La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

PROGETTO INNOVADIDATTICA Materia: scienze Prof.ssa Alberta Annamaria.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "PROGETTO INNOVADIDATTICA Materia: scienze Prof.ssa Alberta Annamaria."— Transcript della presentazione:

1 PROGETTO INNOVADIDATTICA Materia: scienze Prof.ssa Alberta Annamaria

2 Le fonti di energia Tutta l energia delluniverso proviene da ununica fonte, la materia che, annullando la sua massa m, si trasforma in energia E secondo la famosa relazione di Einstein E=mc 2 dove c è la velocità della luce nel vuoto.

3 In particolare il Sole, direttamente e indirettamente, fornisce energia alla Terra e questa la riceve nelle innumerevoli forme, diverse in base al contesto in cui intervengono e trasformabili una nellaltra secondo le leggi imposte dalla natura.

4 Le diverse forme di energia In natura lenergia si presenta sotto diverse forme: Energia radiante Energia termica (o calore) Energia meccanica Energia chimica Energia elettrica Energia nucleare

5 Energia radiante Lenergia radiante è lenergia associata a qualsiasi tipo di onda elettromagnetica.

6 Energia solare Lenergia solare è una forma di energia radiante, che arriva sulla Terra tramite le onde elettromagnetiche visibili. La quantità annua di energia che il Sole fornisce alla Terra è Joule, ed è quindi volte più grande dellenergia consumata ogni anno dalle attività delluomo. La quantità di energia solare che arriva sulla Terra e che può essere utilmente raccolta e utilizzata dipende dallirraggiamento del luogo, che è la quantità di energia solare che incide su 1 metro quadro di terreno in un giorno. Lirraggiamento dipende a sua volta dalla nuvolosità e dalla latitudine del luogo.

7 Energia termica Lenergia termica o calore è utilizzabile per produrre lavoro, ma in nessun caso è totalmente trasformabile in lavoro una parte di essa è comunque dispersa nellambiente.

8 Energia meccanica Lenergia meccanica è la somma dellenergia cinetica e dellenergia potenziale attinenti allo stesso sistema, dove lenergia cinetica è quella legata al movimento di un corpo e quindi alla sua velocità v oltre che alla sua massa m (la formula è ) lenergia potenziale è la capacità che ha un corpo di compiere lavoro in virtù della sua posizione Cascata delle Marmore, Terni

9 Energia chimica Lenergia chimica è lenergia che varia a causa della formazione o della rottura dei legami chimici. E quindi energia chimica è quella accumulata nei muscoli negli alimenti nelle piante nei combustibili fossili, come carbone, petrolio o gas naturali nelle pile o nelle batterie

10 Energia nucleare Lenergia nucleare è quella prodotta dalla trasformazione dei nuclei atomici, principalmente mediante i tre metodi seguenti: metodo di fissione, con il quale un atomo, ad es. di uranio, viene spezzato diminuendo la sua massa e liberando grandi quantità di energia (questo metodo è alla base del funzionamento della bomba atomica) metodo di fusione, con il quale i nuclei di atomi con basso numero atomico, come lidrogeno, si fondono dando origine a nuclei più pesanti e rilasciando unenergia maggiore rispetto alla fissione (questo metodo è alla base del funzionamento della bomba a idrogeno o bomba H) radioattività, con il quale atomi instabili decadono liberando energia Vai allimmagine

11 Energia elettrica Lenergia elettrica è quella forma di energia legata a forze e campi di natura elettrica, per cui è una forma di energia che coinvolge il movimento di cariche elettriche. movimento di cariche elettriche. Lenergia elettrica è certamente la forma di energia più versatile perché permette un più facile trasporto ed anche una maggiore possibilità di trasformazione in altre forme di energia anche a distanza. Essa è facilmente convertibile in movimento (tramite il motore elettrico), in luce e in calore.

12 Dai rifiuti allenergia La società moderna si basa fondamentalmente sul consumo e sullo sfruttamento di energia. Osservando la vita quotidiana ci accorgiamo che tutte le nostre attività sono legate alluso di qualche forma di energia, da quella elettrica degli elettrodomestici a quella chimica delle batterie o delle pile a quella solare immagazzinata in epoche preistoriche nel petrolio e in altri combustibili fossili. Le fonti di energia maggiormente sfruttate sono per il momento proprio quelle NON RINNOVABILI come il petrolio che proviene da un lungo processo di fossilizzazione di materia organica rimasta sepolta ed ora in via di esaurimento; il grande fabbisogno energetico della società in cui viviamo impone uno studio ed una ricerca attenta su quelle fonti di energia che sono invece RINNOVABILI, cioè che sono presenti in natura in quantità illimitata e rigenerabile nel tempo.

