Storia delle fonti di energia

La storia delle fonti di energia inizia con la coperta del fuoco circa un milione di anni fa. Dapprima il fuoco viene raccolto dagli incendi provocati dai fulmini e conservato nella fiamma del villaggio, successivamente l'uomo scopre la possibilità di accendere il fuoco con la pietra focaia. Il fuoco è la prima fonte energetica della storia. Tralasciando l'importanza che la forza animale e umana hanno avuto nella storia, in questa pagina soffermiamo l'attenzione sulle scoperte tecnologiche che man mano hanno permesso di sfruttare nuove fonti di energia. Quelle che oggi chiamiamo energie rinnovabili sono anche le fonti di energia più antiche. La forza del vento, ad esempio, è utilizzata fin dal 2 millennio avanti cristo per la navigazione fluviale e marittima, restando l'unico modo di solcare i mari fino al XIX secolo. Senza il vento nessuno avrebbe mai scoperto l'America. Il vento è sfruttato nell'antichità anche per muovere la macine. I primi mulini a vento compaiono in Persia nel 644 a.C. a cui seguiranno in Europa, circa mille anno dopo, i mulini a vento a pale verticali. Un'altra fonte di energia rinnovabile del passato è la forza dell'acqua. Nel 100 a.C. compaiono in Anatolia i primi mulini ad acqua. Pochi anni dopo i romani sviluppano e ingegnerizzano la scoperta realizzando la ruota ad acqua in uso in tutto l'impero romano. Senza contare il ruolo svolto dalle biomasse nelle società del mondo antico e medioevale. La combustione del legno è stata la prima fonte di energia termica, utilizzata per riscaldare l'ambiente interno o per cuocere i cibi prima ancora della costruzione delle prime palafitte. Le fonti di energia restano le stesse fino alla fine del medioevo.

Fonti di energia fossile

E' stano a dirsi ma l'uso delle fonti di energia fossile è un capitolo molto recente nella storia dell'uomo. Nel 1300 il carbone inizia ad essere utilizzato come sostituto della legna da ardere. Nel 1650 il petrolio viene distillato per la prima volta per ottenere un prodotto sgrassante delle ruote dei carri o per alimentare le prime lampade a combustibile. La vera rivoluzione energetica comincia con l'invenzione della pentola a vapore di Papin nel 1680 e della macchina a vapore di Watt nel 1765. Le nuove macchine si sostituiscono alla forza animale ed in parte alla forza lavoro. Le botteghe artigianali sono soppiantate dal gigantismo industriale delle prime fabbriche. La società si trasforma diventando sempre più dipendente dal consumo delle materie prime energetiche, necessarie per alimentare il funzionamento delle macchine di produzione. Nell'Ottocento il progresso tecnologico è ulteriormente accelerato dall'invenzione del primo motore elettrico di J.Henry nel 1831 e delle prime turbine. Nel 1882 l'energia vapore viene utilizzata per generare elettricità nelle prime centrali elettriche di Londra e New York. La produzione dell'elettricità consente di distribuire l'energia su un territorio molto ampio rispetto ai combustibili fossili ed al gas. Consente, inoltre, di slegare la produzione di energia dal luogo di consumo finale. Nell'Ottocento sono sviluppate anche le prime centrali idroelettriche ai piedi delle cascate, la prima è realizzata negli Stati Uniti alle cascate del Niagara nel 1895. Il Novecento si apre con un grande ottimismo dell'uomo nei confronti della scienza e della tecnologia. La commercializzazione dell'automobile nel primo Novecento spinge ulteriormente al consumo del petrolio per produrre benzine e carburanti. Con la scoperta della turbina a gas negli anni '30 entrano in funzione le prime centrali elettriche a gas che si affiancano a quelle a carbone e ad olio combustibile (petrolio).

Energie rinnovabili

Nel Novecento sono fondate le basi delle moderne fonti energetiche rinnovabili. Nel 1904 entra in funzione la centrale geotermica di Larderello in Toscana. Nel 1930 sono prodotti negli Stati Uniti i primi aerogeneratori eolici in grado di trasformare la forza del vento in energia elettrica. Nel 1954 sono prodotte le prime celle fotovoltaiche in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica. Nel 1968 entra in funzione la centrale di Rance (Francia) basata sullo sfruttamento del moto delle maree. Negli anni '70 iniziano le sperimentazioni per produrre energia elettrica dal moto ondoso. Sempre negli anni '70 fanno la comparsa i primi pannelli solari per produrre acqua calda, riscaldamento o energia elettrica. A questi si aggiunge la recente tecnologia del solare termodinamico che riprende una idea già sviluppata nell'Ottocento con il primo motore solare di Mouchot. I raggi solari sono concentrati mediante una serie di specchi verso la caldaia per generare forza vapore mediante il calore.

Energia nucleare

La metà del Novecento è caratterizzata dalla scoperta e dalle prime applicazioni dell'energia nucleare. Il tutto accade in pochi anni. Nel 1896 H.Becquerel scopre la radioattività. Nel 1938 Hahn e Strassman scoprono la fissione dell'atomo. Nel 1942 il fisico italiano Enrico Fermi realizza la prima pila atomica con reazione a catena controllata presso l'università di Chicago. Nel 1954 entra in funzione la prima centrale nucleare della storia. La tecnologia nucleare basata sulla fissione nucleare sarà costantemente migliorata nel corso del secolo. Nel 1975 entra in funzione la centrale nucleare autofertilizzante Phenix in Francia. Nonostante le aspettative, questa fonte di energia è ancora oggi marginale se si considera che 3/4 della domanda energetica è soddisfatta dalle fonti di energia fossili (petrolio, gas, carbone). Nel 1991 viene realizzato il primo reattore per produrre energia dalla fusione nucleare. Gli studi sulla fusione nucleare sono tuttora in corso. La storia delle fonti di energia per il momento si ferma qui. Il futuro è ancora tutto da scrivere.