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Fonti Alternative di Energia. Introduzione Oggi viviamo in un epoca sempre più attenta ai problemi ambientali e allutilizzo di fonti di energia rinnovabile.

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Presentazione sul tema: "Fonti Alternative di Energia. Introduzione Oggi viviamo in un epoca sempre più attenta ai problemi ambientali e allutilizzo di fonti di energia rinnovabile."— Transcript della presentazione:

1 Fonti Alternative di Energia

2 Introduzione Oggi viviamo in un epoca sempre più attenta ai problemi ambientali e allutilizzo di fonti di energia rinnovabile ed alternativa. Oggi viviamo in un epoca sempre più attenta ai problemi ambientali e allutilizzo di fonti di energia rinnovabile ed alternativa. Il termine divenne di uso comune negli anni '70, a valle delle crisi petrolifere del 1973 e 1979, che avevano fatto vedere in maniera chiara le problematiche poste da un mondo dell'energia troppo dipendente dal petrolio e, in generale, dall'approvvigionamento di fonti fossili. Il termine divenne di uso comune negli anni '70, a valle delle crisi petrolifere del 1973 e 1979, che avevano fatto vedere in maniera chiara le problematiche poste da un mondo dell'energia troppo dipendente dal petrolio e, in generale, dall'approvvigionamento di fonti fossili. Negli ultimi trent'anni sono state investite nella ricerca in tal senso molte risorse umane ed economiche. Nonostante ciò, uno dei problemi è rappresentato da conflitti d'interesse tra chi dovrebbe investire i fondi nella ricerca e chi produce attualmente l'energia o chi vende petrolio: di conseguenza vengono a mancare le alternative per il futuro. Negli ultimi trent'anni sono state investite nella ricerca in tal senso molte risorse umane ed economiche. Nonostante ciò, uno dei problemi è rappresentato da conflitti d'interesse tra chi dovrebbe investire i fondi nella ricerca e chi produce attualmente l'energia o chi vende petrolio: di conseguenza vengono a mancare le alternative per il futuro. Certamente sta aumentando, da parte di numerosi ricercatori la preoccupazione per il futuro energetico dell'umanità. Secondo modelli ritenuti generalmente validi come ad esempio il modello di Hubbert, sembra che il petrolio sia in fase di esaurimento (molti pensano che si stia superando il picco di Hubbert). Se ciò si rivelasse vero, provocherebbe delle ripercussioni enormi (alcuni parlano di ripercussioni catastrofiche) sull'economia, lo sviluppo e il sostentamento dell'umanità nei prossimi decenni (in particolare del mondo industrializzato, che maggiormente utilizza queste fonti), in quanto estremamente dipendenti dal petrolio. Una via indicata da molti per non incappare in questi eventi, è l'emancipazione dall'utilizzo del petrolio come fonte energetica, investendo risorse, ricerca e fondi nello sviluppo di fonti alternative di energia, che attualmente ricoprono una percentuale pari a circa il 20% della produzione energetica mondiale. Certamente sta aumentando, da parte di numerosi ricercatori la preoccupazione per il futuro energetico dell'umanità. Secondo modelli ritenuti generalmente validi come ad esempio il modello di Hubbert, sembra che il petrolio sia in fase di esaurimento (molti pensano che si stia superando il picco di Hubbert). Se ciò si rivelasse vero, provocherebbe delle ripercussioni enormi (alcuni parlano di ripercussioni catastrofiche) sull'economia, lo sviluppo e il sostentamento dell'umanità nei prossimi decenni (in particolare del mondo industrializzato, che maggiormente utilizza queste fonti), in quanto estremamente dipendenti dal petrolio. Una via indicata da molti per non incappare in questi eventi, è l'emancipazione dall'utilizzo del petrolio come fonte energetica, investendo risorse, ricerca e fondi nello sviluppo di fonti alternative di energia, che attualmente ricoprono una percentuale pari a circa il 20% della produzione energetica mondiale.

