I COMBUSTIBILI Definizioni: I combustibili sono quei materiali che bruciando in presenza di ossigeno , producono calore e luce. Quindi ciò vuol dire che i combustibili possiedono una certa energia chimica presente nei legami esistenti tra gli atomi molecolari, che durante la combustione si spezzano, ed una parte di questa energia produce luce e calore

ATOMO

LEGAMI TRA ATOMI

FACCIAMOCI AIUTARE DA UN VECCHIO PROFESSORE COS’E’ L’ENERGIA ? SARA’ VERO ? FACCIAMOCI AIUTARE DA UN VECCHIO PROFESSORE

L’ENERGIA

L’ENERGIA Albert Einstain

L’ENERGIA E: ENERGIA contenuta o emessa da un corpo [Joule] m: massa [Kg] c: velocità della luce [300 000 000 m/s]

L’ENERGIA

QUANDO UN COMBUSTIBILE PUO’ BRUCIARE ? IL TRIANGOLO DEL FUOCO Perché si realizzi una combustione è necessario che siano soddisfatte tre condizioni (triangolo del fuoco) Se manca un solo componente non si può verificare un incendio COMBUSTIBILE COMBURENTE CALORE Sostanza in grado di bruciare Ossigeno presente nell’aria Temperatura di infiammabilità NOZIONI DI BASE SULLA PREVENZIONE INCENDI 2 Il fuoco è la manifestazione visibile di una reazione chimica che avviene tra due sostanze diverse (combustibile e comburente) con emissione di energia (calore). Affinché si realizzi un incendio, una combustione, è necessario che siano soddisfatte tre condizioni che vengono rappresentate, idealmente, con un triangolo. Se manca una sola di queste tre condizioni non si può verificare un incendio. L’incendio è una ossidazione rapida di sostanze combustibili o infiammabili con conseguente sviluppo di calore, fumo e gas a temperatura elevata. L'incendio è generalmente causato dallo scoccare di una scintilla, dall'accendersi di una fiamma oppure da una elevata temperatura in presenza di prodotti o materiali pericolosi esso è quasi sempre riconducibile ad un comportamento negligente o all’inosservanza di norme tecniche, nella mancanza di procedure e verifiche di sicurezza, dopo e raramente a casualità. L’incendio si distingue in tre fasi: fase di accensione: durante questa fase si può agire per tentare di sedare l'incendio fase di incendio: è la fase culminante dell'incendio, e si può solo cercare di contenerlo fase di estinzione: è caratterizzata da una rapida diminuzione della temperatura. OSSIGENO COMBUSTIBILE CALORE

Definizioni: IL “POTERE CALORIFICO” Poniamoci questa domanda: Bruciando la stessa quantità di materiale, es. 1 Kg, otteniamo la stessa “quantità di calore”? In realtà ogni materiale, produce una certa quantità di calore durante la combustione. Quindi bruciando 1 Kg di “Legna”, otteniamo una quantità di calore diversa rispetto a bruciare la stessa quantità di “petrolio”

IL “POTERE CALORIFICO” Per misurare il VALORE, la quantità di calore prodotta da un materiale si utilizza il “POTERE CALORIFICO”, la cui unità di misura è Kilocalorie / Kg (per i solidi), e Kilocalorie / m3 (per gas e liquidi) Dalla Quantità di calore sviluppata, dipende anche il Valore Economico di un combustibile

IL “POTERE CALORIFICO” Per misurare il valore, la quantità di calore prodotta da un materiale si utilizza il “POTERE CALORIFICO”, la cui unità di misura è Kilocalorie/Kg (litri o m3) Esempi

LA CLASSIFICAZIONE DEI COMBUSTIBILI I carboni, i petroli ed il gas naturale vengono detti fossili per la loro origine

Definizioni Le Origini Gli Utilizzi Impatti ambientali LA LEGNA DA ARDERE Definizioni Le Origini Gli Utilizzi Impatti ambientali

LA LEGNA DA ARDERE: Definizioni In base all’uso a cui è destinato il legno, viene chiamato più esattamente: Legna , se utilizzato come combustibile Legname da lavoro, da costruzione, da industrie se utilizzato per tali impieghi

