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La turbina eolica Mod-1 di NASA in cima ad una collina a Boone, Carolina del Nord, nel 1979.
L'iniziativa verde

Fonti energetiche a confronto

Ogni kilowatt-ora ha una storia nascosta: una miniera, una fabbrica, un camino o una lama; confrontateli onestamente e il quadro è più chiaro del dibattito.

NASA Glenn Research Center

Nel 1979 NASA ha acceso la Mod-1, una turbina eolica a due pale con un rotore di 61 metri di diametro, su una montagna della Carolina del Nord. Era una delle più grandi turbine del suo tempo e uno dei primi tentativi di rendere l’energia eolica una parte seria della rete. Quattro decenni dopo, l’eolico e il solare sono le fonti di elettricità in più rapida crescita sul pianeta. Per capire perché, e cosa ancora non possono fare, aiuta a confrontare ogni fonte sugli stessi termini.

Tutta la vita, non solo il camino

Le emissioni di una centrale elettrica non si fermano al camino. L’acciaio e il cemento devono essere prodotti, il combustibile estratto e trasportato, e tutto alla fine smontato. Le valutazioni del ciclo di vita sommano tutto questo per kilowatt-ora. La revisione dell’IPCC di centinaia di tali studi dà una chiara classifica: il carbone emette circa 820 grammi di CO2 equivalente per kilowatt-ora, gas circa 490, mentre eolico, nucleare e idroelettrico sono intorno a 10-25, e solare intorno a 40-50.

La sicurezza racconta una storia simile. Se si contano i decessi per incidenti e l’inquinamento atmosferico per unità di elettricità, carbone e petrolio sono di gran lunga le fonti più pericolose, perché bruciarli riempie l’aria di particolato. L’eolico, il nucleare e il solare sono centinaia di volte più sicuri.

820 gEquivalente di CO2 per kWh da carbone, mediana del ciclo di vita (IPCC AR5)
11 gEquivalente di CO2 per kWh da energia eolica onshore (IPCC AR5)
24.6morti per TWh da carbone, contro 0,04 per l'eolico (Il nostro mondo nei dati)

In cosa ogni fonte è brava

  • Carbone e gas possono essere accesi quando necessario, ma portano le più alte emissioni e l’inquinamento. Il gas emette circa la metà di CO2 rispetto al carbone quando viene bruciato, anche se le perdite di metano riducono il divario.
  • Nucleare La produzione di energia da fonti rinnovabili funziona costantemente con emissioni molto basse e un ingombro minimo; è costosa e lenta da costruire, e i rifiuti devono essere gestiti per molto tempo.
  • Energia idroelettrica L’agricoltura è flessibile e a basse emissioni di carbonio, ma le dighe inondano valli e cambiano fiumi.
  • Vento L’energia eolica è tra le nuove fonti di energia elettrica più economiche; varia con il tempo e necessita di spazio, reti e, sempre più spesso, stoccaggio.
  • Solare È economico, modulare e si adatta ai tetti di un villaggio o di un grattacielo; non produce nulla di notte e meno in inverno.
Due enormi escavatori a ruote in una vasta miniera sabbiosa a cielo aperto, con campi verdi e una fila di turbine eoliche all'orizzonte.
Escavatori a ruote benne nella miniera di lignite a cielo aperto di Garzweiler, Germania occidentale, 2019, con turbine eoliche all'orizzonte. Per il carbone, la storia nascosta di un kilowatt-ora inizia in una miniera come questa. Photo: Arne Müseler, CC BY-SA 3.0 DE

Non esiste una fonte perfetta. Esistono solo miscele migliori e peggiori, e la scelta del mix è nostra.

Il pezzo mancante: la flessibilità

La sfida di un sistema energetico pulito non è generare abbastanza energia in media, ma abbinare domanda e offerta ogni secondo. Batterie, energia idroelettrica pompata, reti più forti che condividono l’energia tra le regioni, una domanda che segue il sole e il vento e solide fonti a basse emissioni di carbonio colmano questo divario. Questo è anche il motivo per cui stiamo ricercando la generazione modulare che può sedersi dove viene utilizzata l’energia, come il Fan Wall.

