L'energia L'energia è alla base di tutte le attività umane, può essere definita come la capacità di compiere un lavoro. L'energia non si crea né si distrugge,

Presentazione sul tema: "L'energia L'energia è alla base di tutte le attività umane, può essere definita come la capacità di compiere un lavoro. L'energia non si crea né si distrugge,"— Transcript della presentazione:

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2 L'energia L'energia è alla base di tutte le attività umane, può essere definita come la capacità di compiere un lavoro. L'energia non si crea né si distrugge, ma si trasforma da una forma all'altra.

3 Forme di energia Energia meccanica potenziale. Energia meccanica cinetica. Energia chimica Energia termica Energia radiante Energia elettrica Energia nucleare

4 Le fonti di energia in base alle origini Le fonti primarie sono fonti che si trovano in natura, spesso non sono utilizzate direttamente e devono subire trasformazioni(petrolio, carbone, energia idrica…) Le fonti secondari sono fonti che non si trovano in natura, ma vengono prodotte da trasformazioni di quelle primarie (benzina, gasolio, olio combustibile, corrente elettrica…)

5 Le fonti di energia In base alla possibilità di essere ricostituite Fonti non rinnovabili: sono risorse limitate. Appartengono a questo gruppo i combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) e i minerali radioattivi come l’uranio Fonti rinnovabili: si rinnovano in tempi brevi. Sono praticamente inesauribili Appartengono a questo gruppo l’energia geotermica, solare, eolica, idrica, delle biomasse…

6 Fonti non rinnovabili Carboni fossili Petrolio Metano Uranio

7 Il carbone fossile E’ un combustibile solido naturale ed è ricco di carbonio; si è formato 300 milioni di anni fa dalla fossilizzazione delle foreste. Le piante cresciute in zone paludose, dopo esser state sommerse dalle acque e ricoperte da sedimenti rocciosi, si sono carbonizzate a causa di: - mancanza di ossigeno - forti pressioni - temperature elevate

8 La profondità dei giacimenti dipende dall’età del carbone stesso:quelli più antichi sono i più profondi. Più antico è il carbone maggiore è la percentuale di carbonio, il suo potere calorico e quindi il suo pregio. A seconda della profondità del giacimento, il carbone può essere estratto : - in miniere a cielo aperto - in miniere sotterranee a tunnel Le miniere

9 TORBA: carbone più recente. Si è formato da piante erbacee palustri e viene impiegata come correttivo dei terreni. LIGNITE: si trova in uno stato abbastanza avanzato di carbonizzazione. Ha origine da piante arboree. LITANTRACE: si trova a maggiori profondità rispetto alla lignite; è utilizzato soprattutto per la produzione di coke metallurgico. ANTRACITE: carbone più pregiato, di formazione antichissima; è usato soprattutto come combustibile. Tipi di carbone fossile

10 Il petrolio E’un combustibile che si è formato grazie alla lenta decomposizione di vegetali e animali marini, rimasti imprigionati in sacche sotterranee delimitate da rocce impermeabili. Il petrolio si presenta come un liquido denso e vischioso di colore nerastro. I suoi costituenti principali sono gli idrocarburi.

11 La ricerca del petrolio La ricerca per individuare un giacimento di petrolio è detta prospezione. I metodi utilizzati sono tre: Il metodo sismico a riflessione: un dispositivo emette onde sismiche nel terreno e in seguito un sismografo registra la riflessione da parte dei diversi strati di roccia facendo capire se sono presenti trappole di petrolio Il carotaggio : questo metodo è utilizzato per prelevare campioni di roccia(carote) in profondità Le foto aeree a raggi infrarossi: queste sono utilizzate per rilevare dall’alto zone petrolifere Individuato un giacimento si scavano pozzi di prospezione per capire se questo è abbastanza esteso.

