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ENERGIA DEFINIZIONE LEnergia non può essere nè creata né distrutta. Può essere trasformata in altre forme e trasferita da un sistema allaltro PROPRIETA.

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1 ENERGIA DEFINIZIONE LEnergia non può essere nè creata né distrutta. Può essere trasformata in altre forme e trasferita da un sistema allaltro PROPRIETA COME SI MISURA Lunità di misura è il Joule ( J ) E lattitudine che ha un sistema a compiere un lavoro Lavoro: spostamento che un corpo subisce per azione di una forza DUE TIPI Energia potenziale: è quella immagazzinata in un sistema, che può essere sprigionata con un processo e trasformata in energia cinetica Energia cinetica: è quella in atto in un sistema in movimento

2 FONTI DI ENERGIA Qualunque processo produttivo richiede energia FONTI DI ENERGIA Esauribili (non rinnovabili) Inesauribili (rinnovabili) petrolio carbon fossile gas naturale uranio e torio biologica idraulica eolica mareomotrice geotermica Alternative

3 FONTI PIU USATE COMBUSTIBILI FOSSILI: petrolio, carbone e gas naturale soddisfano circa il 90% del fabbisogno mondiale E il risultato della trasformazione di altre fonti ENERGIA ELETTRICA Non può essere immagazzinata Subisce perdite nel trasporto FORME PIU USATE

4 COMBUSTIBILI FOSSILI QUANDO SI SONO FORMATI Nel corso di milioni di anni COME SI SONO FORMATI Trasformazione di resti di organismi antichi sepolti in assenza di ossigeno DOVE SI TROVANO Nel sottosuolo STATO FISICO SOLIDO(Carbone) LIQUIDO(Petrolio) GAS(Metano)

5 VANTAGGI … Facilmente Elevato potere calorifico distribuibili utilizzabili trasportabili Piccole quantità forniscono molta energia 1 litro di benzina 1 m 3 di metano 1 Kg di carbone fos. 33 MJ 36 MJ 29 MJ

6 POTERE CALORIFICO E il numero di calorie (Kcal) che si sviluppano da un Kg di combustibile solido o liquido o da un m 3 di combustibile gassoso

7 ... E PROBLEMI Esaurimento Inquinamento Ogni litro di benzina utilizzato è perso per sempre Le riserve di petrolio possono durare per altri 100/150 anni Immissione di gas nocivi nellatmosfera Effetto serra, piogge acide

8 COMBUSTIBILI NUCLEARI Lenergia nucleare è sprigionata dalla materia quando i nuclei degli atomi subiscono una trasformazione E = m c 2 PROCESSI FISSIONE: scissione di un nucleo ( 238 U in 143 Ba e 90 Kr) FUSIONE: unione di nuclei di atomi leggeri per dare atomi più pesanti Non produce scorie radioattive

9 VANTAGGI... Facilità di approvvigionamento 20 gr di combustibile fissile 1 tonnellata di petrolio stessa quantità di energia Costo di esercizio limitato (nona parte) rispetto alla centrali termoelettriche

10 ... E RISCHI DEL NUCLEARE IMMEDIATI FUTURI Radioattività sprigionata dagli impianti Fluidi di raffreddamento contaminati Incidenti fortuiti Accumulo di residui radioattivi La radioattività residua dura per millenni

11 ENERGIE ALTERNATIVE Italia, 1981: crisi del settore petrolifero Riduzione della dipendenza dal petrolio Reperimento e sfruttamento di fonti alternative rinnovabili e pulite Solare Geotermica Idraulica Eolica Bioenergia

12 ENERGIA SOLARE TermicaFotovoltaica Pannello solare: specchi focalizzanti che convergono i raggi solari su una superficie ristretta Acqua in vapore Turbina Generatore di corrente elettrica Conversione diretta dellenergia solare in elettrica senza fluido intermediario E una pila solare; se colpita da un fascio di luce, emette elettroni INCONVENIENTI Ediluita (richiede enormi spazi) E discontinua Dipende dalla latitudine Ha un elevato costo

13 IL SOLE In 1 secondo illumina la Terra E = 170 mild. MJ Solo il 45% giunge al suolo 80 mild. MJ /s Solo minima parte utilizzata direttamente dalluomo Indirettamente: carbone, petrolio, legna

