Dal punto di vista fisico

L’energia è il prodotto fra una forza in Newton e lo spostamento in metri e viene espressa in Joule; in altre parole l’energia è la capacità di un sistema di produrre lavoro.

Il percorso storicoIl percorso storico di questa grandezza fisica non è

semplice, infatti è solo grazie ai fisici A. Bacone e A. Magno che possiamo oggi definirla e studiarla. Durante il periodo rinascimentale lo scienziato Helmholtz enunciò il principio della conservazione energetica. Nel XX secolo il fisico A. Einstein formulò la legge per la quale l’energia di un corpo è legata alla sua massa (E= mc2). La legge che sta alla base della relatività è fondamentale per generalizzare il concetto di energia, perché ci permette di trovare una correlazione tra energia e materia, quindi esiste una sola forma di energia: la Massa

Fonti di energia Forme di Energia

LEGNO FUOCO ENERGIA TERMICA

VENTO MULINO ENERGIA MECCANICA

Le fonti di energia si dividono in

FONTI PRIMARIE: quelle esistenti in natura da cui si parte per ricavare le forme di energia, che si dividono in: ESAURIBILI: petrolio, gas naturale, carbone, uranio. INESAURIBILI: energia geotermica, idrica, solare, maree ed eolica.

FONTI SECONDARIE: si intendono quelle utilizzate dall’uomo dopo una trasformazione dell’energia primaria ( es: energia meccanica)

Le fonti rinnovabiliEolico

• Solare o Fotovoltaico

Geotermica

• Idrica

Fonti EsauribiliCarbone

Petrolio

Gas Naturale

Uranio

Fonti FossiliLe fonti naturali fossili e nucleari attraverso

cui producono energia sono trasformazioni a rischio perché i combustibili non sono infiniti e hanno costi che aumentano esponenzialmente

Proprietà dell’energiaL’energia è presente in natura all’interno

della materia e si evidenzia solo quando la materia si trasforma o quando i corpi interagiscono fra loro. L’energia non può essere né creata né distrutta e questo ne provoca sempre una piccola perdita.

Durante le interazioni dei corpi l’energia passa da un corpo all’altro sottoforma di calore o di lavoro, è per questo che si esprimono con la stessa unità di misura.

L’energia si può…TrasferireAccumulareTrasformareConservare Dissipare N.B. L’energia non può essere distrutta… ma

può essere sprecata!

Energia = Modello di VitaAlcune domande sull’energia:

PRODUZIONEPRODUZIONE Come produrla? Quanta produrne?

CONSUMOCONSUMO Come viene consumata? Chi la consuma?

Energia come modello di vitaLa disponibilità di energia costituisce un

importante metro di misura per valutare il benessere materiale dell’uomo; in generale si può affermare che più alti sono i consumi di energia, più alto è il benessere materiale dell’uomo e più elevata è la ricchezza prodotta dal lavoro;

Tale affermazione vale però in generale poiché occorre tenere presente gli sprechi, le diseguaglianza e le conseguenze sull’ambiente negli usi che ne vengono fatti.

Lo spreco energeticoLo spreco di energia avviene quando un

“sistema energetico” utilizza:Una fonte energeticaUna forma di energia

NON APPROPRIATA ALL’USO NON APPROPRIATA ALL’USO FINALEFINALE

Le disuguaglianze energetiche L’energia non viene utilizzata da tutti nella

stessa quantità, cioè non tutti si scaldano, si muovono o producono utilizzando la stessa energia.

Popolazione

Consumi

Paesi RICCHIPaesi RICCHIPaesi POVERIPaesi POVERI

80%

20% 70%

30%

Perché Cogenerare…

Dipendiamo dai paesi esteri per il 90% per cui è necessario efficientare gli impianti cioè ottimizzare le condizioni di lavoro. Non bisogna usare il metano per l’acqua calda e gli usi domestici (cottura cibi), ma usarlo precedentemente per la produzione di energia elettrica poi, per gli altri usi, sfruttare il calore residuo allora la cogenerazione come scelta!!!

