ENERGIA FONTI ALTERNATIVE

IERI E OGGI Cent’anni fa: le dighe sulle Alpi Oggi: la diga sul Fiume azzurro

Cosa sono le fonti alternative Osserviamo quattro energie alternative Energie rinnovabili (classificazione) Cos’è l’energia Cos’è una centrale elettrica Gruppo turbina alternatore (modello) Gruppo turbina a vapore-alternatore.

Osserviamo quattro energie alternative La luce del sole: è luce e calore che fluiscono in ogni direzione. L’acqua fluente: è energia cinetica che segue la pendenza del territorio. Il vento: è aria che possiede energia cinetica. L’uranio: è un metallo radioattivo con atomi che, colpiti con neutroni, si rompono e producono energia.

Energie rinnovabili (classificazione) Solare: la luce del sole viene impiegata per scaldare l’acqua nei pannelli solari, per produrre il vapore nelle centrali elettriche solari, per produrre elettricità con le celle fotovoltaiche. Idroelettrico: l’acqua raccolta in bacini artificiali viene impiegata nelle centrali idroelettriche. Eolico: il vento viene impiegato per far girare le eliche dei generatori elettrici. Biomasse: gli alberi, le piante alimentari e altri materiali organici sono impiegati per produrre calore e biocarburanti. Geotermia: il vapore ad alta pressione che esce dal sottosuolo viene usato per riscaldare le serre e le centrali elettriche. Nel mare: esistono almeno quattro tipi di energia di origine marina (correnti, onde, maree, gradiente termico).

Cos’è l’energia L’energia si definisce come “la capacità di un corpo di compiere un lavoro”. Secondo il principio di conservazione dell’energia “l’energia non si crea né si distrugge, ma passa da una forma all’altra”. Corpo: l’energia è immagazzinata in qualsiasi corpo. Forma: l’energia può assumere diverse sembianze (meccanica, termica ecc.). Passaggio: l’energia può passare da un corpo all’altro e in questo passaggio può cambiare forma.

Cos’è una centrale elettrica La centrale elettrica è un impianto che utilizza una fonte di energia per produrre energia elettrica. Ogni centrale comprende tre elementi principali: - fonte di energia, la sostanza che possiede l’energia; - turbìna, una macchina che ricevendo energia si mette a girare; - alternatore, una macchina che quando gira genera corrente.

Gruppo turbina-alternatore (modello) Per vedere come si produce l’energia elettrica puoi usare una dinamo da bicicletta: devi collegare il suo albero con una turbina manuale da far girare veloce, affinché il magnete produca corrente.

Gruppo turbina a vapore-alternatore Rotore di turbina a vapore E’ formato da centinaia di palette montate a ruota sull’albero cilindrico collegato a quello dell’alternatore. Il vapore ad alta pressione mette in rotazione questo rotore. Rotore di alternatore E’ un elettromagnete cilindrico a molti poli con una grande forza magnetica che lo lega alle piastre metalliche dello statore. E’ necessaria una turbina di uguale potenza per farlo girare.

Energia idroelettrica Cos’è l’energia idroelettrica Centrale a serbatoio Centrale di generazione e pompaggio Impianto di generazione e pompaggio Centrale fluviale Centrale a marea Laghi artificiali e ambiente

Cos’è l’energia idroelettrica L’energia idroelettrica si ottiene da una massa d’acqua situata ad alta quota che possiede energia di posizione (potenziale). Per far funzionare la centrale idroelettrica costruita più in basso, viene costruita una diga che trattiene l’acqua ad alta quota formando un lago artificiale.

Centrale a serbatoio Funzionamento: l’acqua del lago artificiale defluisce nel canale di derivazione e arriva alla condotta forzata. Dentro la condotta l’acqua scende molto lentamente e acquista energia di pressione dall’acqua che sta sopra. Il tubo termina con una strozzatura (ugello) che spinge fuori l’acqua ad alta velocità. Il getto d’acqua colpisce le pale di una turbina Pelton che trascina l’alternatore che genera corrente elettrica.

Centrale di generazione e pompaggio Il disegno mostra una centrale in caverna dotata di: - alternatore-motore; - turbina-pompa. Di giorno l’acqua scende e produce corrente elettrica (generazione). Di notte l’acqua viene aspirata e fatta risalire sulla montagna (pompaggio). La foto mostra la sala alternatori.

Impianto di generazione e pompaggio La cartina mostra il profilo schematico di un impianto Enel in Val Camonica. Il dislivello tra il serbatoio del lago e il bacino d’accumulo è di 1500 m. La galleria di derivazione è lunga 4 km. Le due condotte forzate sono lunghe 2 km ciascuna. La centrale è situata dentro la montagna.

Centrale fluviale La centrale fluviale è un impianto che funziona con l’acqua fluente di un fiume. Elemento caratteristico è la diga che crea un bacino con 10-20 m di dislivello: la massa d’acqua è costretta a passare per la centrale, costruita dentro la diga, e fa girare le turbine.

Centrale a marea L’impianto è una comune centrale fluviale che funziona solo quattro ore ogni giorno: - quando arriva la bassa marea il mare si ritira per alcuni kilometri e si forma un dislivello di circa 10 m; - allora la centrale entra in funzione e l’acqua accumulata nel bacino interno defluisce nei 24 collettori con turbine Kaplan incapsulati.

Laghi artificiali e ambiente L’energia idroelettrica richiede grandi opere sul territorio per predisporre il bacino di raccolta. Le più grandi opere sono state realizzate da governi forti o autoritari che hanno deportato intere popolazioni in altre zone per liberare il territorio da sommergere. L’elettricità di origine idroelettrica ha il costo più basso in assoluto.