più dettagliate
Recenti tendenze nelle energie rinnovabili
Le energie rinnovabili rappresentano attualmente circa l'8,20% del consumo di energia degli Stati Uniti. La maggior parte proviene da biomassa e fonti idroelettriche. Dal 1995 la quantità di energia prodotta da fonti rinnovabili è aumentata del 15,9%. Se gli Stati Uniti sperano di ottenere il 25% della sua energia prodotta da fonti rinnovabili entro il 2025, sarà necessaria una spinta enorme.
La fonte di energia rinnovabile in più rapida crescita dal 1995 è stata l'energia eolica. L'implementazione dell'energia eolica è esplosa con un aumento di oltre il 2000%. Sebbene si tratti di una crescita spettacolare, il vento contribuisce con meno del 3/4% dell'approvvigionamento energetico delle nazioni.
Il solare è cresciuto del 55% dal 1995 e il rapido calo del prezzo per chilowatt dei pannelli solari dovrebbe sostenere la crescita futura. La geotermia è cresciuta di quasi il 27%. Le nuove tecnologie e l'aumento dei prezzi dei combustibili fossili rendono i progetti di riscaldamento spaziale geotermico competitivi rispetto alle unità di combustibili fossili.
Mappa del potenziale energetico idroelettrico: Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ha pubblicato mappe che mostrano l'uso attuale e il potenziale di sviluppo futuro dell'energia idroelettrica negli Stati Uniti. La maggior parte delle aree sono situate in cui i flussi scorrono attraverso le aree con almeno un moderato rilievo locale. Informazioni più dettagliate
Tendenze per il futuro
Il futuro delle energie rinnovabili è molto luminoso. Il costo per BTU è in calo. I metodi per integrarli senza problemi in edifici, veicoli e fonti di energia primaria stanno migliorando. I timori dei cambiamenti climatici stanno motivando i governi a sostenere progetti di energia rinnovabile con sovvenzioni, sgravi fiscali e altri incentivi.
I progetti di energia rinnovabile aiutano quasi sempre gli Stati Uniti a diventare più indipendenti dal punto di vista energetico. Questo perché i progetti di energia rinnovabile si trovano di solito vicino a dove verrà consumata l'energia. Ciò riduce il loro impatto ambientale, diminuisce i costi e offre ai governi incentivi per ridurre la dipendenza estera.
Dove saranno situati i nuovi progetti rinnovabili?
Esistono opportunità per progetti di energia rinnovabile in località degli Stati Uniti. Le pompe di calore geotermiche possono avere un senso economico in quasi tutte le località degli Stati Uniti in cui le condizioni di sviluppo del suolo e del territorio sono adeguate. Gli Stati Uniti occidentali sono particolarmente fortunati con vaste aree con un alto potenziale per progetti eolici, idroelettrici, solari e geotermici (vedi mappe in questa pagina).
L'uso di energia rinnovabile dovrebbe crescere rapidamente nel prossimo decennio man mano che le loro tecnologie diventeranno più efficienti e competitive rispetto ai combustibili fossili. Costi, obiettivi di protezione del clima e ideali di indipendenza energetica li aiuteranno ad avere successo.