Cos'è l'energia termoelettrica e come funziona

Nel dibattito sulla transizione energetica, l’energia termoelettrica continua a giocare un ruolo cruciale nel soddisfare la domanda elettrica di famiglie e imprese. Ma cos’è l’energia termoelettrica, da cosa viene prodotta e quali sono i suoi impatti sull’ambiente?

In questo articolo approfondiamo la definizione di energia termoelettrica, come si realizza la sua produzione e analizziamo vantaggi e svantaggi di una tecnologia che oggi rappresenta una parte consistente del nostro mix energetico.

Cos’è l’energia termoelettrica e come viene prodotta

L’energia termoelettrica è l’energia elettrica generata a partire dalla trasformazione del calore. Questo calore deriva dalla combustione di un combustibile (come gas, carbone, biomasse), che libera energia termica. Questa viene utilizzata per azionare turbine e generare, attraverso un alternatore, energia meccanica e poi elettrica.

Le centrali termoelettriche possono utilizzare sia fonti fossili che fonti rinnovabili. In Italia, la maggior parte degli impianti è alimentata a gas naturale, spesso con tecnologie a ciclo combinato, che combinano turbine a gas e a vapore per migliorare l’efficienza. Un modello ancora più evoluto è rappresentato dagli impianti di cogenerazione, capaci di produrre contemporaneamente energia elettrica e calore da destinare ad altri usi, come il teleriscaldamento.

Nel 2023, secondo i dati Terna, l’energia termoelettrica non rinnovabile ha coperto oltre il 55% della produzione elettrica nazionale, in forte diminuzione rispetto all’anno precedente (-19,3%).

Fonti fossili e rinnovabili nel termoelettrico: cosa cambia?

Il tipo di combustibile impiegato in una centrale termoelettrica determina gran parte del suo impatto ambientale. Le fonti fossili – come gas naturale, carbone e olio combustibile – sono le più diffuse, ma generano emissioni climalteranti significative e dipendono da risorse non rinnovabili.

Al contrario, le fonti rinnovabili come biomasse e biogas permettono di realizzare centrali termoelettriche più sostenibili. La combustione di materiali organici di scarto (es. residui agricoli, forestali o alimentari) può generare calore senza aumentare la CO₂ atmosferica, perché si tratta di emissioni biogeniche già presenti nel ciclo naturale del carbonio.

Questa differenza è cruciale per valutare la sostenibilità complessiva di un impianto termoelettrico e il suo contributo alla decarbonizzazione.

Vantaggi e svantaggi dell’energia termoelettrica

L’energia termoelettrica garantisce oggi la continuità di servizio al sistema elettrico, ma comporta anche impatti ambientali significativi. Vediamo nel dettaglio vantaggi e svantaggi di questa forma di generazione.

Vantaggi

• Affidabilità e stabilità: le centrali termoelettriche assicurano una produzione continua e programmabile, contribuendo alla stabilità della rete, in particolare quando le fonti rinnovabili non sono disponibili.
• Elevata capacità produttiva: questo tipo di impianti è in grado di coprire rapidamente grandi carichi di domanda, ed è indispensabile per alimentare aree densamente popolate o attività industriali.
• Versatilità delle fonti: possono funzionare con diversi combustibili, da quelli fossili a quelli rinnovabili, come biomasse e bioenergie, rendendo la tecnologia adattabile a contesti differenti.
• Costi di investimento accessibili: rispetto ad altre centrali, quelle termoelettriche possono essere realizzate con investimenti iniziali relativamente contenuti.
• Opportunità di cogenerazione: gli impianti più evoluti producono anche calore utile per abitazioni e aziende, contribuendo a ridurre sprechi energetici e a migliorare l’efficienza complessiva del sistema.

Svantaggi

• Emissioni di gas climalteranti: se alimentate da fonti fossili, queste centrali producono CO₂ e altri gas serra, contribuendo al cambiamento climatico.
• Dipendenza energetica dall’estero: l’utilizzo di combustibili fossili comporta spesso l’importazione di materie prime, riducendo l’autonomia energetica del Paese.
• Risorse non rinnovabili: carbone, gas e petrolio sono fonti esauribili, con implicazioni sia ambientali che geopolitiche.
• Impatto ambientale complessivo: oltre alle emissioni, anche l’estrazione, il trasporto e lo smaltimento dei combustibili fossili comportano effetti negativi sul territorio.

Qual è il ruolo dell’energia termoelettrica nel futuro energetico

Nonostante i limiti legati alle emissioni, l’energia termoelettrica rimane una componente fondamentale per garantire sicurezza e flessibilità al sistema elettrico, soprattutto durante il passaggio a un modello energetico completamente basato su fonti rinnovabili.

Il futuro della termoelettrica sarà sempre più legato a:

• impianti a ciclo combinato ad alta efficienza;
• integrazione con fonti rinnovabili, come il biogas e le biomasse;
• cogenerazione e teleriscaldamento, per ottimizzare l’uso del calore residuo e ridurre gli sprechi.

Questi sistemi sono già una realtà in molte città europee. Anche in ambito industriale, molte aziende utilizzano impianti di cogenerazione per alimentare contemporaneamente macchinari e processi di riscaldamento.

Il contesto normativo e gli incentivi

Negli ultimi anni, la normativa italiana ed europea ha introdotto strumenti di incentivazione per l’energia termoelettrica a basse emissioni. Le centrali che impiegano biomasse o che sono dotate di cogenerazione ad alto rendimento possono accedere a tariffe incentivanti o a certificati bianchi per l’efficienza energetica.

Inoltre, il Piano Nazionale Integrato per l’Energia e il Clima (PNIEC) prevede un progressivo spostamento della produzione termoelettrica verso tecnologie low carbon, con l’obiettivo di ridurre le emissioni di gas serra entro il 2030. La termoelettrica può quindi contribuire in modo significativo, se integrata in modo intelligente all’interno di una strategia energetica più ampia.

Un contributo decisivo può venire anche dalla valorizzazione di scarti agricoli e forestali attraverso impianti a biomasse locali, che rappresentano una risposta concreta per promuovere l’economia circolare e ridurre le emissioni a livello territoriale.

 

In sintesi, l’energia termoelettrica è oggi un pilastro del nostro sistema elettrico. Nonostante le criticità ambientali, è una tecnologia che si sta evolvendo grazie all’innovazione, alla cogenerazione e all’uso crescente di fonti rinnovabili, come le bioenergie. In questa fase di transizione, il suo contributo resta strategico per accompagnare il passaggio verso un mix energetico sempre più sostenibile.