FARE ENERGIA

E’ LA CAPACITA DI UN CORPO O DI UN SISTEMA A COMPIERE FARE ENERGIA Cos’è l’ ENERGIA ? E’ LA CAPACITA DI UN CORPO O DI UN SISTEMA A COMPIERE LAVORO !!!

Il Lavoro Linguaggio Quotidiano Linguaggio Fisico Attività come correre, saltare, tirare un pallone sono giocare Si compie molto Lavoro Attività come studiare, leggere, scrivere sono un modo di lavorare Si compie ben poco Lavoro

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Quanti Tipi di Energia ? ENERGIA CINETICA ENERGIA POTENZIALE Energia di movimento, radiante, elettrica e termica. ENERGIA POTENZIALE Energia gravitazionale, potenziale meccanica ( molle ), chimica e nucleare ENERGIA ELETTROMAGNETICA

Energia Cinetica Energia posseduta dai corpi in movimento ENERGIA TERMICA o CALORE Legata al moto e alle vibrazioni degli elettroni e degli atomi che li compongono. ENERGIA ELETTRICA E legata al movimento delle cariche elettriche. ENERGIA DI MOVIMENTO Legata al moto di oggetti e sostanze ENERGIA RADIANTE Legata alla natura quantica della luce! Fotoni

Energia Potenziale E’ l’energia che dipende dall’altezza rispetto al suolo, legata all’attrazione terrestre

Energia Magnetica Le proprietà delle calamite e l’orientazione costante N/S dell’ago della bussola sono manifestazioni della esistenza dell’energia magnetica Elettricità e magnetismo sono strettamente legati: Un filo percorso da corrente è in grado di orientare una bussola. Questo principio è alla base dei motori elettrici.

Come si “crea” l’Energia Elettrica ? Tramite particolari trasformazioni partendo da specifiche FONTI ENERGETICHE

Fonti Energetiche. Rinnovabili o non Rinnovabili ? Con il termine energie RINNOVABILI si intendono le forme di energia prodotte da fonti di energia che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" . Fonti RINNOVABILI Fonti NON RINNOVABILI Bacini montani Gas naturale Sole Petrolio Vento Carbone Calore della Terra Isotopi dell’uranio Maree ------- ------- Si chiamano ALTERNATIVE tutte quelle forme di energia “ alternative” alle tradizionali forme di energia derivanti da fonti fossili (petrolio, cabone, gas etc. )

Energia Elettrica È associata alla forza che si esercita tra corpi carichi. Nell’attrarsi ( o respingersi) le cariche accelerano, acquistando energia cinetica In un circuito elettrico le cariche si muovono da un capo all’altro formando la corrente elettrica

Come si trasforma l’energia cinetica in energia meccanica ? Turbina Una turbina è una macchina che converte l’energia cinetica e/o potenziale di un fluido, ad esempio acqua o vapore acqueo, e la trasforma in energia meccanica.

Come si trasforma l’energia meccanica in elettricità ? Alternatore Legge di Faraday-Neumann-Lenz

Come si trasforma l’energia meccanica in elettricità ? Alternatore

Centrale Termo – Elettrica Una centrale trasforma l’energia termica generata dalla combustione in energia meccanica, che è poi trasformata in energia elettrica In Italia la componente termoelettrica rappresenta circa l’80% del totale Si ottiene dalla combustione di Gas, petrolio carbone …

Elettricità da … Il SOLE – Effetto Fotovoltaico Le celle fotovoltaiche trasformano l’energia solare in energia elettrica usando materiali semiconduttori

Il SOLE – Impianti fotovoltaici Esempi Applicativi Casa autosufficiente Impianto fotovoltaico a terra

Energia termica da … Il Sole – Solare Termico L’energia del Sole si può facilmente convertire in calore. Floricoltori e agricoltori da tempo sfruttano il fenomeno nelle serre. Un pannello solare

