LE VARIE FONTI ENERGETICHE

Cosa è l’energia? L’ENERGIA è la capacità di compiere un lavoro. Questa definizione fa parte anche della nostra vita quotidiana: come ad es. scalare una montagna,sollevare pesi ecc. Questa energia ci viene fornita dal cibo di cui ci nutriamo ed è immagazinata sottoforma di energia chimica che si rende disponibile quando gli alimenti vengono digeriti dal nostro corpo. In generale L’ENERGIA è ESSENZIALE PER LA VITA.

ENERGIA SOLARE Il sole è una stella nana. Al suo interno l’altissima pressione e temperatura provocano reazioni di fusione nucleare(cioè che da due o più nuclei più piccoli vengono trasformati in un nucleo più grande) che trasformano l’idrogeno in elio liberando un’ enorme quantità di energia. Per energia solare si intende l’energia,termica o elettrica,prodotta sfruttando direttamente l’energia irraggiata dal sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. Rispetto ad altre energie l’energia solare presenta indubbiamente molti vantaggi: - si può sfruttare in modo illimitato; - non produce inquinamento; - è una risorsa sicura e gratuita; - non è concentrata in zone ristrette ma è disponibile ovunque.

ENERGIA EOLICA Il vento è generato dal calore del sole: enormi masse d’aria si riscaldano e salgono verso gli strati alti dell’atmosfera richiamando aria più fresca. Mediante gli AEROGENERATORI, grandi mulini, l’energia del vento viene convertita direttamente in energia meccanica. Può essere quindi utilizzata per il sollevamento d’acqua e soprattutto per la generazione dell’energia elettrica. L’energia eolica, cioè generata dal vento, deriva direttamente dal Sole: le radiazioni solari, infatti, riscaldando con una diversa intensità la crosta terrestre, determiniamo spostamenti di masse d’aria con diversa temperatura, originando appunto i venti. Questa energia ha purtroppo degli evidenti limiti: - irregolarità e incostanza dei venti; - possibilità di utilizzo solo locali; - bassa potenza dei venti.

ENERGIA DA BIOMASSE Le piante,tramite il processo della fotosintesi,accumulano energia solare trasformando l’anidride carbonica atmosferica in materia organica(BIOMASSA). Ci possono essere anche dei residui delle coltivazioni agricole(paglia e scarti) sono biomasse utilizzabili per produrre energia. L’energia che si può ricavare dalle biomasse,come dai rifiuti,è quindi un’energia rinnovabile.

L’acqua piovana penetra fino a grandi profondità sottoterra. ENERGIA GEOTERMICA Il nostro pianeta nel corso degli anni si è lentamente raffreddato in superficie,mantenendo tuttavia all’interno una temperatura molto elevata. L’acqua piovana penetra fino a grandi profondità sottoterra. Lungo il percorso entra a contatto con le rocce calde e fuoriesce dalla superficie terrestre sottoforma di acqua calda e di vapore. L’energia geotermica è una forma di energia rinnovabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre.

ENERGIA IDROELETTRICA L’energia idroelettrica è prodotta dalla caduta di masse d’acqua. Al pari del vento l’acqua piovana è generata dal sole. L’acqua degli oceani e dei mari evapora ed il vapore si addensa in nuvole che vengono trasportate dal vento lontano dalle zone di evaporazione. L’acqua,contenuta nel bacino (ad una certa h dalla centrale idroelettrica),viene fatta cadere in una condotta forzata che la conduce nella centrale idroelettrica vera e propria dove fa girare la turbina che è accoppiata ad un alternatore,che,ruotando,produce energia elettrica.

ENERGIA DEL MARE In genere ,queste variazioni del livello del mare (MAREE),coincidono con il giorno lunare,durante il quale si alternano solitamente due alte con due basse maree. Per circa sei ore si ha il flusso(e cioè il livello del mare aumenta fino a giungere una altezza massima,detta alta marea),quindi, dopo una sosta più o meno breve durante la quale si mantiene invariato il livello, segue poi dopo sei ore la bassa marea cioè il livello del mare diminuisce.