3 Alcune fonti energetiche alternative sono rappresentate da: Energia nucleare Energia nucleare Energia geotermica Energia geotermica Energia idroelettrica Energia idroelettrica Energia ricavata dalla biomassa e biogas (anche biodiesel, vedi olio di colza) Energia ricavata dalla biomassa e biogas (anche biodiesel, vedi olio di colza) Energia eolica Energia eolica Energia solare (sia attraverso centrali solari termiche che fotovoltaiche) Energia solare (sia attraverso centrali solari termiche che fotovoltaiche) Energia del moto ondoso e delle maree Energia del moto ondoso e delle maree Energia prodotta dalla dissociazione molecolare Energia prodotta dalla dissociazione molecolare

4 Lenergia nucleare Nelle reazioni di fissione (sia spontanea, sia indotta), nuclei di atomi con alto numero atomico (pesanti) come, ad esempio, l'uranio, il plutonio e il torio si spezzano producendo nuclei con numero atomico minore, diminuendo la propria massa totale e liberando una grande quantità di energia. Il processo di fissione indotta viene usato per produrre energia nelle centrali nucleari. Le prime bombe atomiche, del tipo di quelle sganciate su Hiroshima e Nagasaki, erano basate sul principio della fissione. Si deve notare che in questo contesto il termine atomico è assolutamente inesatto o almeno inappropriato in quanto i processi coinvolti sono viceversa di tipo nucleare, coinvolgendo i nuclei degli atomi e non gli atomi stessi. Nelle reazioni di fissione (sia spontanea, sia indotta), nuclei di atomi con alto numero atomico (pesanti) come, ad esempio, l'uranio, il plutonio e il torio si spezzano producendo nuclei con numero atomico minore, diminuendo la propria massa totale e liberando una grande quantità di energia. Il processo di fissione indotta viene usato per produrre energia nelle centrali nucleari. Le prime bombe atomiche, del tipo di quelle sganciate su Hiroshima e Nagasaki, erano basate sul principio della fissione. Si deve notare che in questo contesto il termine atomico è assolutamente inesatto o almeno inappropriato in quanto i processi coinvolti sono viceversa di tipo nucleare, coinvolgendo i nuclei degli atomi e non gli atomi stessi. Schema di una reazione di fissione nucleare Le reazioni che coinvolgono l'energia nucleare sono principalmente quelle di fissione nucleare, di fusione nucleare e quelle legate alla radioattività (decadimento radioattivo). Fissione

5 Fusione Nelle reazioni di fusione, i nuclei di atomi con basso numero atomico, come l'idrogeno, il deuterio o il trizio, si fondono dando origine a nuclei più pesanti e rilasciando una notevole quantità di energia (molto superiore a quella rilasciata nella fissione, a parità di numero di reazioni nucleari coinvolte). Nelle reazioni di fusione, i nuclei di atomi con basso numero atomico, come l'idrogeno, il deuterio o il trizio, si fondono dando origine a nuclei più pesanti e rilasciando una notevole quantità di energia (molto superiore a quella rilasciata nella fissione, a parità di numero di reazioni nucleari coinvolte). In natura le reazioni di fusione sono quelle che producono l'energia proveniente dalle stelle. Finora, malgrado decenni di sforzi da parte dei ricercatori di tutto il mondo, non è ancora stato possibile realizzare, in modo stabile, reazioni di fusione controllata sul nostro pianeta, anche se è in sviluppo il progetto ITER, un progetto che con il successore DEMO darà vita alla prima centrale nucleare a fusione del mondo. È invece attualmente possibile ottenere grandi quantità di energia attraverso reazioni di fusione incontrollate, come ad esempio nella bomba all'idrogeno. In natura le reazioni di fusione sono quelle che producono l'energia proveniente dalle stelle. Finora, malgrado decenni di sforzi da parte dei ricercatori di tutto il mondo, non è ancora stato possibile realizzare, in modo stabile, reazioni di fusione controllata sul nostro pianeta, anche se è in sviluppo il progetto ITER, un progetto che con il successore DEMO darà vita alla prima centrale nucleare a fusione del mondo. È invece attualmente possibile ottenere grandi quantità di energia attraverso reazioni di fusione incontrollate, come ad esempio nella bomba all'idrogeno. Schema di fusione nucleare

