L’ENERGIA

Cos’è l’energia? L'energia è la grandezza fisica che misura la capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro, a prescindere dal fatto che tale lavoro sia o possa essere effettivamente svolto. Il concetto di energia può emergere intuitivamente dall'osservazione sperimentale che la capacità di un sistema fisico di compiere un lavoro diminuisce mano a mano che questo viene prodotto. In questo senso l'energia può essere definita come una proprietà posseduta dal sistema che può essere scambiata fra i corpi attraverso il lavoro.

I vari tipi di energia Esistono vari tipi di energia: energia solare; energia meccanica; energia nucleare; energia geotermica; energia cinetica; energia potenziale elettrica.

Energia solare L'energia solare è l'energia associata alla radiazione solare e rappresenta la fonte primaria di energia sulla Terra. L'energia solare, infatti, è quella normalmente utilizzata dagli organismi autotrofi, cioè quelli che eseguono la fotosintesi; gli altri organismi viventi sfruttano invece l'energia chimica ricavata dai vegetali o da altri organismi che a loro volta si nutrono di vegetali e quindi in ultima analisi sfruttano anch'essi l'energia solare, seppur indirettamente.

Energia meccanica In fisica l'energia meccanica è la somma di energia cinetica ed energia potenziale attinenti allo stesso sistema, da distinguere dall'energia totale del sistema E in cui rientra anche l'energia interna. Quando due sistemi scambiano tra loro energia meccanica, tale energia in transito è definita lavoro. Dunque l'energia meccanica può essere posseduta da un sistema e scambiata con altri sistemi, mentre il lavoro corrisponde solamente alla parte di energia meccanica che è scambiata.

Energia nucleare L'energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modifiche della struttura stessa della materia. Insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è una fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia, ed è considerata una valida energia alternativa ai tradizionali combustibili fossili. Benché alcuni considerino tale fonte energetica anche come rinnovabile, recentemente la Commissione europea si è espressa affermando che il nucleare non è da considerarsi come rinnovabile.

Energia geotermica L'energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia alternativa e rinnovabile, se valutata in tempi brevi. Si basa sui principi della geotermia ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della Terra (gradiente geotermico) dovuto all'energia termica rilasciata in processi di decadimento nucleare naturale di elementi radioattivi quali l'uranio, il torio e il potassio, contenuti naturalmente all'interno della terra (nucleo, mantello e crosta terrestre).

Energia cinetica L'energia cinetica è l'energia che possiede un corpo per il movimento che ha o che acquista: è il lavoro necessario per portare un corpo da una velocità 0 a una velocità v e quindi il lavoro necessario per portarlo da v a 0. Quando un corpo di massa "m" varia la sua velocità, con questa varia anche la sua energia cinetica. Il lavoro rappresenta questa variazione di energia cinetica. L'energia cinetica quindi è associata alla massa e alla velocità di un corpo in movimento. L'energia cinetica che possiede un corpo di massa m nel suo moto di caduta è uguale al lavoro compiuto per fermarsi.

Energia potenziale elettrica In fisica, l'energia potenziale elettrica, anche detta energia potenziale elettrostatica, è l'energia potenziale del campo elettrostatico. Si tratta dell'energia posseduta da una distribuzione di carica elettrica, ed è legata alla forza esercitata dal campo generato dalla distribuzione stessa. Insieme all'energia magnetica, l'energia potenziale elettrica costituisce l'energia del campo elettromagnetico.

Le fonti rinnovabili In ingegneria energetica con il termine energie rinnovabili si intendono le forme di energia prodotte da fonti di energia derivanti da particolari risorse naturali che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate[1] o non sono "esauribili" nella scala dei tempi di "ere geologiche" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le stesse risorse naturali per le generazioni future. Sono dunque forme di energia alternative alle tradizionali fonti fossili (che sono invece parte delle energie non rinnovabili) e molte di esse hanno la peculiarità di essere anche energie pulite ovvero di non immettere in atmosfera sostanze nocive e/o climalteranti quali ad esempio la CO2. Esse sono dunque alla base della cosiddetta economia verde.

Le energie rinnovabili Sono fonti di energia rinnovabile: energia solare solare termico e termodinamico solare fotovoltaico energia eolica energia idroelettrica energia geotermica energia da biomasse (o agroenergie) biocarburanti, gassificazione, biogas oli vegetali olio di alghe cippato energia marina energia delle correnti marine energia a gradiente salino (osmotica) energia mareomotrice (o delle maree) energia del moto ondoso energia talassotermica (OTEC) energia o cogenerazione da acqua di falda energia aerotermica gas di discarica

Le fonti non rinnovabili Le energie non rinnovabili sono quelle fonti di energia che derivano da risorse che tendono ad esaurirsi sulla scala dei tempi umani, diventando troppo costose o troppo inquinanti per l'ambiente, al contrario di quelle rinnovabili, che vengono reintegrate naturalmente in un periodo di tempo relativamente breve. Le fonti non rinnovabili sono oggi quelle più sfruttate dall'umanità perché in grado di produrre le maggiori quantità di energia con impianti tecnologicamente semplici e collaudati. Spesso, l'utilizzo di tali fonti porta con sé problemi di inquinamento ambientale quali la produzione di gas serra o scorie radioattive. Queste fonti vengono usate specialmente in economia.

Le energie non rinnovabili Sono fonti di energia non rinnovabile: i combustibili fossili: carbone petrolio gas naturale i minerali usati per la produzione di energia nucleare, quali l'uranio ed il plutonio.