Le forme di energia più conosciuteTERMICA: per produrre calore (riscaldarsi,

cucinare…).

MECCANICA: per produrre movimento (l’esempio principale è l’automobile in cui l’energia chimica del combustibile viene trasformata in energia meccanica).

ELETTRICA: per produrre illuminazione e altri servizi (telefono).

ENERGIA ed AMBIENTE

Ogni uso dell’energia tocca un equilibrio costituito dalla natura e come tale incide sull’ambiente.

Le persone e le “macchine” utilizzano energia e producono inequivocabilmente un rifiuto, per rispettare l’ambiente, ma anche per recuperare il contenuto energetico presente in essi, questo va smaltito nel modo più corretto.

Smaltimento dei rifiuti.Discarica

Qui i rifiuti non vengono smaltiti, ma vengono Solamente “ammucchiati” in attesa della loroNaturale decomposizione, provocando inquinamentoVisivo ed ambientale viste le esalazioni di biogas.

Termovalorizzatore

Qui i rifiuti vengono bruciati attraverso delle combustioni controllate che inquinano meno di due ciclomotori!

Ultima ma più importante

RACCOLTA DIFFERENZIATA e RECUPERO.

Questo consiste nel riutilizzo o nella trasformazione di materie dismesse, senza bisogno di ulteriore materia prima.

Un’ opportunità per ottenere energiaIl termovalorizzatore produce, attraverso la

combustione dei rifiuti, dell’energia che può essere sfruttata per tutti gli usi.

Questo concetto viene sfruttato vicino a noi, a Bologna, con il Termovalorizzatore del Frullo.

Termovalorizzatore del FRULLO

Fasi dello smaltimento

Scaricamento dei rifiuti in una fossa profonda 10 metri sotto il livello stradale.

Trasporto nel forno attraverso una benna idraulica.

Combustione dei rifiutiLavaggio dei fumi e monitoraggio delle

immissioni.Smaltimento delle ceneri in discarica.

Scaricamento rifiuti

I rifiuti vengono scaricati nella fossa da dei camion che mettono solo rifiuti non più riciclabili, nel nostro caso abbiamo visto scaricare dei rifiuti ospedalieri che possono essere solo inceneriti.

Trasporto nel Forno

La benna idraulica potrebbe lavorare anche senza l’ausilio di un operatore, ma al Frullo preferiscono “guidarla” tramite un operaio che “seleziona” il rifiuto e lo mescola agli altri in modo da migliorare la combustione.

Combustione

Nel forno la combustione avviene a temperatura superiore ai 1.000°C in modo da ridurre al minimo l’immissione di molecole tossiche (per esempio le diossine). La combustione viene controllata frequentemente attraverso telecamere e computer.

Lavaggio Fumi - Monitoraggio

I fumi di scarico vengono “puliti” con un filtro a maniche e poi lavati con una soluzione alcalina; un catalizzatore accelera le reazioni per ridurre gli NOX e ogni minuto, in cima alla ciminiera, viene fatto un controllo delle emissioni per rilevare le quantità di inquinanti emessi. le principali sostanze che sono contenute nei fumi sono CO, CO2, HCl, HF, NH3, SOX, NOX, H2O, COT e O2.

SmaltimentoI fumi vengono immessi nell’ aria in quanto,

dopo il lavaggio hanno un quantitativo di inquinanti bassissimo.

Le ceneri vengono invece portate in discarica. Il volume delle ceneri è uguale al 10% del volume del rifiuto da incenerire.

La cogenerazioneInoltre il generatore del Frullo è vantaggioso

perché utilizza il calore derivante dai fumi di scarico per alimentare una turbina che produce energia elettrica distribuita alle abitazioni vicine.

D’inverno il calore dei fumi viene ceduto alle tubature contenenti acqua che forniscono acqua calda per uso domestico.

PRESENTAZIONE DI: _ Neri Pietro _ Riefolo Mattia