6 Il Decadimento Radioattivo Le reazioni di decadimento radioattivo coinvolgono i nuclei di atomi instabili, che tramite processi di emissione/cattura di particelle subatomiche (radioattività) tendono a raggiungere uno stato di maggior equilibrio, in conseguenza della diminuzione della massa totale del sistema. Quelle in cui si ha la maggiore quantità di energia liberata sono i processi di diseccitazione gamma: le particelle interessate sono fotoni generalmente ad alta energia, ovvero radiazioni elettromagnetiche alle frequenze più alte (anche se più precisamente si ha sovrapposizione fra le frequenze delle emissioni X di origine atomica e gamma di origine nucleare). Le reazioni di decadimento radioattivo coinvolgono i nuclei di atomi instabili, che tramite processi di emissione/cattura di particelle subatomiche (radioattività) tendono a raggiungere uno stato di maggior equilibrio, in conseguenza della diminuzione della massa totale del sistema. Quelle in cui si ha la maggiore quantità di energia liberata sono i processi di diseccitazione gamma: le particelle interessate sono fotoni generalmente ad alta energia, ovvero radiazioni elettromagnetiche alle frequenze più alte (anche se più precisamente si ha sovrapposizione fra le frequenze delle emissioni X di origine atomica e gamma di origine nucleare).

7 Energia Geotermica Questa è una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre. Infatti penetrando in profondità la superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando di circa 30 °C per km nella crosta terrestre. I giacimenti di questa energia sono però dispersi e a profondità così elevate da impedirne lo sfruttamento. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare le zone dove questo si è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico. Esistono diversi sistemi geotermici, ma attualmente vengono sfruttati a livello industriale solo i sistemi idrotermali, costituiti da formazioni rocciose permeabili in cui lacqua piovana e dei fiumi si infiltra e viene scaldata da strati di rocce ad alta temperatura, La geotermia consiste nel convogliare i vapori provenienti dalle sorgenti d'acqua del sottosuolo verso apposite turbine adibite alla produzione di energia elettrica e riutilizzando il vapore acqueo per il riscaldamento urbano, le coltivazioni in serra e il termalismo.Per alimentare la produzione del vapore acqueo si ricorre spesso all'immissione di acqua fredda in profondità, una tecnica utile per mantenere costante il flusso del vapore. In questo modo si riesce a far lavorare a pieno regime le turbine e produrre calore con continuità. La geotermia resta comunque una fonte energetica marginale da utilizzare solo in limitati contesti territoriali. Resta in ogni caso una potenzialità energetica da sfruttare laddove possibile, anche sfruttando le potenzialità del riscaldamento geotermico. Questa è una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre. Infatti penetrando in profondità la superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando di circa 30 °C per km nella crosta terrestre. I giacimenti di questa energia sono però dispersi e a profondità così elevate da impedirne lo sfruttamento. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare le zone dove questo si è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico. Esistono diversi sistemi geotermici, ma attualmente vengono sfruttati a livello industriale solo i sistemi idrotermali, costituiti da formazioni rocciose permeabili in cui lacqua piovana e dei fiumi si infiltra e viene scaldata da strati di rocce ad alta temperatura, La geotermia consiste nel convogliare i vapori provenienti dalle sorgenti d'acqua del sottosuolo verso apposite turbine adibite alla produzione di energia elettrica e riutilizzando il vapore acqueo per il riscaldamento urbano, le coltivazioni in serra e il termalismo.Per alimentare la produzione del vapore acqueo si ricorre spesso all'immissione di acqua fredda in profondità, una tecnica utile per mantenere costante il flusso del vapore. In questo modo si riesce a far lavorare a pieno regime le turbine e produrre calore con continuità. La geotermia resta comunque una fonte energetica marginale da utilizzare solo in limitati contesti territoriali. Resta in ogni caso una potenzialità energetica da sfruttare laddove possibile, anche sfruttando le potenzialità del riscaldamento geotermico.