13 Fonti di energia RINNOVABILI e NON RINNOVABILI

14 Le biomasse e il biodiesel Negli ultimi tempi la ricerca si sta rivolgendo allo studio delle possibilità di utilizzo delle biomasse e del biodiesel generati dai rifiuti, che permettono di trasformare lenergia chimica immagazzinata rispettivamente nella componente biodegradabile dei rifiuti urbani e in oli vegetali di scarto in energia elettrica o in energia termica per la biomassa, in energia meccanica per il biodiesel. I pregi dellutilizzo di queste fonti di energia rinnovabili, oltre alla facilità della loro rigenerazione sono anche un inquinamento ambientale ridotto rispetto allinquinamento derivante dallutilizzo del petrolio e una richiesta di una quantità minore di energia nei processi di produzione, trasporto, distribuzione.

15 Per la produzione di energia termica ed elettrica dalle biomasse si usano gli inceneritori (o termodistruttori) che bruciano i rifiuti ad una temperatura di circa 1000°C trasformandoli in cenere, fumo e vapore. La cenere viene inviata alla discarica. Il fumo viene filtrato da un depuratore per eliminare eventuali gas nocivi ed è controllato dalla A.S.L. Il vapore è prodotto dallacqua di una caldaia posta nellinceneritore ed è direttamente distribuito tramite una rete di tubazioni ad impianti di riscaldamento per produrre quindi energia termica, oppure è utilizzato per muovere la turbina collegata ad un generatore di corrente e produrre energia elettrica. Produzione di energia termica ed elettrica

16 Inceneritori in Europa Impianto di incenerimento sito nell'area di Forlì, capace di trattare 18 t/h di rifiuti domestici. Inceneritore di Vienna, collegato ad una rete di distribuzione di calore

17 Generatore di corrente (alternatore) Un generatore di corrente è un dispositivo che permette di trasformare energia meccanica in energia elettrica e si basa sulgeneratore di corrente fenomeno dellinduzione elettromagnetica scoperto nel 1831 dal fisico britannico Michael Faraday, in base al quale se varia il flusso del campo magnetico (prodotto da una calamita) attraverso un circuito, nel circuito si genera una corrente. Per far variare il flusso del campo magnetico attraverso il circuito (che nella figura è formato da un filo metallico avvolto più volte su sé stesso) si può far ruotare la calamita oppure il circuito stesso attraverso turbine idrauliche, a vapore o a gas.

18 Turbina Una turbina è una macchina motrice rotante capace di trasformare energia potenziale dei fluidi in energia meccanica di rotazione. La rotazione è provocata dal flusso di fluidi diversi, indirizzati verso le pale della turbina; tali fluidi possono essere: acqua, nel caso di turbine idrauliche vapore generato dallebollizione di acqua in una caldaia, nelle turbine a vapore gas miscelato ad aria compressa e fatto bruciare per aumentare la temperatura, la velocità ed il volume del flusso di gas, nelle turbine a gas.

19 Esempi di turbine idrauliche Le turbine idrauliche, sfruttando lenergia potenziale dellacqua, mettono in rotazione un alternatore capace di fornire energia elettrica.

20 Esempio di turbina a vapore Il vapore prodotto nella caldaia a sinistra nella figura viene inviato nelle turbine che muovono degli alternatori, in grado di generare corrente elettrica. Il vapore ad alta temperatura (zone rosse di figura) deve essere raffreddato prima di essere inviato di nuovo nel generatore di vapore mediante delle pompe. Per raffreddare si usa il sistema chiamato condensatore che serve proprio a riportare il vapore allo stato liquido mediante altra acqua prelevata dall'ambiente esterno (fiume, lago, mare).

21 Esempio di turbina a gas I motori degli aerei moderni sono basati sulla turbina; il principio di funzionamento di una turbina è molto simile a quello di un motore a scoppio, come mostra la figura: viene compresso il comburente (l'aria), viene iniettato il combustibile (cherosene negli aerei e biogas in turbine per altri usi), l'accensione della miscela aumenta la temperatura e si ha un'espansione del gas attraverso la turbina (fase dove si genera il lavoro), e poi i gas combusti escono dallo scarico.


Scaricare ppt "PROGETTO INNOVADIDATTICA Materia: scienze Prof.ssa Alberta Annamaria."

Presentazioni simili


Annunci Google