Energia Elettrica da … Il Sole – Solare Termodinamico 1 Progetto Archimede I raggi del sole convogliati da specchi scaldano dei sali. Questi mantengono il calore a lungo e creano vapore. Vapore - aumento di pressione – turbine - alternatore ed Energia Elettrica

Energia Elettrica da … Il Sole – Solare Termodinamico 2 Planta Solar 20 Siviglia- Spagna I raggi del sole convogliati da specchi scaldano un fluido termovettore contenuto in un unico contenitore. Si hanno temperature più alte

Energia Elettrica da … Il Vento Germania in testa con 4000 MW La stessa produzione con una centrale a carbone emetterebbe nell’atmosfera 22000 t di CO2, 125 t di anidride solforosa 43 t di ossido di azoto Una fattoria del vento può produrre fino a 20 milioni di kWh all’anno, sufficienti per 7000 famiglie. Italia al 5° posto con 280 MW

Aerogeneratore Anemometro: Moltiplicatore: Aerogeneratore Alternatore: Converte energia meccanica in elettrica Anemometro: Misura la velocità del vento Moltiplicatore: Trasforma la rotazione lenta delle pale fino a 1500 giri/m per muovere l’alternatore Aerogeneratore Funziona con un vento da 10 a 60 km/h Produce 500-600 kW

Energia elettrica da … Calore della terra - Geotermia La risorsa geotermica è costituita da acque sotterranee che, a contatto con rocce ad alte temperature, si riscaldano. È sfruttata anche per riscaldare case e serre

Energia Elettrica da … Bacini montani – Centrale idroelettrica En. Potenziale >> En. Cinetica >> En. Elettrica

L’Energia si Conserva Forze conservative Il passaggio da EP a EC e viceversa avviene in modo che la loro somma si mantenga costante

Energia Elettrica da … Moto del mare - Energia Mareomotrice L’energia delle maree (o energia maremotrice) è l’energia che viene prodotta sfruttando gli spostamenti d’acqua causati dalle maree. Centrale si Saint-Malo in Bretagna, alla foce del fiume Rance, sfrutta la marea che da quelle parti raggiunge 13,5 m di dislivello. La portata raggiunge 18.000 metri cubi di acqua al secondo e la potenza erogabile raggiunge i 240 MW. Con questa produzione, ogni anno la centrale copre il 3 % del fabbisogno elettrico della Bretagna francese. La centrale comprende una diga in pietrame, 6 chiuse di entrata e uscita per vuotare e riempire rapidamente la foce e 24 turbine a bulbo, sviluppate appositamente.

Energia Elettrica da … Energia Chimica - Pila Walkman, orologi, cellulari, pace-maker, motori di avviamento di auto e motorini sono alimentati da pile o da accumulatori. La Pila di Volta Forniscono energia elettrica a spese dell’energia chimica, attraverso reazioni chimiche che avvengono al loro interno

Energia chimica nei sistemi biologici Tutti gli esseri viventi necessitano di energia per vivere. Essa proviene dal cibo

Energia chimica nel cibo Frutta, verdura Molto bassa Latte Carne Cereali Oli, grassi Alta Molto alta Dovuta ai legami esistenti fra atomi e molecole che compongono alimenti, combustibili, esplosivi, e che sono detti legami chimici. Bassa Media

Energia Elettrica da … Energia Nucleare Deriva dalla rottura e ricomposizione dei legami fra i protoni e i neutroni che formano i nuclei atomici. E = mc2 Le masse dei nuclei sono minori della somma delle masse delle singole particelle. È questa frazione di massa che si trasforma in energia La massa è una forma di energia

Fusione Nucleare Le stelle sono i principali motori ad energia nucleare Nel Sole, in ogni secondo, 560 milioni di tonnellate di idrogeno si trasformano in elio, liberando un’energia di 3,8 x 1023 kJoule