8 Vantaggi Vantaggi La geotermia consente di trarre dalle forze naturali una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. La trivellazione è il costo maggiore; nel 2005 l'energia geotermica costava fra i 50 e i 150 euro per MWh, ma si prevede che tale costo scenda a euro per MWH nel 2010 e a euro per MWh nel La geotermia consente di trarre dalle forze naturali una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. La trivellazione è il costo maggiore; nel 2005 l'energia geotermica costava fra i 50 e i 150 euro per MWh, ma si prevede che tale costo scenda a euro per MWH nel 2010 e a euro per MWh nel Svantaggi Svantaggi La fonte geotermica riceve in particolar modo due critiche: La fonte geotermica riceve in particolar modo due critiche: Dalle centrali geotermiche fuoriesce insieme al vapore anche il tipico odore sgradevole di uova marce delle zone termali causato dall'idrogeno solforato. Un problema generalmente tollerato nel caso dei siti termali ma particolarmente avverso alla popolazione residente nei pressi di una centrale geotermica. Il problema è risolvibile mediante l'installazione di particolari impianti di abbattimento. Dalle centrali geotermiche fuoriesce insieme al vapore anche il tipico odore sgradevole di uova marce delle zone termali causato dall'idrogeno solforato. Un problema generalmente tollerato nel caso dei siti termali ma particolarmente avverso alla popolazione residente nei pressi di una centrale geotermica. Il problema è risolvibile mediante l'installazione di particolari impianti di abbattimento. L'impatto esteriore delle centrali geotermiche può recare qualche problema paesaggistico. La centrale si presenta, infatti, come un groviglio di tubature anti-estetiche. Un'immagine che non dista comunque da quella di molti altri siti industriali o fabbriche. Il problema paesaggistico può essere facilmente risolto unendo l'approccio funzionale dei progetti ingegneristici con quello di un'architettura rispettosa del paesaggio e del comune senso estetico. L'impatto esteriore delle centrali geotermiche può recare qualche problema paesaggistico. La centrale si presenta, infatti, come un groviglio di tubature anti-estetiche. Un'immagine che non dista comunque da quella di molti altri siti industriali o fabbriche. Il problema paesaggistico può essere facilmente risolto unendo l'approccio funzionale dei progetti ingegneristici con quello di un'architettura rispettosa del paesaggio e del comune senso estetico.

9 Energia Idroelettrica Lenergia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica. Lenergia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica. L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si sfruttano grandi altezze di caduta disponibili nelle regioni montane. Nelle centrali ad acqua fluente si utilizzano invece grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli; per far questo però il fiume deve avere una portata considerevole e un regime costante. L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si sfruttano grandi altezze di caduta disponibili nelle regioni montane. Nelle centrali ad acqua fluente si utilizzano invece grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli; per far questo però il fiume deve avere una portata considerevole e un regime costante. L'acqua di un lago o di un bacino artificiale viene convogliata, attraverso condutture forzate, a valle trasformando così la sua energia potenziale in energia di pressione e cinetica grazie al distributore e alla turbina. L'energia cinetica viene poi trasformata attraverso il generatore elettrico, grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica, in energia elettrica. Per permettere di immagazzinare energia e di averla a disposizione nel momento di maggiore richiesta, sono state messe a punto centrali idroelettriche di generazione e di pompaggio. Questi impianti permettono di immagazzinare energia nei momenti di disponibilità per utilizzarla nei momenti di bisogno. L'acqua di un lago o di un bacino artificiale viene convogliata, attraverso condutture forzate, a valle trasformando così la sua energia potenziale in energia di pressione e cinetica grazie al distributore e alla turbina. L'energia cinetica viene poi trasformata attraverso il generatore elettrico, grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica, in energia elettrica. Per permettere di immagazzinare energia e di averla a disposizione nel momento di maggiore richiesta, sono state messe a punto centrali idroelettriche di generazione e di pompaggio. Questi impianti permettono di immagazzinare energia nei momenti di disponibilità per utilizzarla nei momenti di bisogno. L'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita (non vi sono emissioni) e rinnovabile, tuttavia la costruzione di dighe e grandi bacini artificiali, con l'allagamento di vasti terreni, può provocare lo sconvolgimento dell'ecosistema della zona con enormi danni ambientali, come è successo con la grande diga di Assuan in Egitto. L'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita (non vi sono emissioni) e rinnovabile, tuttavia la costruzione di dighe e grandi bacini artificiali, con l'allagamento di vasti terreni, può provocare lo sconvolgimento dell'ecosistema della zona con enormi danni ambientali, come è successo con la grande diga di Assuan in Egitto. Turbina idroelettrica