12 Estrazione Per trivellare un pozzo si usa una sonda fatta di aste cave alla cui estremità c’è uno scalpello rotante che perfora il terreno; la sonda è sorretta da una torre metallica Derrick. Durante la trivellazione viene inserito del fango che raffredda e lubrifica lo scalpello,porta anche in superficie i detriti. Quando il pozzo raggiunge il giacimento lo scalpello viene sostituito da un tubo,attraverso il quale il petrolio fuoriesce regolato da un apparecchio munito di valvole chiamato albero di Natale.

13 Trasporto del petrolio Il trasporto del petrolio può avvenire via mare per mezzo di gigantesche petroliere o via terra tramite gli oleodotti. Il mezzo più sicuro è l’oleodotto perché le petroliere, pur avendo un doppio scafo e la divisione in compartimenti stagni, sono soggette ad incidenti e possono riversare in mare il combustibile

14 La raffinazione E’ un processo di distillazione del petrolio, il quale viene riscaldato fino all’ebollizione per poi separarne i componenti in base alla temperatura.

15 Gli impieghi del petrolio Il riscaldamento di case, scuole e uffici Per far funzionare vari tipi di motori Riserva di energia chimica Produzione di materie plastiche, medicinali, cosmetici, fibre tessili artificiali...

16 Il metano Non è velenoso Non ha odore Non ha colore. Viene usato nel: settore domestico per riscaldare le abitazioni e cuocere i cibi settore industriale come combustibile e carburante industria chimica come materia prima centrali termoelettriche per produrre corrente elettrica Il metano è il più importante combustibile gassoso.

17 Il trasporto del metano Può essere trasportato attraverso metanodotti o navi metaniere. Quando viene trasportato tramite navi metaniere viene trasformato in liquido attraverso raffreddamento -160c°, e poi rigassificato una volta arrivato a destinazione.

18 La centrale termoelettrica Le centrali termoelettriche sono le più utilizzate e l’energia elettrica viene prodotta utilizzando combustibili fossili, generalmente carbone o nafta.

19 L’uranio Risorsa non rinnovabile Metallo bianco-argenteo Tossico Radioattivo Si estrae da due minerali la uraninite e la carnotite Produce grandissima quantità di energia Impiegato come combustibile nei reattori nucleari e nella realizzazione di armi

20 La fissione nucleare La fissione nucleare è un processo svolto per ottenere energia partendo da un isotopo d’uranio 235. Nell’isotopo viene sparato un neutrone, che innesca la reazione a catena, ovvero il continuo scindersi dell’isotopo in due particelle uguali alla precedente. Durante la scissione, vengono sprigionati altri neutroni ed energia.

21 La centrale nucleare La centrale nucleare: Reattore: macchina in cui avviene la reazione nucleare Nocciolo: zona all’interno del reattore Barre di controllo: si trovano all’interno del nocciolo e servono ad accelerare o rallentare la reazione nucleare

22 Pro e contro del nucleare Vantaggi : Produce energia pulita Produce un’elevatissima quantità di energia rispetto alla quantità di materia impiegata Permette di ridurre la spesa per l’importazione di combustibili fossili Svantaggi: Pericolo di esplosione in caso di incidenti Produzione di scorie radioattive difficili anche da smaltire Il costo di gestione e di produzione è elevato

23 Le fonti rinnovabili Energia solare Energia idrica Energia eolica Energia geotermica Energia delle biomasse

24 Energia solare Pannelli solari Celle fotovoltaiche Centrali solari

25 I pannelli solari I raggi solari vengono catturati mediante apposite strutture, pannelli solari. All’interno dei pannelli scorre un fluido, in genere acqua o aria, che viene riscaldato; il fluido caldo ottenuto viene impiegato per uso civile ed industriale.

26 Le celle fotovoltaiche Sono costituite da materiale semiconduttore come il silicio. L’insieme di celle costituisce un pannello, che è in grado di trasformare i raggi solari direttamente in corrente elettrica

27 Le centrali solari Il calore del sole può essere sfruttato grazie ad ampie distese di specchi che concentrano i raggi solari in un unico punto alla sommità di una torre, dove la temperatura può raggiungere anche i 500°C. Una serie di circuiti generano vapore che a sua volta, tramite una turbina,genera energia elettrica.

