del modulo di progettazione PROGETTO FINALE del modulo di progettazione del 1° anno del DOL per “Esperto di didattica assistita dalle nuove tecnologie”

a cura degli allievi coinvolti con la collaborazione di Laura Tomatis ENERGIE ALTERNATIVE a cura degli allievi coinvolti con la collaborazione di Laura Tomatis

La fonte di energia alternativa indica un modo “alternativo”di ottenere energia elettrica fondamentalmente differente da quella ottenuta con l'utilizzo dei combustibili fossili, che costituiscono le fonti "non rinnovabili".

Nel mondo, negli ultimi anni, sono stati fatti molti investimenti per promuovere ed attivare la produzione e l’utilizzo delle fonti di energie non tradizionali.

aumenta il problema del futuro “energetico” in tutto il mondo di anno in anno aumenta il problema del futuro “energetico” in tutto il mondo

Alcune forme di energia alternativa

Energia idroelettrica Energia geotermica - Energia ricavata dalla biomassa e biogas

- Energia eolica Energia solare (sia attraverso centrali solari termiche che fotovoltaiche) - Energia del moto ondoso e delle maree

ENERGIA EOLICA

L'energia eolica è il prodotto della conversione dell’energia cinetica del vento in altre forme di energia (elettrica o meccanica). E’ stata la prima forma di energia rinnovabile scoperta dall'uomo dopo il fuoco.

I mulini a vento, un tempo, erano utilizzati per pompare acqua, oppure movimentavano le macine per tritare i cereali.

Con l’aumentare dei costi energetici, si è riscoperto l’utilizzo dell’energia del “vento”, anche in un’ottica di sviluppo sostenibile.

Si è verificato un incremento notevole della produzione e dell’utilizzo dell’energia eolica tra il 2000 e il 2006.

Nel 2008 si è verificato un incremento notevole dell’utilizzo dell’energia eolica. Infatti si è registrata una potenza, installata in tutto il mondo, di oltre 27.000 megawatt. Alla fine del 2008 la potenza cumulata totale è stata di oltre 120.000 megawatt, con una produzione di elettricità di circa l'1,5% del fabbisogno mondiale di energia.

gli Stati Uniti d’America sono leader mondiali seguiti dalla Germania. Nel Mondo in generale sono molti gli Stati che utilizzano l’energia eolica, in particolare: gli Stati Uniti d’America sono leader mondiali seguiti dalla Germania.

la Spagna risulta terza come produttrice di energia eolica, la Cina è in quarta posizione, l’India occupa la quinta posizione.

Al termine del 2008 si è registrato che gli Stati Uniti d’America, la Germania, la Spagna, la Cina e l'India hanno prodotto oltre il 70% della potenza eolica mondiale.

L’Italia occupa la sesta posizione, seguita dalla Francia dal Regno Unito

In Italia esiste una produzione centralizzata, in cui si utilizzano grandi impianti posizionati in luoghi molto ventilati

ed una produzione con piccoli impianti (cioè mulini con poche pale) posizionate nei comuni e finalizzate a soddisfare parte del fabbisogno dei rispettivi abitanti

Per installare un impianto eolico è necessario misurare la velocità del vento nel luogo in cui si vuole inserire il “mulino” e la potenza elettrica che può essere prodotto

In Italia manca una legislazione sull’energia eolica In Italia manca una legislazione sull’energia eolica. Forse per questo motivo non è ancora molto diffusa.

I Comuni in cui si trovano degli impianti eolici sono: in Campania: Albanella (SA)

San Benedetto Val di Sambro (BO), Monterenzio/Castel del Rio (BO) - in Emilia Romagna: San Benedetto Val di Sambro (BO), Monterenzio/Castel del Rio (BO) in Puglia: Accadia (FG), Lecce.

Alta Nurra (SS), Aggius (SS), Ulassai (OG), Florinas (SS); in Sardegna: Alta Nurra (SS), Aggius (SS), Ulassai (OG), Florinas (SS);

in Toscana: Collesalvetti (LI), Montecatini Val di Cecina (PI), Montemignaio (AR), Monte Vitalba (PI), Pontedera (PI), Scansano (GR), Lajatico (PI), Firenzuola (FI)

Come funziona un impianto eolico? Le macchine eoliche (“Mulini a vento”) si dividono in due gruppi (in base al tipo di generatore eolico utilizzato): 1. generatori eolici ad asse verticale, indipendenti dalla direzione di provenienza del vento; 2. generatori eolici ad asse orizzontale, dove il rotore va orientato in modo perpendicolare alla direzione di provenienza del vento.