10 Fonti di Energia da Biomassa e Biogas Le fonti di energia da biomassa sono costituite dalle sostanze di origine animale e vegetale, non fossili, che possono essere usate come combustibili per la produzione di energia. Alcune fonti come la legna non necessitano di subire trattamenti; altre come gli scarti vegetali o i rifiuti urbani devono essere processate in un digestore. Le fonti di energia da biomassa sono costituite dalle sostanze di origine animale e vegetale, non fossili, che possono essere usate come combustibili per la produzione di energia. Alcune fonti come la legna non necessitano di subire trattamenti; altre come gli scarti vegetali o i rifiuti urbani devono essere processate in un digestore. Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, spesso prodotti in quantità superiori al fabbisogno, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i motori a scoppio, in sostituzione della benzina. Dalle oleaginose (quali girasole, colza, soia) si può ottenere per spremitura il cosiddetto biodiesel. Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, spesso prodotti in quantità superiori al fabbisogno, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico, che può essere utilizzato come combustibile per i motori a scoppio, in sostituzione della benzina. Dalle oleaginose (quali girasole, colza, soia) si può ottenere per spremitura il cosiddetto biodiesel. Tramite opportuno procedimento è inoltre possibile trasformare le biomasse di qualsiasi natura in BTL (Biomass to liquid), un biodiesel, ottenuto appunto da materiale organico di scarto o prodotto appositamente con colture dedicate. Tramite opportuno procedimento è inoltre possibile trasformare le biomasse di qualsiasi natura in BTL (Biomass to liquid), un biodiesel, ottenuto appunto da materiale organico di scarto o prodotto appositamente con colture dedicate.

