“L’energia, un problema attuale” Liceo Scientifico “Antonio Pesenti” Cascina (Pisa) anno scolastico 2008/2009 Progetto USO RAZIONALE DELL’ENERGIA “L’energia, un problema attuale” Come l’uomo può ricavare energia dai propri rifiuti

FONTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA NUCLEARE, L’energia. Che cos’è? Come si produce? A che cosa ci è utile? L’energia è di fondamentale importanza nelle moderne economie industriali e può essere prodotta da diverse fonti di cui quelle principali sono classificabili in FONTI FOSSILI FONTI PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA NUCLEARE, FONTI RINNOVABILI

Le fonti di energia rinnovabile Energia eolica Energia solare e fotovoltaica Energia geotermica Energia idroelettrica

LE BIOMASSE ED IL BIOGAS. ENERGIA RINNOVABILE: LE BIOMASSE ED IL BIOGAS. Con il termine “biomassa” si intende letteralmente “la massa, la quantità di materiale biologico”. La biomassa che va a costituire i nostri rifiuti è quella porzione detta “rifiuti organici”.

Attualmente il termine biomassa viene utilizzato anche per indicare un tipo di combustibile “pulito” adatto per alimentare centrali energetiche. Viene ricavata da rifiuti industriali, agricoli, ma anche dalla raccolta differenziata in città. Questi rifiuti, mediante vari tipi di processi aerobici ed anaerobici che comprendono fermentazioni, digestioni e pirolisi, portano alla produzione di biodiesel, bioetanolo e metano che vengono poi utilizzati come combustibili. Il "biogas" è tra le fonti alternative più utilizzate per la produzione di energia elettrica e calorica rinnovabile. Si ottiene dalla fermentazione anaerobica di sostanze organiche e l'intero procedimento può considerarsi neutrale all'anidride carbonica, con un bilancio di emissione di CO2 praticamente nullo.

Descrizione del processo di digestione anaerobica. La digestione anaerobica è un processo di tipo biologico grazie al quale, in assenza di ossigeno, la sostanza organica viene trasformata in biogas. Esso è costituito da una miscela di metano ed anidride carbonica. scarti di molti settori dell’industria, scarti prodotti in aziende agricole; deiezioni animali provenienti da allevamenti; - raccolta differenziata dei rifiuti solidi urbani; - fanghi derivanti dal trattamento delle acque reflue civili; pulizia dei piazzali adibiti a mercato ortofrutticolo. La decomposizione microbica dei residui organici in ambiente anaerobico è un processo che avviene spontaneamente in natura. Attraverso la digestione anaerobica a caldo si ottiene, oltre al biogas, l’abbattimento del carico inquinante e la flora microbica utilizzata si trasforma in biomasse microbiche controllate.

I processi chimici per la produzione di Biogas. Sono state sviluppate tecnologie ed impianti specifici che, tramite l'utilizzo di batteri in appositi "fermentatori" chiusi, sono in grado di estrarre grandi quantità di biogas dai rifiuti.

Il Processo Anaerobico Il processo anaerobico avviene normalmente all’interno dei digestori costruiti in cemento armato riscaldati a 40 °C per un periodo di c.a. 60 giorni. La biomassa diluita viene pompata nel digestore. La biomassa, terminata la digestione, passa nella cisterna di stoccaggio per andare all’impianto di separazione, con produzione di humus. L’acqua separata viene convogliata nella rete di scarico o stoccata a fini irrigui.

Discarica per la produzione di Biogas Belvedere di Peccioli (Pisa) Comune di Peccioli Provincia di Pisa Discarica per la produzione di Biogas Belvedere di Peccioli (Pisa) L’impianto di interramento controllato è situato nel territorio del comune di Peccioli, in una zona scarsamente popolata. Nel giugno 1997 nasce la Belvedere spa, una nuova società per gestire l’impianto di smaltimento rifiuti

I rifiuti interrati. La produzione di Biogas avviene tramite l’interramento dei rifiuti, preparando il luogo della deposizione in maniera tale da escludere ogni forma di inquinamento delle falde acquifere. Il terreno, quindi, svolge l’azione dei fermentatori e consente lo svilupparsi dei processi chimici elencati precedentemente per gli impianti tradizionali. La reazione che si scatena è di carattere esotermico e il calore di reazione liberato evita il consumo di energia per il riscaldamento a 40° dei fermentatori. Il biogas prodotto viene appositamente canalizzato attraverso opportune tubazioni, dunque e’ pronto per l’utilizzazione.

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Analisi degli svantaggi nella produzione di Biogas -Lo stoccaggio del biogas richiede elevati consumi di energia elettrica per il mantenimento delle necessarie condizioni di pressione. Di conseguenza è preferibile utilizzare il biogas vicino al luogo di produzione. -La combustione diretta del biogas è il processo di conversione energetico tradizionale e più diffuso, tuttavia le efficienze di conversione anche negli impianti più recenti non superano il 55%. - La temperatura del processo di digestione deve essere superiore ai 15°C, limitando la produzione di biogas nelle zone del Nord Europa.

Elisa Basilei Mattia Borsellini Matteo Bottoni Samuele Cantini Giacomo Del Ry Gianlorenzo Ferretti Filippo Gelli Gianmarco Gherardini Martina Montano Nicola Paolinelli Alessandra Pucci Caterina Turchi Elia Zanobini Classe 4°I Si ringrazia ROTARI club Pisa per l’opportunità dataci in accordo con l’Istituto di Istruzione Superiore Statale “Antonio Pesenti” di Cascina (Pisa), Per la consulenza i proff. Panicucci e Tomassini 13