Soluzioni collaudate: reti che sono già cambiate

L’elettricità pulita non è solo una previsione. Diversi paesi hanno ricostruito la maggior parte del loro approvvigionamento energetico nel giro di una generazione, ognuno con le risorse che aveva: vento, acqua, il calore della Terra o il sole. Tutte le cifre sottostanti sono quote della produzione di elettricità di ogni paese, da Ember e l’Istituto dell’Energia come compilato da Our World in Data, a meno che non sia data un’altra fonte.

  • Danimarca: il vento come spina dorsale. I combustibili fossili hanno prodotto l’84% dell’elettricità della Danimarca nel 2000 e l’11% nel 2024. Le turbine eoliche da sole hanno rappresentato il 58%, la bioenergia circa un quinto e l’energia solare è cresciuta da quasi nulla all’11% dal 2012.
  • Uruguay: una transizione in meno di un decennio. L’Uruguay faceva affidamento sulle sue dighe e bruciava petrolio e gas negli anni secchi; nel 2008, i combustibili fossili producevano il 39% della sua elettricità. L’eolico è cresciuto da circa l’1% nel 2013 al 32% nel 2018. Anche nel 2023, anno di bassissima produzione idroelettrica, i combustibili fossili hanno fatto meno dell’8 per cento, e nel 2024 circa l’1 per cento.
  • Kenya: il calore della Rift Valley. L’energia geotermica, dai pozzi a vapore nella Rift Valley, ha prodotto il 10 per cento dell’elettricità del Kenya nel 2000 e il 45 per cento nel 2024, più di qualsiasi altra fonte. Con l’idroelettrico, eolico e solare, più di nove decimi dell’elettricità del Kenya è ora rinnovabile, in aumento rispetto al 40 per cento nel 2000.
  • Scozia: più di quanto ne abbia bisogno. La Scozia ha generato un record di 38,4 TWh di elettricità rinnovabile nel 2024, 30,1 TWh di cui da energia eolica, ed ha esportato 19,7 TWh in più di elettricità verso il resto del Regno Unito rispetto a quanto importato (Governo scozzese, 2025).
  • Il Regno Unito: la fine del carbone. Nel 2000 tre quarti dell’elettricità britannica proveniva da combustibili fossili; nel 2024 circa un terzo lo fece, e l’eolico ha fatto il 29 per cento. Nell’autunno del 2024 Ratcliffe-on-Soar, l’ultima centrale a carbone, chiuderà dopo 50 anni, rendendo la Gran Bretagna la prima grande economia a smettere di bruciare il carbone per produrre energia (Governo del Regno Unito, 2024).
  • Brasile: acqua, poi vento e sole. L’energia idroelettrica ha fornito la maggior parte dell’elettricità del Brasile per decenni. Dal 2010 il paese ha aggiunto rapidamente l’eolico e il solare: insieme hanno prodotto il 24% della sua elettricità nel 2024, rispetto a meno dello mezzo per cento nel 2010.
  • Costa Rica: quasi tutte rinnovabili. Idroelettrico, geotermico ed eolico hanno fornito più del 98 per cento dell’elettricità della Costa Rica in ogni anno dal 2015.
  • Bangladesh: luce senza rete. Molti villaggi in Bangladesh erano lontani da qualsiasi linea elettrica. Dal gennaio 2003 la società finanziaria del Bangladesh IDCOL, sostenuta dapprima dalla Banca Mondiale, ha finanziato piccoli sistemi solari domestici per le famiglie rurali off-grid. Entro gennaio 2019 ne erano stati installati circa 4,1 milioni, portando l’elettricità solare a circa 18 milioni di persone, il 12 per cento della popolazione, che avevano illuminato le loro case con lampade a cherosene (IDCOL).
Vapore bianco che sale da una centrale geotermica bassa lunga su un pendio asciutto sotto un cielo nuvoloso.
La centrale geotermica Olkaria III vicino a Naivasha, nella Rift Valley del Kenya. Il vapore da pozzi come questi ora produce più elettricità del Kenya di qualsiasi altra fonte. Photo: Bbossoxx, CC BY-SA 4.0