11 Svantaggi Un problema a livello tecnico per lutilizzo delle biomasse sarebbe il potere calorifico moderato (circa la metà del carbone), è in realtà limitato da determinati fattori strettamente legati alla loro natura: Un problema a livello tecnico per lutilizzo delle biomasse sarebbe il potere calorifico moderato (circa la metà del carbone), è in realtà limitato da determinati fattori strettamente legati alla loro natura: Disponibilità: Le biomasse non sono disponibili in ogni momento dell'anno. Basta pensare ad esempio a tutte quelle che derivano da colture stagionali, la cui raccolta avviene in un determinato periodo dell'anno. Anche il legno, che in via teorica potrebbe essere disponibile tutto l'anno, di fatto viene tagliato prevalentemente d'inverno, poiché durante questa stagione esso contiene meno umidità. Per questo motivo impianti di potenza alimentati a biomasse richiedono grandi zone per lo stoccaggio del materiale, che viene di fatto reso disponibile solo una volta l'anno. Disponibilità: Le biomasse non sono disponibili in ogni momento dell'anno. Basta pensare ad esempio a tutte quelle che derivano da colture stagionali, la cui raccolta avviene in un determinato periodo dell'anno. Anche il legno, che in via teorica potrebbe essere disponibile tutto l'anno, di fatto viene tagliato prevalentemente d'inverno, poiché durante questa stagione esso contiene meno umidità. Per questo motivo impianti di potenza alimentati a biomasse richiedono grandi zone per lo stoccaggio del materiale, che viene di fatto reso disponibile solo una volta l'anno. Resa per ettaro: Al contrario dei combustibili tradizionali, che si trovano generalmente in giacimenti di grandi dimensioni, la produzione di biomasse avviene generalmente su aree molto elevate. Questo è forse il principale limite allo sfruttamento delle biomasse. Si pensa che, volendo alimentare a biomasse l'impianto di generazione elettrica di Porto Tolle (4 gruppi da 660 MW, di cui è in discussione la trasformazione a carbone) sarebbe necessario dedicare alla coltura delle biomasse una superficie maggiore dell'intera Pianura Padana. Resa per ettaro: Al contrario dei combustibili tradizionali, che si trovano generalmente in giacimenti di grandi dimensioni, la produzione di biomasse avviene generalmente su aree molto elevate. Questo è forse il principale limite allo sfruttamento delle biomasse. Si pensa che, volendo alimentare a biomasse l'impianto di generazione elettrica di Porto Tolle (4 gruppi da 660 MW, di cui è in discussione la trasformazione a carbone) sarebbe necessario dedicare alla coltura delle biomasse una superficie maggiore dell'intera Pianura Padana. Inquinamento locale: La combustione del materiale, soprattutto se legnoso (quindi allo stato solido), pur contribuendo in maniera minimale all'emissione di CO2, emette quantità significative di ossidi d'azoto (che sono i maggiori inquinanti della pianura padana), ossidi di zolfo e metalli pesanti che la pianta ha assorbito. Essendo il cloro presente un po' ovunque in natura, dalla combustione di biomasse si hanno quantità significative di cloruri e diossine. Si stima che se il 5% dei cittadini milanesi utilizzasse le biomasse per il proprio riscaldamento, al posto del gas metano, l'aria diverrebbe irrespirabile, con conseguenti problemi legati alla salute pubblica. Inquinamento locale: La combustione del materiale, soprattutto se legnoso (quindi allo stato solido), pur contribuendo in maniera minimale all'emissione di CO2, emette quantità significative di ossidi d'azoto (che sono i maggiori inquinanti della pianura padana), ossidi di zolfo e metalli pesanti che la pianta ha assorbito. Essendo il cloro presente un po' ovunque in natura, dalla combustione di biomasse si hanno quantità significative di cloruri e diossine. Si stima che se il 5% dei cittadini milanesi utilizzasse le biomasse per il proprio riscaldamento, al posto del gas metano, l'aria diverrebbe irrespirabile, con conseguenti problemi legati alla salute pubblica.

12 Lenergia Eolica Questo tipo di energia consiste nel prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia. Attualmente viene per lo più convertita in elettrica tramite una centrale eolica, mentre in passato l'energia del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo. Questo tipo di energia consiste nel prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia. Attualmente viene per lo più convertita in elettrica tramite una centrale eolica, mentre in passato l'energia del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo. Il suo sfruttamento, relativamente semplice e poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolico: Generatori eolici ad asse verticale Generatori eolici ad asse orizzontale

