Energie Rinnovabili Percorsi didattici a cura di : Angela Attanasio (secondaria 1° grado) Primo Piermattei ( secondaria superiore)

Classe target: 3° Secondaria I° Grado Materie coinvolte: TECNOLOGIA ED INFORMATICA – SCIENZE - GEOGRAFIA Classe target: 3° Secondaria superiore Materie coinvolte : Elettronica – Tecnologia ed informatica

Definizione del Problema L’ENERGIA E L’AMBIENTE Oggi, oltre l’80% dell’energia utilizzata nel mondo viene prodotta bruciando combustibili fossili, quali petrolio, carbone e metano. È ormai accertato che proprio negli impianti in cui si utilizzano combustibili fossili si generano quei gas inquinanti che, una volta immessi nell’atmosfera, danneggiano l’ambiente. IL CONTRIBUTO DELLE FONTI RINNOVABILI IN ITALIA Il fabbisogno energetico nazionale è di circa 173 Mtep/anno. Di questo, oltre l’80% viene soddisfatto con fonti fossili importate. Il contributo delle fonti rinnovabili, se si escludono i grandi impianti idroelettrici, è del 7,4%, pari a circa 12,8 Mtep di cui: 9,5 Mtep sono prodotti dai piccoli impianti idroelettrici, 1 Mtep da impianti geotermici e circa 2,15 Mtep dall’uso domestico delle biomasse per la produzione di calore, mentre, rispetto al potenziale sfruttabile… è ancora trascurabile il ricorso alle altre fonti rinnovabili (solare, eolico, biocombustibili, rifiuti, ecc.).

Obiettivi comuni ai due percorsi Acquisire la capacità di inquadrare l’argomento delle energie rinnovabili nelle varie discipline, dal punto di vista storico, tecnico, scientifico, economico ed elaborazione delle informazioni. Conoscere le fonti di approvvigionamento energetico attuali, con particolare attenzione alla fonte rinnovabili e conoscere il funzionamento delle centrali che sfruttano le energie rinnovabili. Acquisire la capacità di lavorare in gruppo e di utilizzare il computer ed il software sia la comunicazione e la creazione di una presentazione in PowerPoint, sia la ricerca su Internet delle informazioni utili all’esecuzione del lavoro. Acquisire le capacità di riflessione critica in merito a vantaggi/svantaggi del tipo di energia di cui si studia l’utilizzazione. Saper pianificare e confrontare diverse forme di intervento, con analisi di costi in relazione a progetti di produzione di energia idrica, eolica, solare fotovoltaica, a pannelli o per mezzo di un concentratore solare e realizzazione del progetto più conveniente.

Attività (secondaria 1° grado) Registrazione della classe sul sito http://energiaingioco.enel.it/index.jsp (Energia in Gioco è un percorso-gioco abbinato a un grande concorso nazionale che, coinvolge gli alunni in un'appassionante avventura nel mondo dell'energia alla scoperta delle fonti, dei processi di produzione e distribuzione, delle regole del nuovo mercato, della sicurezza elettrica in casa e del consumo razionale). Suddivisione in gruppi di massimo 3 alunni e partecipazione al percorso-gioco in 5 tappe che permette di interagire con l'energia e approfondire i temi, in classe e a casa, grazie anche a giochi ed esercizi on line. Partecipazione al concorso. Il concorso prevede due diverse modalità di partecipazione: Prova Quiz o Prova Progetto (vedi sito http://energiaingioco.enel.it/concorso.jsp). Ricerca sulla rete di materiali utili per la prova Quiz o alla realizzazione del lavoro multimediale per la Prova Progetto Creazione della presentazione in PowerPoint. Presentazione del lavoro.

Dettagli Il progetto è rivolto a sensibilizzare i ragazzi sulle tematiche del risparmio energetico e sull’impiego delle fonti energetiche rinnovabili. Per fare questo si propone agli alunni di partecipare al Concorso Energia in Gioco (progetto che offre a studenti e insegnanti l'opportunità di scoprire in modo concreto, divertente e coinvolgente il mondo dell'energia per diventare cittadini consapevoli del suo valore e attenti al suo uso razionale). L’esperienza è articolata in 6 fasi. Ciascun gruppo di lavoro sarà formato da 3 studenti.

Prerequisiti Saper utilizzare software per l’elaborazione di testi per l’elaborazione di immagini per la creazione di presentazioni multimediali per la navigazione in Internet Avere a disposizione a casa un computer collegato ad Internet Tali prerequisiti sono necessari all’interno del gruppo, non per ogni singolo studente

Setting Tecnologico Hardware: Software: Computer presso il Lab Multimediale e presso casa degli studenti* Scanner Stampante Software: Internet Browser Programma creazione presentazioni multimediali Programma elaborazione immagini *un computer almeno per ogni gruppo di lavoro

Abilità introdotte o consolidate Comporre e formattare documenti per la realizzazione della presentazione multimediale Intervenire graficamente sui testi Inserire immagini statiche o in movimento, grafici, tabelle Revisionare ed editare testi Valutare i materiali proposti e ricercarne di nuovi (siti web, materiale cartaceo, ecc) Realizzare la presentazione multimediale Presentare il lavoro ultimato

Diario di bordo Presentazione del progetto agli studenti Fattibilità del progetto espressa dagli studenti con messa in evidenza delle eventuali difficoltà Individuazione delle eventuali difficoltà Uso di eventuali lezioni per il superamento delle difficoltà espresse Distribuzione degli incarichi in collaborazione con gli studenti Pianificazione dei compiti Definizione dei tempi all’interno degli incarichi