Perché è diventato economico: la curva di apprendimento

La ragione per cui queste transizioni sono accelerate è il prezzo. Un modulo solare costava circa 132 dollari per watt nel 1975 e 27 centesimi nel 2024, in denaro di oggi: il 99,8% più economico (Our World in Data). Gli economisti chiamano il modello a Curva di apprendimento: ogni volta che la capacità installata totale del mondo è raddoppiata, il prezzo di un modulo è diminuito da circa un quinto a un quarto, mentre le fabbriche sono cresciute, i progetti sono migliorati e le catene di fornitura sono maturate. Le batterie hanno seguito la stessa strada. Le celle agli ioni di litio costano circa 9.200 dollari per kilowatt-ora nel 1991 e 78 dollari nel 2024, più del 99% in meno (Ritchie, il nostro mondo di dati), e il prezzo medio di un pacco batterie è sceso del 20 per cento solo nel 2024, a 115 dollari al kilowatt-ora (BloombergNEF, 2024).

L’energia più economica del futuro è l’energia che costruiamo. Ogni pannello installato rende il successivo più economico.

Battere il benchmark: un invito a presentare idee

Il confronto di cui sopra ha una lezione chiara: qualsiasi nuovo modo di produrre o risparmiare energia deve competere con fonti che sono già economiche e pulite. Su un edificio, il punto di riferimento è un pannello solare sul tetto. Questo è un livello elevato, ed è esattamente il motivo per cui vogliamo che più persone ci pensino. Il nostro Fan Wall è un’idea che stiamo testando apertamente, compresi i punti in cui non funziona. È solo un’idea. Il vero compito è trovare soluzioni ai problemi che rimangono: energia elettrica di notte e in inverno, riscaldamento per le case e l’industria, tetti affollati e reti che hanno bisogno di flessibilità.

Una veduta aerea di un sobborgo dai tetti rossi e grigi tra giardini e alberi, molti dei tetti coperti da pannelli solari scuri.
Tetti suburbani con pannelli solari a Canberra, Australia. Su un edificio, questo è il punto di riferimento che ogni nuova idea deve superare. Photo: Benlisquare, CC BY-SA 4.0

Ci piacerebbe sentire le tue idee, e ci sono due modi in cui un’idea può andare da qui.

  • Un pitch ha bisogno di un modello funzionante. Alcuni membri della Fondazione potrebbero avere contatti che potrebbero sentire un pitch per un’idea forte. Per essere presentata, un’idea ha bisogno di un modello reale che funzioni e produca effettivamente energia, con la sua uscita misurata su uno strumento, non rivendicata. Un prototipo delle dimensioni di un bollitore con un contatore registrato dice più di qualsiasi disegno.
  • Anche le idee cartacee sono benvenute. Un’idea ben argomentata senza hardware può ancora essere pubblicata qui sul sito se è solida: la fisica è controllata, i numeri sono onesti e il test più economico è chiaro. È così che le buone idee trovano le persone che possono realizzarle.

Sii realistico sulla differenza: raccogliere capitali senza un modello di lavoro è molto difficile, e nulla qui è una promessa di finanziamento, ritorni o introduzioni. Quello che possiamo promettere è una lettura seria e pubblica dei numeri.

Ogni alternativa, spiegata

Ogni articolo copre la fisica, i limiti rigidi, progetti reali con risultati misurati, il costo rispetto al solare sul tetto e ciò di cui un prototipo funzionante avrebbe bisogno.

Indicazioni che vale la pena esplorare

Questi sono punti di partenza con fisica reale dietro di loro, ognuno con il limite che un’idea deve rispettare. Ogni idea sul radar ha il suo articolo approfondito, collegato qui sotto, scritto con la stessa onestà della nostra ricerca Fan Wall.