13 Svantaggi Gli aspetti negativi delle turbine eoliche sono diversi (è necessario comunque tenere debitamente conto di come i più autorevoli studi dimostrino inequivocabilmente come l'eolico di grande taglia sia la tecnologia energetica a più basso impatto ambientale complessivo): Gli aspetti negativi delle turbine eoliche sono diversi (è necessario comunque tenere debitamente conto di come i più autorevoli studi dimostrino inequivocabilmente come l'eolico di grande taglia sia la tecnologia energetica a più basso impatto ambientale complessivo): L'impatto ambientale e paesaggistico, seppur rivalutato negli ultimi anni, è un grosso disincentivo all'installazione di questo genere di impianti. Inoltre generano un lieve inquinamento acustico, L'impatto ambientale e paesaggistico, seppur rivalutato negli ultimi anni, è un grosso disincentivo all'installazione di questo genere di impianti. Inoltre generano un lieve inquinamento acustico, È opinione diffusa che gli impianti eolici possano essere pericolosi per l'avifauna, uccidendo gli uccelli che vi volano in mezzo. In realtà, gli studi condotti hanno rilevato una mortalità bassissima e molto inferiore a quella causata dalle finestre dei normali edifici e dalle automobili. È opinione diffusa che gli impianti eolici possano essere pericolosi per l'avifauna, uccidendo gli uccelli che vi volano in mezzo. In realtà, gli studi condotti hanno rilevato una mortalità bassissima e molto inferiore a quella causata dalle finestre dei normali edifici e dalle automobili. Un altro problema, per ora marginale, ma importante per produzioni in larga scala, è l'intermittenza della potenza elettrica prodotta. Il vento, analogamente al Sole e differentemente dalle fonti di energia convenzionali, non fornisce energia continuamente ed omogeneamente e soprattutto non può essere controllato per adattare l'energia prodotta alla richiesta delle utenze, se non in combinazione con altre fonti di energia, come l'idroelettrico, capaci di essere controllati. Un altro problema, per ora marginale, ma importante per produzioni in larga scala, è l'intermittenza della potenza elettrica prodotta. Il vento, analogamente al Sole e differentemente dalle fonti di energia convenzionali, non fornisce energia continuamente ed omogeneamente e soprattutto non può essere controllato per adattare l'energia prodotta alla richiesta delle utenze, se non in combinazione con altre fonti di energia, come l'idroelettrico, capaci di essere controllati. Recentemente, le autorità preposte al controllo del traffico aereo di alcuni paesi hanno avanzato delle perplessità circa l'installazione di nuovi parchi eolici: essi sono in grado, in molti casi, di interferire con l'attività dei radar. Recentemente, le autorità preposte al controllo del traffico aereo di alcuni paesi hanno avanzato delle perplessità circa l'installazione di nuovi parchi eolici: essi sono in grado, in molti casi, di interferire con l'attività dei radar.

14 Energia solare Essa consiste nella produzione di energia termica o elettrica, sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico). Sono tre le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l'energia del sole: Energia solare Essa consiste nella produzione di energia termica o elettrica, sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. L'energia solare può essere utilizzata per generare elettricità (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico). Sono tre le tecnologie principali per trasformare in energia sfruttabile l'energia del sole: il pannello solare termico sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto nel suo interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all'acqua contenuta in un serbatoio di accumulo. il pannello solare termico sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido con speciali caratteristiche, contenuto nel suo interno, che cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all'acqua contenuta in un serbatoio di accumulo. il pannello solare a concentrazione sfrutta una serie di specchi parabolici a struttura lineare per concentrare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre un fluido termovettore o una serie di specchi piani che concentrano i raggi all'estremità di una torre in cui è posta una caldaia riempita di sali che per il calore fondono. In entrambi i casi "l'apparato ricevente" si riscalda a temperature molto elevate (400 °C ~ 600 °C) il pannello solare a concentrazione sfrutta una serie di specchi parabolici a struttura lineare per concentrare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre un fluido termovettore o una serie di specchi piani che concentrano i raggi all'estremità di una torre in cui è posta una caldaia riempita di sali che per il calore fondono. In entrambi i casi "l'apparato ricevente" si riscalda a temperature molto elevate (400 °C ~ 600 °C) il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce. il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica quando sollecitati dalla luce.

