Energie alternative

Ovvero, come salvarsi dallo smog e dal riscaldamento globale, utilizzando

i mirtilli.....ma senza mangiarli!!

Cosa faremo

• Capiremo meglio cosa è l’energia• Sapremo di più sulle fonti di energia• Costruiremo delle celle fotovoltaiche

utilizzando il succo di mirtillo• Faremo funzionare un apparecchio con alcune

celle fotovoltaiche

Quale è l’elemento indispensabile per tutti gli esseri viventi?

?

Cosa è l’energia?

“L'energia è la capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro”

• Energia meccanica• Energia chimica• Energia nucleare• Energia elettrica• Energia luminosa• Energia termica• Energia biochimica

Controllare l’energia

L’uomo ha bisogno di controllare l’energia per leproprie attività quotidiane, l’energia non è

sempre disponibile naturalmente al posto giusto, al momento giusto, e nella giusta quantità per soddisfare i nostri bisogni.

Energia elettricaL’elettricità è la forma di energia più

facilmente controllabile.Si può accumulare o trasportare

facilmente, rendendola disponibile ovunque per trasformarla nell’energia che ci occorre.

Come si produce l’elettricità?Per produrre l’elettricità abbiamo due possibilità:• Trasformare materia (Fonti esauribili)Centrali termoelettriche, a carbone, a petrolio, a gas, nucleari...

• Trasformare energia o rifiuti (Fonti rinnovabili)Energia fotovoltaica (dalla luce), energia eolica (dal vento), energia geotermica

(dal calore della terra), energia da biomasse (prodotta dai rifiuti organici).....

Energia potenziale ed energia cinetica

0 s.m

200 s.m.Energia potenziale elevata:cinetica nulla

Energia potenziale nulla:cinetica sotto forma di calore,deformazione

Un corpo (un sasso) lasciato libero cade verticalmente

attratto dalla forza di gravità terrestre:non ritorna spontaneamente indietro:

la sua energia potenziale(dovuta alla sua altezza rispetto al suolo)

si annulla: ma si trasforma in energia cinetica(=termica) del corpo e del suolo

e in lavoro di deformazione:si conserva e si trasforma

Energia potenziale ed energia cinetica

0 s.m

200 s.m.Energia potenziale elevata..energia cinetica nulla

Energia potenziale nulla…energia cinetica elevata

Un corpo elastico( una palla)) lasciato libero cade verticalmente

attratto dalla forza di gravità terrestre:ritorna spontaneamente indietro perché

la sua energia potenziale(dovuta alla sua altezza rispetto al suolo)

si annulla ma si trasforma in energia cinetica del corpo

che lo riporta (in teoria)alla quota di partenza

si conserva e si trasforma

Energia potenziale ed energia cinetica nel moto pendolare,altalena

Energia potenziale massima-cinetica nulla

Energia potenziale nulla-cinetica massima

Il corpo scende dalla posizione di massima energia potenziale acquistandoenergia cinetica a spese della potenziale in diminuzione:giunto al minimo dienergia potenziale, per effetto della energia cinetica prosesue il suo moto

riportandosi alla posizione di massima energia potenziale a spese dellaenergia cinetica che va trasformandosi:conservazione della energia totale

Energia potenziale + energia cinetica = costante

pompa

Serbatoio acqua

rubinetto

batteria

Tubatura per acqua

Circuito per lampadina

Energia potenziale maggiore

Energia potenziale minore

Acqua scende per gravità e viene ripompata in alto spendendo energia

Elettroni entrano in circuito,accendono la lampadina, vengono riportati al punto

iniziale per azione della batteria

interruttore

Tensione maggiore Tensione minore

batteria

Polo negativo Polo positivo

Piccola resistenza

Grande resistenza

La corrente elettrica (elettroni) esce dal polo negativo del genetarore(batteria)attraversa due utilizzatori (lampadine) di diversa resistenza dividendosi inparti diverse:maggiore quantità (intensità) nella resistenza minore e minore quantità nella resistenza maggiore:uscita dalle due resistenze ritorna al generatore che la riporta nel circuito esterno finchè l’interruttore mantienecollegato tutto il circuito

interruttore

lampadina

batteria

interruttore

Chiudendo il circuito, la lampadina si accende:chiudendolo, si spegne CLICCARE

Corrente elettrica

batteria

interruttore

Chiudendo il circuito, la corrente circola : CLICCARE

Utilizzatori in parallelo:uguale tensione applicata:corrente inversamenteproporzionale alle resistenze degli utilizzatori

Resistenza piccola

Resistenza grande

Utilizzatori in serie:

batteria

Corrente elettrica

Circuito in parallelo :effetto per lampada bruciata

batteria batteria

Circuito normale con due lampade in parallelo

Circuito con due lampade in parallelo:una bruciata:la corrente percorre il circuito lungo la lampada rimasta

batteria batteria

Nel circuito con due lampade in serie la corrente passa solo se entrambesono funzionanti:se anche una sola è guasta, la corrente non passa

Circuito elettrico in serie

Lampade sane

Lampada sana

Lampadaguasta

Elettroni e fotoni………effetto fotoelettrico!!!

L'elettrone è una particella dell’atomo con carica elettrica negativa.Il fotone è una particella elementare della luce.L'effetto fotoelettrico rappresenta l'emissione di elettroni da una superficie, quando questa viene colpita da una radiazione elettromagnetica.

La cella fotovoltaicaL’energia prodotta, si sviluppa attraverso la trasformazione della luce in elettricità,

mediante “celle fotovoltaiche”. Il materiale con il quale sono fabbricate le celle fotovoltaiche dei pannelli attualmente in commercio è il silicio. La proprietà del silicio, opportunamente lavorato, è quella di far muovere elettroni quando viene colpito dai fotoni.

Esperimento Grazie alla ricerca di alcuni scienziati italiani dell’Università di Tor Vergata, è stato dimostrato

che si possono produrre celle fotovoltaiche utilizzando il succo di mirtillo

Come funziona?

• Le celle solari organiche rappresentano il tentativo di emulare la fotosintesi clorofilliana dei vegetali, volta alla generazione di energia chimica (in forma di glucosio e ossigeno), a partire dall’assorbimento della luce solare.

I colori dei vegetali che producono energia!!

Il cuore della cella fotovoltaica organica è il pigmento presente in alcune specie vegetali alimentari.La sostanza che ha questa proprietà si chiama Antocianina.

alimentiAntocianine in mg

per100 g alimento

melanzana 750arancia ~200mora ~115

lampone 10-60ciliegia 350-400ribes 80-420

pompelmo rosso 30-750uva nera 888

vino rosso 24-35

Ingredienti.....

.....Realizzazione......

.....Il risultato?

• Metteremo le foto del nostro lavoro ultimato!!!