  • Superfici solari che fanno due lavori. Facciate, barriere antirumore, tettoie per parcheggi e coperture di canali che producono elettricità mentre ombreggiano o proteggono qualcos’altro. I pannelli fotovoltaici ibridi aggiungono calore: da circa 100 a 700 kWh di calore per metro quadro all’anno in aggiunta all’elettricità (IEA SHC Task 60, 2020). Il limite è la luce solare stessa: al massimo circa 1 kW per metro quadro. Leggi: tetti solari che producono anche calore.
  • Fattorie e bacini che raccolgono anche la luce solare. I sistemi agrovoltaici sono stati modellati per ottenere dal 35 al 73% in più dalla stessa terra rispetto a colture e pannelli separati (Dupraz et al., 2011). Il solare galleggiante sul 30% dei serbatoi adatti potrebbe produrre circa 9.400 TWh all’anno, circa un terzo dell’elettricità mondiale di oggi, e ridurre l’evaporazione (Jin et al., 2023). Leggi: agrovoltaico e solare galleggiante.
  • Calore, non solo elettricità. Il calore rappresenta circa la metà dell’uso finale di energia nel mondo (IEA, Renewables 2019). Le batterie di calore a sabbia e pietra immagazzinano energia eolica e solare a basso costo per settimane; un’unità da 100 MWh ha iniziato a riscaldare la città finlandese di Pornainen nel 2025 (Polar Night Energy). Le pompe di calore geotermiche forniscono circa quattro unità di calore per ogni unità di elettricità (IEA, 2022). Il calore di scarto delle fabbriche, delle fognature e dei data center viene ancora per lo più gettato via (Forman et al., 2016). Leggi: batterie di sabbia e calore, pompe di calore geotermiche e calore residuo.
  • Acqua che si muove già. Le correnti di marea sono prevedibili per decenni; l’array MeyGen in Scozia ha superato i 50 GWh nel 2023. Onde, fiumi, canali di irrigazione e valvole riduttori di pressione nelle reti idriche trasportano tutti energia, solitamente solo kilowatt per sito, motivo per cui i progetti economici e standard sono più importanti di quelli da record. Leggi: corrente mareale, energia delle onde e piccola energia idroelettrica in tubazione.
  • Venti più alti. L’energia eolica cresce con il cubo della velocità del vento, e i venti a poche centinaia di metri sopra sono più forti e stabili. Gli aquiloni energetici sono il tentativo di raggiungerli; Makani di Google ha chiuso nel 2020 dopo tredici anni, mentre le aziende più piccole continuano a testare. Una buona idea qui deve spiegare l’affidabilità, non solo la potenza. Leggi: aquiloni energetici.
  • Utilizzare l’energia al momento giusto. Il passaggio quando scaldiamo l’acqua, carichiamo le auto e raffreddiamo gli edifici è la “centrale elettrica” più economica di tutte: i soli Stati Uniti hanno circa 200 GW di domanda flessibile conveniente entro il 2030 (Brattle, 2019). Anche le idee relative a software, tariffe e semplici apparecchi domestici contano come idee energetiche. Leggi: flessibilità della domanda.
Veduta aerea di un parcheggio multipiano il cui piano superiore è coperto da lunghe file di pannelli solari su tettoie in acciaio, tra gli alberi.
Tettoie solari sull'ultimo piano di un parcheggio a Natick, Massachusetts: la stessa superficie ombreggia le auto e produce elettricità. Photo: Stephen Coffrin, US Department of Energy (public domain)

Cosa contiene un brief di idee forti

  1. Il problema che risolve, e per chi: un tetto di città, una fattoria, una fabbrica, un villaggio senza griglia.
  2. Il controllo fisico. Quanti watt per metro quadrato, o per tonnellata, o per litro d’acqua? Quanti kWh all’anno? Un rapido confronto con il benchmark sopra risparmia tempo a tutti; Energia sostenibile senza aria calda di David MacKay è una guida gratuita per farlo onestamente.
  3. Il costo per kWh, anche come un range approssimativo, e ciò che avrebbe dovuto diventare più economico per vincere.
  4. Ciò che dovrebbe essere vero, e l’esperimento più economico che potrebbe dimostrarlo non lo è.
  5. Chi potrebbe danneggiare, dalla fauna selvatica ai vicini di casa, e come si fa a sapere.