15 Energia Marina Questa energia è quella ricavata dagli spostamenti d'acqua causati dalle maree, che in alcune zone del pianeta possono raggiungere anche i 20 metri di ampiezza verticale. Questa energia è quella ricavata dagli spostamenti d'acqua causati dalle maree, che in alcune zone del pianeta possono raggiungere anche i 20 metri di ampiezza verticale. Già nellantichità si cercò di sfruttare questo tipo di energia, mediante la costruzione di "mulini a marea". Lacqua veniva raccolta, durante il flusso, in un piccolo bacino, che veniva in seguito chiuso con una paratia. Al momento del deflusso lacqua veniva convogliata attraverso un canale verso una ruota che muoveva una macina. Oggi esistono diversi progetti di sfruttamento delle maree, che comportano metodi diversi di sfruttamento dellenergia: Già nellantichità si cercò di sfruttare questo tipo di energia, mediante la costruzione di "mulini a marea". Lacqua veniva raccolta, durante il flusso, in un piccolo bacino, che veniva in seguito chiuso con una paratia. Al momento del deflusso lacqua veniva convogliata attraverso un canale verso una ruota che muoveva una macina. Oggi esistono diversi progetti di sfruttamento delle maree, che comportano metodi diversi di sfruttamento dellenergia: sollevamento di un peso in contrapposizione alla forza di gravità; sollevamento di un peso in contrapposizione alla forza di gravità; compressione dellaria in opportuni cassoni e movimentazione di turbine in seguito alla sua espansione; compressione dellaria in opportuni cassoni e movimentazione di turbine in seguito alla sua espansione; movimento di ruote a pale; movimento di ruote a pale; riempimento di bacini e successivo svuotamento con passaggio in turbine. riempimento di bacini e successivo svuotamento con passaggio in turbine.

16 Il problema: Il problema: Il problema più rilevante allo sviluppo di tale tecnologia resta comunque lo sfasamento tra massima ampiezza di marea disponibile (la cui cadenza è prevedibile sulla base delle fasi lunari e solari) e domanda di energia nelle ore di punta. Infatti nei giorni di insufficienza nell'afflusso dacqua la produzione di elettricità cesserebbe. In Francia nei pressi di Saint-Malo esiste un grosso impianto di questo genere. Il problema più rilevante allo sviluppo di tale tecnologia resta comunque lo sfasamento tra massima ampiezza di marea disponibile (la cui cadenza è prevedibile sulla base delle fasi lunari e solari) e domanda di energia nelle ore di punta. Infatti nei giorni di insufficienza nell'afflusso dacqua la produzione di elettricità cesserebbe. In Francia nei pressi di Saint-Malo esiste un grosso impianto di questo genere. La centrale mareomotrice di Saint- Malo.

17 Energia prodotta da dissociazione molecolare Questo è un sistema utilizzato per lo smaltimento dei rifiuti. Il trattamento è di tipo termo-chimico e permette di scomporre le sostanze organiche trasformandole in forma gassosa. I rifiuti vengono trattati in una camera stagna in cui si ha il controllo della quantità di aria immessa, il trattamento prevede la gassificazione o un mix di gassificazione e pirolisi, dei rifiuti, una combustione in carenza di ossigeno. In queste condizioni si ha una disgregazione dei rifiuti solidi e la produzione di syngas che può essere usato come un normale combustibile gassoso. Minore è la quantità di ossigeno, maggiore è la porzione sottoposta a pirolisi (assenza totale di ossigeno), ciò comporta una maggiore produzione di syngas. Gli impianti si possono differenziare in base alle temperature di reazione, quelli che operano ad una temperatura più alta 1000° svolgono la reazione in modo più rapido, quelli che operano a temperature più basse °, hanno tempi di reazione molto lunghi, anche di 24 ore. Questo è un sistema utilizzato per lo smaltimento dei rifiuti. Il trattamento è di tipo termo-chimico e permette di scomporre le sostanze organiche trasformandole in forma gassosa. I rifiuti vengono trattati in una camera stagna in cui si ha il controllo della quantità di aria immessa, il trattamento prevede la gassificazione o un mix di gassificazione e pirolisi, dei rifiuti, una combustione in carenza di ossigeno. In queste condizioni si ha una disgregazione dei rifiuti solidi e la produzione di syngas che può essere usato come un normale combustibile gassoso. Minore è la quantità di ossigeno, maggiore è la porzione sottoposta a pirolisi (assenza totale di ossigeno), ciò comporta una maggiore produzione di syngas. Gli impianti si possono differenziare in base alle temperature di reazione, quelli che operano ad una temperatura più alta 1000° svolgono la reazione in modo più rapido, quelli che operano a temperature più basse °, hanno tempi di reazione molto lunghi, anche di 24 ore.

18 Presentazione a cura di Gjoni Suela Liceo Scientifico G.B Quadri Vicenza Prof Tutor Nicola Rossi


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