LA COGENERAZIONE I sistemi tradizionali esistenti per la sola produzione di energia termoelettrica hanno rendimenti molto bassi,nell’ordine del 40% (cioè viene trasformato in energia poco più di 1/3 dell’energia del combustibile). Una centrale di cogenerazione utilizza il combustibile per azionare gli alternatori per produrre elettricità. Il calore, che verrebbe disperso nell’ambiente, viene recuperato per produrre acqua calda per alimentare una rete di teleriscaldamento.

IL TELERISCALDAMENTO DA COGENERAZIONE Nel teleriscaldamento di cogenerazione l’acqua calda di raffreddamento della centrale viene recuperata e distribuita in vari punti della città. L’acqua calda viene trasportata attraverso una rete di tubazioni isolate termicamente per non disperderne il calore e giunge fino agli edifici allacciati. Qui, tramite un apparecchio detto scambiatore i calore installato al posto della caldaia cede il proprio calore all’impianto condominiale e consente di riscaldare gli ambienti e fornire acqua calda per gli impianti domestici.

L’idrogeno è il principale costituente delle stelle,come il sole. L’idrogeno è un gas molto vario: se utilizziamo l’idrogeno unito insieme all’ossigeno otteniamo direttamente elettricità ed acqua. L’idrogeno è il principale costituente delle stelle,come il sole. L’idrogeno non esiste sulla superficie terrestre. Di conseguenza esso non può essere di per sé considerato una fonte di energia, ma soltanto un vettore, cioè un mezzo per immagazzinare e trasportare l’energia prodotta da altre fonti.

IL CARBONE Prodotto Resa kcal/kg Carbone (antracite) 8000 Il carbone è una roccia sedimentaria di origine fossile composta da materie prime organiche e inorganiche ed è anche un combustibile fossile solido. Il carbon fossile si è formato in ambienti caldi e umidi in seguito alla trasformazione di grandi masse vegetali. Prodotto Resa kcal/kg Carbone (antracite) 8000 Carbone (litantrace) 7300 Lignite 4500 Torba 4000 Carbone di legna Legna asciutta (15%) 3490

IL PETROLIO Il PETROLIO è una miscela di idrocarburi, cioè di sostanze costituite da carbonio e idrogeno, uniti a piccole quantità di azoto, ossigeno e zolfo ed è un combustibile fossile liquido. All’inizio del ‘900 esso cominciò a essere utilizzato come combustibile, oggi dal petrolio si ricava una grande varietà di prodotti chimici: coloranti, fertilizzanti, gomma sintetica, plastica, fibre tessili, medicinali, detersivi e insetticidi.

Il metano può essere trasportato in 2 modi: IL GAS NATURALE Il gas naturale è costituito da una miscela di idrocarburi gassosi, in cui predomina (per oltre il 90%) il metano ed è un combustibile fossile gassoso. Il metano può essere trasportato in 2 modi: - allo stato gassoso mediante i gasdotti, cioè grosse tubature molto resistenti alla forza del gas, del diametro anche superiore al metro; per isolare e rendere impermeabili le tubature si utilizzano rivestimenti di iuta e catrame; - allo stato liquido, mediante navi metaniere; la liquefazione è un processo complicato che consente , però, di sfruttare giacimenti molto lontani dai luoghi di consumo, senza utilizzare lunghe e costose tubature.

ENERGIA NUCLEARE L’atomo è l’unità della materia. Esso è costituito da un nucleo,formato da neutroni e protoni,circondato da una nube di elettroni. Ogni volta che i nuclei subiscono una trasformazione,unendosi per formare un nucleo più grande (FUSIONE) o dividendosi in due o più nuclei più piccoli (FISSIONE). Per energia nucleare si intende l’energia generata dalle reazioni di fusione e di fissione nucleare. In altre parole,parte della materia si trasforma in energia e si ha anche quando il combustibile è un materiale radioattivo come uranio e torio, metallo estratto dalla torina , uno degli ossidi terrosi, in particolare,ed altri.