Una buona idea non deve necessariamente essere giusta. Deve essere verificabile, e onesto su ciò che potrebbe dimostrare che è sbagliato.

Organizzazioni che svolgono questo lavoro

Queste organizzazioni no-profit aiutano a portare energia pulita e conveniente alle persone e pubblicano i risultati ottenuti. Dai un’occhiata al loro lavoro e, se ti convince, considera di donare direttamente a loro. La Fondazione Local Solar System non ha alcuna affiliazione con nessuno di loro e non riceve nulla da loro. Prima di donare, leggi i rapporti e i conti di ogni organizzazione e controlla come misura i suoi risultati. Le cifre sottostanti sono quelle delle organizzazioni.

  • SolarAid (organizzazione di beneficenza registrata nel Regno Unito 1115960) porta luci solari a famiglie rurali nell’Africa sub-sahariana che altrimenti userebbero cherosene, candele o torce, attraverso la propria impresa sociale. Riporta 2,5 milioni di luci distribuite e 13,3 milioni di persone raggiunte.
  • Sorella solare (US non-profit) recluta, forma e supporta le donne imprenditrici nelle parti remote dell’Africa subsahariana per costruire aziende che vendono illuminazione solare e stufe pulite alle famiglie fuori dalla rete.
  • [Azione pratica] (https://practicalaction.org/) (organizzazione di beneficenza registrata nel Regno Unito 247257) lavora con comunità in Africa, Asia e America Latina su tecnologie pratiche contro la povertà, compreso l’accesso all’energia pulita, ad esempio energia rinnovabile per i campi profughi.
  • RMI (fondato nel 1982 come Rocky Mountain Institute, non-profit statunitense) è un’organizzazione di ricerca indipendente che lavora con governi, compagnie energetiche e aziende in più di 50 paesi per spostare i sistemi energetici verso l’energia pulita a basso costo.
  • Ember (think tank indipendente no-profit, fondato nel 2020) pubblica dati gratuiti e aperti sull’elettricità di quasi tutti i paesi, compresa gran parte dei dati del grafico sopra, in modo che chiunque possa verificare quanto velocemente le reti stanno cambiando.
Una giovane ragazza in un pinafore della scuola guarda giù ad una piccola lampada solare a forma di girasole giallo che brilla nelle sue mani.
Ad Addis Abeba, in Etiopia, una studentessa tiene la sua prima lampada a energia solare. Per le famiglie senza connessione alla rete, una piccola luce solare può sostituire il cherosene e le candele. Photo: USAID in Africa (public domain)

Come potete aiutare

  • Cambia la tua fornitura a una tariffa per le energie rinnovabili o a un sistema di energia comunitaria, ove disponibile.
  • Usa l’energia quando è pulita. Fai funzionare le lavatrici e ricarica i veicoli quando il vento e il sole sono abbondanti; molte reti pubblicano l’intensità di carbonio in tempo reale.
  • Mettere pannelli sui tetti. Case, scuole, supermercati e parcheggi sono siti solari già pronti; chiedere al vostro consiglio e il tuo datore di lavoro.
  • Risparmia prima di generare. Isolamento e apparecchi efficienti riducono le bollette e le emissioni allo stesso tempo.
  • Chiedi i numeri. Chiedi al tuo fornitore di energia elettrica e al tuo governo le emissioni del ciclo di vita dell’energia che acquisti.
  • Sostenere le persone che fanno il lavoro. Il Organizzazioni sopra elencate Portare luce solare ed energia pulita alle famiglie che non ne hanno, e pubblicare dati aperti e ricerche; controllare i loro rapporti e donare direttamente se il loro lavoro ti convince.
  • Inviaci un’idea energetica. Utilizzare il Modulo di contributo, scegli l’Iniziativa Verde e descrivi la tua idea con i cinque punti sopra. Se hai un modello funzionante, includi il suo output misurato e come lo hai misurato. Ingegneri, studenti e creatori sono anche i benvenuti a rivedere le idee di altre persone sulla contribution board.

Fonti e ulteriori letture