LA LEGNA DA ARDERE: Le origini Le parti della pianta: In un a pianta si possono individuare 3 parti: 1. le radici, per mezzo delle quali l’albero trae nutrimento 2. il fusto, che trasporta il nutrimento verso la chioma 3. i rami, che sorreggono la chioma

Radici e Rami Legna da Ardere LA LEGNA DA ARDERE: Gli Utilizzi Radici e Rami Legna da Ardere

Il Fusto Materiale da Costruzione LA LEGNA DA ARDERE Il Fusto Materiale da Costruzione

LA LEGNA DA ARDERE: Impatto sull’Ambiente La legna da ardere rappresenta il principale combustibile di uso domestico, per cucinare, per riscaldare gli ambienti per circa un terzo della popolazione mondiale, specialmente in Asia, Africa e America Latina. E’ una risorsa rinnovabile. Ricordiamo però, che una risorsa rinnovabile, è limitata dalla superficie di terreno e dal ciclo naturale di crescita

LA LEGNA DA ARDERE: Impatto sull’Ambiente In tal senso la legna può essere considerata una risorsa energetica rinnovabile solo se non considerata come esclusiva. Dobbiamo infatti considerate che il tempo di sviluppo di una pianta ad alto fusto è di circa dieci anni

Attualmente la legna da ardere viene utilizzata in varie forme: LA LEGNA DA ARDERE: Utilizzi Attualmente la legna da ardere viene utilizzata in varie forme: Pellet: utilizza prodotti di scarto del settore agricolo e forestale. Composto da minuscoli cilindri ricavati da segatura pressata, trucioli di legname che vengono puliti, frantumati e pressati tramite macchinari. Possono essere utilizzati come combustibile per stufe, camini e caldaie

LA LEGNA DA ARDERE: Utilizzi Stoccaggio Essiccazione Raffinatura Estrusione Raffreddamento Dimensioni: Diametro: 6 mm Lunghezza: 5 cm

LA LEGNA DA ARDERE: Utilizzi Bricchetti: Dimensione maggiore rispetto al pellet (diametro 8 cm, lunghezza 28 cm) Utilizzano gli stessi materiali (trucioli, segatura) ma nel processo di produzione può essere aggiunto legno per raggiungere un potere calorifico maggiore

LA LEGNA DA ARDERE: Utilizzi Bricchetti: A differenza del pellet vengono utilizzati per forni e camini che bruciano legna.

LA LEGNA DA ARDERE: Utilizzi Cippati: Formato da scaglie di legno sminuzzato in piccoli pezzi di pochi centimetri, viene detto anche “chips”. Ottenuto da macchinari che frantumano il legno.

Origini e Classificazione Gli Utilizzi Impatti Ambientali I CARBONI FOSSILI Origini e Classificazione Gli Utilizzi Impatti Ambientali

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini I carboni fossili derivano da una lenta e graduale decomposizione, che migliaia di secoli fa ha subito il legno di antichissime foreste, sommerse dalle acque e sepolte sotto la crosta terrestre

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini Milioni di anni fa, certe zone della Terra erano ricoperte da estese foreste. Successivamente le foreste furono sepolte da strati di fango,sabbia e materiali argillosi.

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini In assenza di ossigeno, il legno delle piante si trasformò in carbon fossile. In seguito, sui giacimenti di carbone si accumularono strati di roccia e materiali. Così oggi il carbon fossile si può trovare anche a notevoli profondità.

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini Il carbon fossile può essere di vari tipi, secondo il periodo di tempo trascorso sotto terra. Il carbone più antico è l‘Antracite. Questo carbone risale a circa 400 milioni di anni fa. L'antracite presenta un colore nero e lucentezza. Dà una fiamma con poco fumo. E’ quello di più antica formazione, molto ricco di carbonio e con alto potere calorifico

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini Il litantrace risale a circa 250 milioni di anni fa. E' il carbone più diffuso in natura; Sviluppa molto calore ma meno dell'antracite Si trovano in profondità tra i 400 ed i 1200 metri Trovano impiego diretto come combustibili sia per uso domestico che industriale. Da esso si ottiene il carbon coke utilizzato negli altoforni per l’estrazione del ferro

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini La lignite risale a circa 80 milioni di anni fa. Questo carbone presenta ancora, in alcuni casi, la struttura del legno da cui ha avuto origine. Sono carboni fossili relativamente giovani.