Alcuni svantaggi la produzione di energia eolica avviene ad intermittenza; non può sostituire completamente la produzione delle fonti tradizionali, ma solo come “integrazione” delle fonti tradizionali.

Energia idroelettrica Viene ricavata dalla trasformazione dell’energia potenziale gravitazionale, posseduta dall’acqua quando “cade” da alte quote, in energia cinetica. L’energia cinetica viene trasformata in energia elettrica attraverso un alternatore collegato ad una turbina.

Da dove viene ricavata l’energia idroelettrica? Dal corso di fiumi e di laghi attraverso la creazione di dighe e di condotte forzate. Ci sono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si utilizzano grandi altezze di caduta disponibili nelle regioni montane; nelle centrali ad acqua fluente si sfruttano grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli.

“L'acqua di un lago o di un bacino artificiale viene inviata, in condotti forzati, a valle, in questo modo si trasforma l’energia potenziale in energia cinetica attraverso la turbina.

L'energia cinetica viene trasformata in energia elettrica attraverso il generatore elettrico.

Per produrre energia idroelettrica può essere sfruttato anche il moto ondoso delle maree.

L'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita (senza emissioni) e rinnovabile

Turbina idroelettrica

In Italia l’energia idroelettrica Rappresenta la principale risorsa alternativa e copre il 15% del fabbisogno energetico italiano.

E’ l'energia generata attraverso le fonti geologiche di calore. ENERGIA GEOTERMICA E’ l'energia generata attraverso le fonti geologiche di calore.

In Italia fu utilizzata per la prima volta nel 1904 (generatore geotermico a Larderello) Alla fine del 2008 l'energia geotermica rappresentava meno dell'1% della produzione mondiale di energia

Per produrre energia geotermica è necessario sfruttare il calore che deriva dagli strati più profondi della crosta terrestre. Per estrarre e usare tale calore bisogna saper individuare il serbatoio o giacimento geotermico, ossia le zone dove il calore stesso è concentrato.

NEL MONDO L’energia geotermica viene utilizzata soprattutto in Islanda. Infatti in tale Nazione viene utilizzata (oltre 80%) per il riscaldamento delle abitazioni.

Inoltre un grande impianto si trova in California, ed anche in Africa (precisamente in Kenya ed in Etiopia) sono stati costruiti grandissimi impianti per la produzione dell’energia geotermica.

IN ITALIA In Italia si utilizza l’energia geotermica per la produzione di energia elettrica soprattutto in Toscana (precisamente a Pisa, a Siena ed a Grosseto).

Il primo impianto è stato scoperto a Larderello. Le centrali di Larderello e di Montieri producono oltre 4 miliardi di kilowattora.

A Larderello si trova un "Museo dedicato al vapore".

Unico inconveniente è l’elevato costo per la trivellazione VANTAGGI Attraverso la “geotermia” è possibile ricavare, da fonti naturali, una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. Unico inconveniente è l’elevato costo per la trivellazione

ENERGIA SOLARE

L’energia solare è l'energia (termica oppure elettrica) che viene prodotta attraverso l’utilizzo dell’energia irraggiata dal Sole.

Sulla Terra arriva una grande quantità di energia solare (diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità). Tale energia solare non è però concentrata, ma diffusa e quindi deve essere “raccolta”.

Per poter utilizzare tale forma energetica è necessario utilizzare strumenti costosi rispetto ad altre metodologie di produzione di energia.

E’ possibile utilizzare l'energia solare per generare elettricità (fotovoltaico) oppure per generare calore (solare termico).

Tecnologie - Pannello solare termico: sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido (nel suo interno) con speciali caratteristiche. Tale liquido cede calore, tramite uno scambiatore di calore, all'acqua contenuta in un serbatoio di accumulo.

Pannello solare a concentrazione: sfrutta degli di specchi parabolici a struttura lineare per concentrare i raggi solari su un tubo ricevitore in cui scorre uno speciale fluido Pannello fotovoltaico: sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica

PANNELLO SOLARE TERMICO

PANNELLO FOTOVOLTAICO Modulo fotovoltaico cristallino

I pannelli fotovoltaici sono più utilizzati rispetto agli altri. In particolare sono utilizzati per fornire acqua calda e riscaldamento ad abitazioni e piccoli complessi. La durata è di circa 30 anni. Hanno però un costo elevato.