14 ENERGIA GEOTERMICA E lenergia accumulata nel vapore e nelle acque termali presenti in aree vulcaniche e di recente orogenesi dove il magma è vicino alla superficie Fluidi a bassa temperatura (50/60°C) Fluidi ad alta temperatura Riscaldamento abitazioni e serre Produzione Energia elettrica (Larderello) PROBLEMI i siti adatti sono rari con i vapori risalgono sostanze pericolose (S, Hg, B)

15 ENERGIA IDRAULICA E lenergia meccanica contenuta in una massa dacqua in movimento Costituisce un quinto dellenergia prodotta al mondo turbine generatore di elettricità acqua Si sfrutta il movimento alterno delle maree. E detta mareomotrice RISCHI Le centrali modificano i luoghi VANTAGGI E rinnovabile Ha un alto rendimento Epulita IN UN CORSO DACQUA Si sfrutta lenergia potenziale dovuta ad un dislivello o allapertura delle paratie di una diga. NEL MARE

16 ENERGIA EOLICA Dal 1100 i mulini a vento in Europa Un generatore eolico contiene un alternatore simile alla dinamo della bicicletta; trasforma energia cinetica in energia elettrica INCONVENIENTI Bassa intensità Danni al paesaggio Inquinamento acustico Inquinamento elettromagnetico (disturbi radio, televisori, telefoni cellulari)

17 BIOENERGIA Biomassa: qualunque sostanza organica, animale o vegetale, da cui è possibile ricavare energia attraverso processi di trasformazione FONTI Residui agricolo-forestali Sottoprodotti e rifiuti industria alimentare Deiezioni animali Rifiuti urbani VANTAGGI Produzione di biogas Energia rinnovabile Decentrata, sparsa dappertutto Impiegata nello stesso luogo di produzione Smaltimento dei rifiuti urbani e agroindustriali

18 SISTEMI PER RICAVARE LA BIOENERGIA Trasformazioni termochimiche (per riscaldamento) Trasformazioni biochimiche (con batteri) CO 2 CH 4 (biogas), C 2 H 5 OH producono

19 USO DELLENERGIA E RAPPORTI CON LAMBIENTE Maastricht, febbraio 1992, Unione Europea OBIETTIVO: Promozione di una crescita sostenibile Impegno politico per la tutela dellambiente AGENDA 21, Rio de Janeiro, giugno 1992: Conferenza delle Nazioni Unite su Ambiente e sviluppo Esplicita il ruolo dellindustria nello sviluppo sostenibile Programma un graduale cambiamento di tecnologie di produzione e di prodotti puliti Propone maggiore incisività nelle misure normative, fiscali ed economiche Punta ad una razionalizzazione delle risorse naturali non rinnovabili Progetta lestensione dellimprenditorialità responsabile

20 IL SISTEMA ENERGETICO ITALIANO … Luso dellenergia modifica lo stato dellambiente Lenergia entra in tutte le attività umane L80% degli approvvigiona- menti italiani proviene dallestero Consumo scarsamente comprimibile Organizzazione Metereologica Mondiale (WMO) Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici (IPCC) 1988 Studia le necessità di una organizzazione mondiale per affrontare i CAMBIAMENTI CLIMATICI Programma ambientale delle N.U. (UNEP) crearono … E GLI ACCORDI INTERNAZIONALI

21 Rio de Janeiro, giugno 1992 CONFERENZA DELLE NAZIONI UNITE sullAmbiente e lo Sviluppo Si discute il primo rapporto di valutazione completato nel 1991 dall IPCC (Gruppo intergovernativo sui cambiamenti climatici) La maggior parte delle nazioni sottoscrive due documenti di grande importanza CONVENZIONE QUADRO SUI CAMBIAMENTI CLIMATICI AGENDA 21 Adempimenti per la tutela ambientale

22 DIFFICOLTA nellattuazione degli adempimenti Strumenti amministrativi e misure politiche per rendere appetibili al mercato i dispositivi e le tecnologie più efficienti - ma più costose - allatto dacquisto o dellinstallazione 150 MTEP /anno dalle riserve fossili senza rimpiazzarle ITALIA I fondi raccolti con le tasse energetiche vengono utilizzate solo in parte per ridurre il danno ambientale provocato dal settore dellenergia

23 MISURE Tep: tonnellata equivalente di petrolio, cioè energia prodotta dalla combustione completa di una tonnellata di petrolio 1 Tep = 7,3 barili di petrolio greggio 1 barile = 159 litri M = prefisso per milione, 10 6


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