Tabella di valutazione IL GRUPPO 4 3 2 1 CAPACITÀ DI RELAZIONE Il gruppo ha lavorato in assenza di conflitti Il gruppo ha incontrato alcune difficoltà di relazione Il gruppo non ha saputo trovare un punto di incontro tra le parti Il gruppo ha dimostrato un'incapacità negoziale ORGANIZZAZIONE Il gruppo ha lavorato nel rispetto dei tempi e delle modalità prestabilite Il gruppo non sempre ha saputo rispettare i tempi mantenendo invariate le modalità ha saputo organizzarsi nel rispetto delle modalità variandone i tempi saputo organizzarsi DIVISIONE DEI COMPITI Tutti i componenti hanno svolto il proprio compito per la realizzazione del lavoro Non tutti i componenti hanno partecipato alla I componenti hanno svolto il compito assegnato con discontinuità saputo ripartire i compiti assegnati tra i componenti RISPETTO DEI RUOLI Il gruppo ha saputo sempre rispettare i ruoli con impegno e responsabilità con difficoltà riuscendo faticosamente a rispettare i ruoli Il gruppo non sempre è riuscito a superare le difficoltà incontrate lavorato bene a causa di un mancato rispetto dei ruoli BILANCIO Il gruppo si ritiene soddisfatto sia per il lavoro svolto che per le modalità adottate alcune difficoltà nella negoziazione degli argomenti Il gruppo ha dovuto superare difficoltà di natura relazionale che hanno compromesso i risultati finali Il gruppo ha trovato difficoltà di tipo tecnico, relazionale, metodologico e contenutistico

Attività (classe 3° istituto professionale) L’attività che si propone : Studio di un piccolo impianto fotovoltaico è in stretto collegamento con l’insegnamento di elettronica e la pratica di laboratorio. Studiando le soluzioni commerciali, gli studenti hanno un’informazione utile anche per applicazioni lavorative.

In aggiunta agli obiettivi comuni, gli obiettivi specifici sono : Comprendere il ruolo che il fotovoltaico ha nel problema dell’energia Possedere conoscenze tecniche tali da saper giustificare tecnicamente la scelta del fotovoltaico Conoscere le offerte commerciali di impianti fotovoltaici Saper dimensionare i componenti di un impianto fotovoltaico in base alle esigenze di piccole utenze.

Prerequisiti Conoscenza dei principi base dell’elettronica (legge di Ohm ecc.) Conoscenza dei fenomeni fotovoltaici Conoscenza dei principali dispositivi fotovoltaici Poter disporre di componenti reali fotovoltaici di laboratorio

Attivazione dei Prerequisiti I docenti fanno richiami di principi e procedimenti base di calcolo (generatori e carichi ; potenze e rendimenti). Con materiali misti (cartacei e multimediali) vengono studiati i fenomeni fotovoltaici. Con cataloghi, data sheet gli studenti apprendono le caratteristiche tecniche dei dispositivi. In laboratorio gli studenti apprendono l’uso pratico dei dispositivi (pannelli solari, regolatori ecc.).

Attività pratiche (da effettuare in gruppi, distribuendo i compiti) Viene costruito un piccolo ma reale impianto fotovoltaico, che alimenti un dispositivo visibile (un’insegna a caratteri scorrevoli; un impianto di luci; un impianto audio). Vengono fatte misure elettroniche di potenza, rendimento, variazione di prestazioni col variare della sorgente luminosa. Viene simulata una richiesta di installazione da parte di un cliente fittizio. Gli studenti devono illustrare e pubblicizzare meglio possibile la soluzione trovata. Al termine uno o più gruppi hanno il compito particolare di pubblicizzare in Istituto le attività svolte (con presentazione in PowerPoint, filmato per l’assemblea studentesca, mostra delle apparecchiature costruite).

Tabella di valutazione Organizzazione complessiva del lavoro Il gruppo ha saputo organizzarsi in tutte le fasi del progetto (analisi, ideazione, realizzazione) Il gruppo si è impegnato per la parte affidata in modo discontinuo Il gruppo non ha superato difficoltà in corso d’opera Il gruppo non si è organizzato e ha compromesso l’intero progetto Ricerca del materiale e studio delle caratteristiche dei componenti e del progetto Il gruppo ha saputo utilizzare le diverse fonti Il gruppo ha raccolto materiale ma non lo ha usato in modo adeguato Il gruppo non ha raccolto materiale a sufficienza per svolgere la parte assegnata Il gruppo non ha organizzato la ricerca del materiale Realizzazione del progetto il gruppo ha rispettato le consegne nell’ambito del progetto Il gruppo ha svolto solo parzialmente la parte affidata Il gruppo non si è armonizzato e non ha messo in comune gli sforzi individuali Il gruppo non ha portato a termine il lavoro richiesto Pubblicità del progetto Il gruppo ha comunicato con chiarezza e convinzione Il gruppo si è impegnato parzialmente Il gruppo non ha usato strumenti comunicativi adatti Il gruppo non ha operato per sostenere la propria attività verso la scuola

Alcuni siti significativi http://energiaingioco.enel.it/concorso.jsp http://www.enea.it/ http://www.eniscuola.it/ http://www.homolaicus.com/economia/geografia/geografia-antropica/2.htm http://www.atuttascuola.it/materiale/scienze/energie_alternative.htm http://www.portalsole.it http://www.romaenergia.org/didattica (proposte didattiche) http://www.minambiente.it http://www.enea.it/com/web/pubblicazioni/opuscol.htm (collana”Sviluppo sostenibile”) http://elettronicanet.com http://elettronicashop.com/pannelli_fotovoltaici.htm (calcoli online) http://www.csvaltellina.it (dimensionamento sistemi solari) http://digilander.libero.it/digitalrino (progetto su energia solare) http://eol.eolica.tv http://guide_supereva.com/energie_rinnovabili