I CARBONI FOSSILI: Definizioni ed Origini Le Torbe Derivano da decomposizione di piante erbacee che crescono in paludi. Il processo di carbonizzazione non è ancora concluso e non hanno importanza come combustibile

I CARBONI FOSSILI: L’Estrazione Il carbone si estrae dalle miniere. I giacimenti di carbone possono essere: - a cielo aperto; - miniere scavate nel terreno.

I CARBONI FOSSILI: L’Estrazione Miniere a cielo aperto. Tali miniere comportano un grave danno all’ambiente, infatti le zone interessate perdono valore dal punto di vista agricolo e forestale. L’estrazione avviene con macchine scavatrici.

I CARBONI FOSSILI: L’Estrazione Miniere a cielo aperto. Il carbone viene estratto ed inviato per mezzo di nastri convogliatori ai vagoni ferroviari per essere portati alle centrali termoelettriche o industrie di trasformazione

I CARBONI FOSSILI: L’Estrazione Miniere scavate nel terreno Per tali miniere vengono scavati profondi pozzi e lunghe gallerie laterali per poter raggiungere i filoni di carbone più ricchi. La miniera deve essere ben areata perché durante l’estrazione si produce un gas inodore e incolore, il grisou, altamente esplosivo. Nelle miniere moderne gli scavi vengono effettuati con appositi macchinari.

I CARBONI FOSSILI: Gli Impieghi Il carbone viene utilizzato principalmente per alimentare le centrali termoelettriche. Per molti anni è stato la principale fonte di energia mondiale, ma negli anni sessanta del novecento è stato superato dal petrolio. Successivamente a causa della crisi petrolifera degli anni settanta l’utilizzo del carbone ha avuto una notevole ripresa.

Le centrali termoelettriche. I CARBONI FOSSILI: Gli Impieghi Le centrali termoelettriche.

I CARBONI FOSSILI: Impatto Ambientale Il consumo del carbone è aumentato notevolmente. Gli scienziati hanno rivolto l’attenzione verso i danni ambientali prodotti dall’utilizzo intensi del carbone. Le piogge acide: causate dalla presenza di zolfo contenuto nel carbone (A causa dello zolfo si forma anidride solforosa, che a contatto con l’aria si trasforma in anidride solforica e in presenza di nebbia in acido solforico, dando origine a piogge acide che corrodono metalli, pietre, monumenti, vegetazione.

I CARBONI FOSSILI: Impatto Ambientale Effetto serra: La combustione del carbone aumenta l’emissione di anidride carbonica nell’atmosfera aggravando il fenomeno dell’effetto serra.

Il percorso Didattico Affrontato: Riepilogo I COMBUSTIBILI DEFINIZIONI La Combustione Il Potere Calorifico CLASSIFICAZIONE DEI COMBUSTIBILI SOLIDI LIQUIDI GASSOSI Naturali Artificiali Legna da Ardere Carboni Fossili

Il percorso Didattico Affrontato: Riepilogo LEGNA DA ARDERE DEFINIZIONI Legna Legname ORIGINI Le Piante UTILIZZO Fonte di Calore Pellet Bricchetti Cippati IMPATTO AMBIENTALE Risorsa Rinnovabile?

Il percorso Didattico Affrontato: Riepilogo I CARBONI FOSSILI DEFINIZIONE e CLASSIFICAZIONE Torbe Ligniti Litantraci Antraciti ORIGINI Decomposizione del Legno nel corso dei secoli UTILIZZO Le Centrali Termoelettriche IMPATTO AMBIENTALE Inquinamento (Piogge acide ed effetto serra) Estrazione del Carbone CENTRALI TERMOELETTRICHE