Fissione Nucleare 0n1 + 92U235  56Ba141 + 36Kr92 +3 0n1 Un neutrone lento urta un atomo di uranio e lo spezza in due nuclei di dimensioni circa uguali 0n1 + 92U235  56Ba141 + 36Kr92 +3 0n1 La fissione di 1 grammo di Uranio fornisce energia come 2 ton. di petrolio

Centrale Nucleare

Il principio Base

Consumi di Energia L’incremento nel consumo di energia elettrica fu dovuto all’invenzione della lampadina da parte di Edison (1876) Lampada di Edison Elettrodomestico 300 – 800 watt Scaldabagno Lavatrice Frigorifero PC 20 –200 watt 200 – 500 watt Potenza Media 1500 – 4000 watt

Consumi di Energia in Italia - 2010

Produzione Energia riepilogo storico

Produzione di Energia Energie rinnovabili

La Co2 e le fonti di energia – Giuseppe Bianchi – dati 2006 http://www.museoenergia.it/museo.php?stanza=85&ppost=355 indice SEI (Specific Energy Impact) è riferito alle emissioni di CO2 per unità di energia generata e calcolato in Kg di CO2 per KWh elettrico prodotto

Gli effetti della produzione Energetica – Effetto Serra

Effetto Serra conseguenze

Effetto Serra conseguenze

Effetto Serra conseguenze

Effetto Serra conseguenze

La più grande fonte di energia pulita Il RISPARMIO ENERGETICO Dell’energia Elettrica Utilizzo consapevole dei dispositivi Elettrodomestici ad alta efficienza Lotta allo Stand-by

La più grande fonte di energia pulita Il RISPARMIO ENERGETICO Per produrre calore Evitare se possibile scaldabagni e stufe elettriche Utilizzare con accortezza frigo e condiz. Alta efficienza dispositivi Isolamento termico delle abitazioni

Il RISPARMIO ENERGETICO Dispositivi più efficienti Parte alta “ le frecce “ La “classe A” sia quella che garantisce maggior risparmio di elettricità. Questa etichetta ha avuto tanto successo che, ormai, non solo non è possibile mettere in vendita classi inferiori alla D, ma le case costruttrici sono arrivate a produrre frigoriferi e lavatrici che garantiscono risparmi ancora superiori. Sono così nati frigo A+ e A++, oppure lavatrici AA e AAA che assicurano il massimo risparmio sia nel lavaggio, che nella centrifuga (anche se il bucato è meglio asciugarlo all'aria).

Il RISPARMIO ENERGETICO Dispositivi più efficienti Seconda parte “ i consumi “ Appena sotto le frecce che indicano la classe energetica, l'etichetta chiarisce anche il consumo di energia (in kWh) in un anno di utilizzo “medio” e corretto dell'apparecchio.

Il RISPARMIO ENERGETICO Dispositivi più efficienti Terza parte “ caratteristiche funzionali “ Nel settore ancora più in basso l'etichetta indica le caratteristiche prestazionali fondamentali dell'apparecchio, ad esempio il volume di frigoriferi e congelatori o il consumo d'acqua

Il RISPARMIO ENERGETICO Dispositivi più efficienti Elettrodomestico Classe Costo elettricità euro/anno Frigorifero C 92 A++ Inferiore a 34 Lavatrici 58 AAA Inferiore a 40 Lavastoviglie 54 A Inferiore a 42 Forno elettrico 24 Inferiore a 14 Condizionatori 180 Inferiore a 160 Fonte Enea

Nuove frontiere Pila a combustibile

Pila a combustibile Idrogeno + Ossigeno Il gas di scarico è VAPORE ACQUEO !!!!!

Pila a combustibile Idrogeno + Ossigeno

Nuove frontiere Fusione Fredda e-cat Ni + H + ? Energia + Cu

Nuove frontiere Fusione Fredda e-cat Focardi e Rossi

ing. Giuseppe Scappini