La generazione elettrica è garantita attualmente da tre soluzioni tecnologiche principali:

  • Soluzione Termo-elettrica:
    E’ la più diffusa: un sistema di combustione produce vapore, l’energia interna del quale (entalpia) viene convertita in energia meccanica che produce lavoro facendo ruotare un turbo-generatore.
    In questa soluzione i combustibili comunemente utilizzati sono il gas metano, la nafta pesante (tipo Bunker, distillato di basso grado del petrolio greggio), ed il carbone polverizzato.

    Il rendimento elettrico di questa soluzione è compreso tra il 15 ed il 30%.

    ®Vantaggi principali della soluzione termo-elettrica:
        'Soluzione atta alla generazione di quantità medio-grandi (da centinaia di MW-hr fino a qualche GW-hr) di energia elettrica a costi calcolabili;
        'La soluzione termo-elettrica è meno invasiva in termini dimensionali delle altre soluzioni;
        'Con l’uso del gas metano come combustibile ed a meno di fughe di gas incombusto, la soluzione termo-elettrica può essere considerata pulita in termini di emissioni (con riserve inmerito ad Anidride Carbonica ed Ossidi di Azoto CO2 e NOX).

    ®Svantaggi principali della soluzione termo-elettrica:
        'Costo di esercizio non calcolabile a lungo termine poiché i combustibili utilizzati sono ricavati da risorse minerali naturali (petrolio, metano, e carbone) che vengono fornite da Paesi terzi a costi elevati e spesso imprevisti;
        'La combustione delle risorse naturali petrolio e carbone provoca   importanti emissioni e reazioni chimiche (Monossido di Carbonio, ossidi di zolfo SOX, di azoto NOX, acidi nitroso e nitrico, solforoso e solforico, ecc.) come anche di particolato fine ed ultrafine (micro- e nanoparticelle) che sono dannosi all’uomo ed alla natura.
        'La combustione non genera prodotti riciclabili, ed in particolare nel caso del petrolio essa comporta uno spreco di risorse che potrebbero altrimenti essere trasformate in prodotti riciclabili utili all’uomo.
        'Non-affidabilità sull’esaurimento delle risorse minerali naturali nel tempo;
        'Impossibilità a costituire riserve strategiche con il metano.
  • Soluzione Idro-elettrica:
    E’ la meno diffusa: simile alla soluzione termo-elettrica, però senza combustione. L’energia generata dalla caduta di acqua, trasformata da potenziale a cinetica, viene convertita in energia meccanica che produce lavoro facendo ruotare un turbo-generatore.

    Il rendimento elettrico di questa soluzione non è quantificabile, in quanto lo sfruttamento dell’energia potenziale dell’acqua dipende da diversi fattori in combinazione (salto, velocità e pressione acqua, diametro e tipo di condotti, perdita di portate ecc.).
        ®Vantaggi principali della soluzione idro-elettrica:
        'Soluzione atta alla generazione di quantità medie (decine-centinaia di MW-hr) di energia elettrica con costi di esercizio facilmente calcolabili a lungo termine e sostanzialmente invariati nel tempo;
        'Soluzione pulita in quanto non produce emissioni e restituisce acqua allo stato invariato rispetto alla captazione.

        ®Svantaggi principali della soluzione idro-elettrica:
        'Richiede bacini artificiali e sbarramenti per l’accumulo di grandi quantità di acqua al fine di garantire continuità di erogazione nel tempo ed energia potenziale sufficiente;
        'Ubicazione vincolata alla vicinanza di ampie disponibilità idriche;
        'Soluzione invasiva in termini territoriali per le esigenze di inondamento (che spesso causano ricollocamento di comunità) e per i necessari sbarramenti che stravolgono la configurazione geologica, fauna e flora nonché impoverimento e di corsi d’acqua naturali;
        'Generazione energetica proporzionale alla dimensione dei bacini, e quindi alla deviazione di corsi d’acqua, agli sbarramenti, ecc.
  • Soluzione Elettro-nucleare:
    E’ la seconda soluzione nel mondo: simile alla soluzione termo-elettrica, con produzione di calore per reazione nucleare controllata anziché per combustione.

    Non vi è un metodo accettato per definire il rendimento elettrico di questa soluzione per via degli sviluppi della stessa, del tipo di materiale radioattivo utilizzato, della mancanza di definizione dell’energia iniziale del materiale.

    ®Vantaggi principali della soluzione elettro-nucleare sono:
        'Soluzione idonea a produzione di energia elettrica nell’ordine di   diversi GW-hr;
        'Soluzione sostanzialmente pulita in quanto produce emissioni soltanto di vapore acqueo.

    ®Svantaggi principali della soluzione elettro-nucleare sono:
        'Costo di esercizio a lungo termine di calcolo complesso poiché il   combustibile utilizzato (materiale fissile) fornito da Paesi terzi a costi progressivamente maggiori;
        'Non-affidabilità sull’andamento delle scorte e sull’esaurimento del minerale radioattivo nel tempo;
        'Impatto ambientale importante (dimensione delle torri di raffreddamento del vapore, fino ad un milione di metri cubi-ora di acqua captata dal sistema idrologico naturale per il raffreddamento        del reattore e reintrodotta riscaldata nell’ambiente);
        'Rischi derivanti dalla gestione del materiale fissile sia operativo (vedi Tchernobyl) come anche immagazzinato a riserva, o esausto;
        'Problema della bonifica delle sostanze radioattive esauste e difficoltà ad individuare siti per il loro deposito (vedi Gorleben).

A parità di generazione energetica, la soluzione meno svantaggiosa (o viceversa quella più vantaggiosa) appare quella termo-elettrica (vedi Par. 1.4). L’attenzione s’incentra pertanto su quali passi debbano e possano essere fatti per soddisfare la crescente richiesta di energia riducendo contemporaneamente gli svantaggi causati dalle diverse soluzioni attuali in generale e da quella termo-elettrica in particolare.

La biomassa ed i residui umidi e simili sono materiali naturali, la produzione dei quali non è critica verso l’ambiente. La loro combustione è attualmente limitata a forni operanti con letto fluido, a griglia, ed a crogiolo per via delle dimensioni granulometriche e dell’umidità residua che caratterizzano le biomasse previste in BIOGEN e che escludono la combustione con bruciatori a getto (iniezione).

Nel caso di generazione elettrica, l’energia termica prodotta dalla combustione di biomasse o residui umidi con i sistemi citati viene convogliata in scambiatori di calore (caldaie) al fine di generare vapore per azionare turboine corrispondenti.