28 L'energia idrica L'energia idrica, è una straordinaria fonte energetica rinnovabile, usata già dai Greci e dai Romani. Prevede che il flusso dell’acqua, raccolta in un bacino naturale o artificiale, incanalata in condotte forzate, metta in movimento una turbina collegata ad un generatore che produce energia elettrica.

29 L’energia eolica L’energia eolica viene trasformata attraverso gli aerogeneratori. Il vento fa ruotare una grossa elica la cui energia meccanica, tramite il moltiplicatore di giri, passa al generatore che la trasforma in energia elettrica. Purtroppo il vento non ha sempre la stessa intensità e la stessa direzione e questo ne limita lo sfruttamento. Le centrali eoliche naturalmente vengono costruite nelle zone più esposte a venti.

30 Energia geotermica Calore naturale della Terra Acque sotterranee producono vapore a contatto con rocce calde Produzione energia elettrica tramite centrale geotermica Riscaldamento serre e abitazioni tramite acqua scaricata a 120°-130° da impianti geotermicielettrici Trasporto in superficie acque calde Riscaldamento ambienti

31 L’energia delle biomasse Ogni sostanza organica che derivi dalla fotosintesi clorofilliana prende il nome di biomassa. Da questa derivano direttamente i biocombustibili (legna da ardere, pallet) oppure, attraverso una trasformazione chimica, i biogas ( biodiesel, bioetanolo…)

32 L’energia elettrica E’ usata con facilità Può essere comodamente trasportata Si può trasformare in altre forme di energia Può essere prodotta a partire da diverse fonti Non inquina, non è velenosa, non fa rumore I processi per produrla possono essere pericolosi Quando si usano combustibili fossili si producono sostanze inquinanti Le centrali elettriche hanno un brutto impatto con l’ambiente Il trasporto può produrre elettrosmog

33 Che cos’è la corrente elettrica E’un flusso di elettroni che che viaggia da un punto dove sono in eccesso verso un punto dove sono in difetto. Questa differenza di cariche si dice differenza di potenziale

34 La struttura atomica Al centro dell’atomo vi è il nucleo, costituito da protoni e neutroni. Attorno al nucleo ruotano gli elettroni. I protoni hanno carica elettrica positiva, gli elettroni hanno carica elettrica negativa mentre i neutroni non hanno carica elettrica. In condizioni normali un atomo ha uguale numero di protoni ed elettroni, perciò è elettricamente neutro

35 Lo ione e l’isotopo Lo ione è un atomo che ha acquistato una carica elettrica per la perdita(ione positivo) o la cattura(ione negativo) di elettroni. L’isotopo è un atomo che ha uguale numero atomico(protoni ed elettroni) ma diverso peso atomico(neutroni)

36 Generatori di corrente elettrica ChimiciMeccanici pila accumulatore dinamo alternatore

37 Conduttori e isolanti Alcuni materiali si lasciano attraversare facilmente dalla corrente elettrica,perché i loro elettroni sono meno legati al nucleo. Questi sono detti conduttori(metalli acqua, legno fresco) Altri non si lasciano attraversare facilmente dalla corrente elettrica,perché i loro elettroni sono saldamente legati al nucleo. Sono invece detti isolanti(vetro, ceramica, plastica)

38 Il consumo energetico

39 Il risparmio energetico Il risparmio energetico è possibile in tutti i campi dell’attività umana IndustriaTrasportiAbitazioni

40 Cosa possiamo fare noi Spegnere le luci quando non servono e/o usciamo dall’aula Spegnere computer terminata l’ora d’informatica Spegnere la Lim alla fine delle lezioni Tenere chiuse le finestre quando i termosifoni sono accesi Vestirsi in maniera adeguata Non lasciare aperta l’acqua del rubinetto Non usare l’acqua calda quando non è necessaria Per raggiungere la scuola utilizzare la bicicletta o i mezzi pubblici