Energia elettrica

Marco Gorini 2ªCs Liceo “B. Cavalieri”a.s. 2013/2014

Indice Energia

Unità di misura

Forme di energia

Energia potenziale elettrica

Corrente elettrica

Centrali elettriche

Parti di una centrale elettrica

Modello di una centrale elettrica

Tipologie di centrali elettriche

Combustibili fossili nelle centrali termoelettriche

Modello di una centrale termoelettrica

Vantaggi e svantaggi

Emissioni delle centrali termoelettriche

Come ridurre le emissioni?

La prima centrale termoelettrica in Italia

Consumo domestico di energia

Come ridurre i consumi di energia elettrica?

Lampadine a basso consumo energetico

Certificazione energetica degli edifici

Energia L’energia è la grandezza fisica che misura la

capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro.

Unità di misura L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale per l'energia è il joule

Joule (J)=

Forme di energiaL’energia esiste in varie forme:

Energia meccanica (energia potenziale + energia cinetica)

Energia chimica

Energia elettromagnetica

Energia termica

Energia nucleare

Energia potenziale elettrica

L'energia potenziale elettrica è il lavoro svolto per creare una distribuzione di carica.

Energia potenziale elettrica

Energia magnetica

Energia del campo elettromagnetico

Corrente elettricaL’energia elettrica mette in moto gli elettroni

presenti in un circuito elettrico dando così origine a corrente elettrica, che è un qualsiasi moto

ordinato di cariche elettriche.

metallo

atomo

Elettrone libero

Centrali elettricheL’energia elettrica è una fonte di energia

secondaria perché deve essere prodotta per trasformazione a partire da una fonte di energia

primaria. Questo processo di trasformazione avviene all’interno di centrali elettriche.

Centrali elettriche

In tutte le centrali elettriche, eccetto il fotovoltaico, ci sono tre macchine fondamentali per produrre energia elettrica:

turbina alternatore trasformatore

Parti di una centrale elettrica

Turbina

Una turbina è una turbomacchina in grado di trasformare l’energia cinetica di un fluido in energia meccanica.

Parti di una centrale elettrica

Alternatore

Un alternatore è una macchina rotante che trasforma energia meccanica in energia elettrica.

Parti di una centrale elettrica

Trasformatore

Un trasformatore è una macchina in grado di variare i parametri della potenza elettrica in ingresso rispetto a quella in uscita.

Modello di una centrale elettrica

Tipologie di centrali elettriche

Le principali tipologie di centrali elettriche sono:

Termoelettriche

Idroelettriche

Geotermiche

Eoliche

Solari

A biogas e termovalorizzatori

Nucleari

Combustibili fossili nelle centrali termoelettriche

Dal carbone, petrolio e metano, attraverso il processo chimico della combustione, si ottiene energia termica che scalda l’acqua contenuta in una caldaia. L’acqua evaporando trasforma questa energia in energia cinetica che viene usata per far muovere le pale di una turbina trasformandosi in energia meccanica. Questo movimento grazie ad altre macchine collegate all’asse della turbina si trasforma in energia elettrica.

Energia chimica

Energia termica

Energia cinetica

Energia meccanica

Energia elettrica

Modello di una centrale termoelettrica

Vantaggi e svantaggi I combustibili fossili sono oggigiorno la principale fonte energetica sfruttata dall'umanità, grazie ad alcune caratteristiche vantaggiose:

sono "compatti", ovvero hanno un alto rapporto energia/volume

sono facilmente trasportabili

sono facilmente immagazzinabili

sono utilizzabili con macchinari relativamente semplici

costano relativamente poco.

Vantaggi e svantaggi Hanno per contro importanti svantaggi:

Sono inquinanti, per esempio rilasciano anidride solforosa (SO2) responsabile delle piogge acide

Incrementano notevolmente la quantità di CO2 in atmosfera, ritenuta la principale causa del surriscaldamento globale

Non sono risorse rinnovabili.

Emissioni delle centrali termoelettriche

L’utilizzo di combustibili fossili per produrre energia a partire dal 1800 fino ad oggi, ha causato un notevole aumento della concentrazione di CO2 in atmosfera con gravi conseguenze sul clima mondiale.

Emissioni delle centrali termoelettriche

Energia Kwh Stato CO2 Kg/Kwh Mg petrolio

1000 Europa 230.99 Kg 0,0859

1000 Nord A. 453.70 kg 0,0859

1000 Italia 406.31 kg 0,0859

1000 U.S.A 522.25 kg 0,0859

Sito per calcolare le emissioni di CO2

Come ridurre le emissioni?Entro il 2030 sarebbe possibile ridurre le emissioni di CO2 del settore energetico di una quota pari al totale delle emissioni annue dell’Unione Europea. Lo sostiene uno studio pubblicato da Siemens e realizzato dal professor Horst Wildemann della Technical University di Monaco di Baviera.

“Se le centrali elettriche a carbone venissero sostituite, su larga scala, da centrali a gas, entro il 2030 le emissioni di CO2 nel settore energetico potrebbero ridursi anche del 5% rispetto ai livelli attuali. Certo, sarebbe illusorio sostituire ora tutte le centrali a carbone con quelle a gas, ma le potenzialità individuate sono davvero impressionanti”.

di Silvano Santo 25 ottobre 2013su GreenStyle

La prima centrale termoelettrica in Italia

La centrale era situata nel centro di Milano, in via Santa Radegonda, a pochi metri dal Duomo. Aveva una potenza di circa 350 kw, generata da quattro dinamo e da considerare notevole per l’epoca. Per la sua costruzione erano stati acquistati i locali del teatro di Santa Radegonda, ormai in disuso da qualche anno.

Il 28 giugno 1883 a Milano entrava in funzione la prima centrale termoelettrica costruita in Europa e la seconda nel mondo (la prima era stata quella di Pearl Street a New York).

Consumo domesticodi energia

progressivamente diffuso l’impiego di una moltitudine di apparecchiature elettriche che hanno completamente cambiato la qualità della vita domestica.

Nel sistema energetico residenziale  si è determinata una crescita dei consumi energetici. Dall’avvento dell’elettricità si è

Consumo domesticodi energia

15%

15%

18%

11%

13%

4%

4%20% illuminazione altro

frigorifero televisorelavatrice lavastovigliecucina misto scalda bagno elet-

trico

come ridurre i consumi di energia elettrica?

Prestare attenzione all’etichetta elettrica degli elettrodomestici, senza farsi tentare da prezzi troppo bassi

Non lasciare apparecchi elettrici in standby

Utilizzare lampadine a basso consumo energetico

Ecco alcuni consigli per una bolletta della luce meno “salata”:

Lampadine a basso consumo energetico

La lampada fluorescente è una lampada a scarica in cui l’emissione luminosa è indiretta, perché l’emittente non è il gas ionizzato ma un materiale fluorescente.

Certificazione energetica degli edifici

Gli edifici a basso consumo energetico, coniugano comfort abitativo a risparmio energetico, collocandosi all’interno di una specifica classe energetica in base a quanto combustibile consumano all'anno per ogni metro quadro di superficie riscaldata.

Fine Grazie per l’attenzione