ENERGIE RINNOVABILI

Con l’espressione fonti di energia rinnovabili si intendono tutte le fonti di energia non fossili: solare, eolica, idraulica,geotermica, le biomasse.

ENERGIA DALLE BIOMASSE

Biomasse;Bioenergia;Biocombustibili;Fattori positivi ;Negativi;Finlandia.

DEFINIZIONES'intende per biomassa ogni sostanza organica derivante direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana;le biomasse sono molte e di vario genere (esempi).

FATTORI POSITIVIRisorsa rinnovabile e inesauribile;consente d'eliminare gli scarti prodotti dalle attività agroforestali e contemporaneamente produrre energia elettrica, riducendo la dipendenza dalle fonti di natura fossile come il petrolio;energia pulita a tutti gli effetti. La combustione delle biomasse libera nell'ambiente la quantità di carbonio assimilata dalle piante durante la loro crescita e una quantità di zolfo e di ossidi di azoto nettamente inferiore a quella rilasciata dai combustibili fossili;le opere di riforestazione in zone semidesertiche permettono di recuperare terreni altrimenti abbandonati da destinare alla produzione di biomasse e indirettamente migliorare la qualità dell'aria che respiriamo, grazie alla fotosintesi clorofilliana.

FATTORI NEGATIVI

Ha diversi limiti: il ritmo di rinnovamento biologico delle piante; l’estensione delle superfici da coltivare; il clima; soddisfano soltanto una minima parte del fabbisogno energetico globale;sono adatte solo ad usi locali.

LA FINLANDIALa Finlandia è un esempio per descrivere l'importanza delle biomasse e le possibilità di utilizzo. Gran parte degli scarti della lavorazione della carta e del legno dell'industria finlandese sono trasferiti alle centrali termiche per produrre energia. Si evita così di stoccare gli scarti in discariche o pagare per il loro incenerimento.

BIOCOMBUSTIBILI

DEFINIZIONE;

COME SI OTTENGONO; ESEMPI.

DEFINIZIONE

I biocombustibili sono combustibili solidi, liquidi o gassosi derivati direttamente dalle biomasse od ottenuti a seguito di un processo di trasformazione strutturale del materiale organico.

COME SI OTTENGONO I BIOCOMBUSTIBILI

I modi in cui i biocombustibili si possono ottenere dalle biomasse sono molteplici:per gassificazione, che consiste nel sottoporre le biomasse a processi di fermentazione anaerobica, dai quali si ottiene il biogas, una miscela di metano e anidride carbonica;perconversione biologica ad alcoli: l'amido viene demolito a glucosio e poi sottoposto all'azione di microrganismi, che operano la fermentazione alcolica; l'alcol è un ottimo carburante, ed è meno inquinante dei derivati del petrolio;combustione diretta: il calore prodotto può essere convertito in energia elettrica

ESEMPI

Artificiali:• biodiesel; • bioetanolo; • cippato;• pellets;• biogas.Naturali:• Biomasse semplici.

LA BIOENERGIA

La bioenergia è qualsiasi forma di energia utile ottenuta dai biocombustibili;Potenza della bioenergia.

ENERGIA EOLICA

Centrali eoliche;Fattori positivi; Negativi;Storia.

CENTRALI EOLICHE

FUNZIONAMENTO; TIPI.

FUNZIONAMENTOIl vento spirando fa muovere le pale di un generatore eolico. Le pale fanno parte del rotore, parte essenziale del generatore. Il rotore sottrae dal vento la sua energia cinetica e la trasforma in energia meccanica di rotazione. Poi l’energia meccanica viene trasformata in elettrica dal generatore collegato al rotore. Poi l’energia passa per il trasformatore e così nella rete.

TIPICentrali con generatori di:piccola taglia, usati per il pompaggio di acqua o per la produzione di energia elettrica in zone isolate;media taglia, con rotori di diametro di 30 metri;grande taglia, ancora in sperimentazione in gran parte dei Paesi mondiali.

FATTORI POSITIVIE’ inesauribile; è pulita, non produce residui e non inquina;è gratuita; è in espansione il suo utilizzo, infatti dal 2000 ad oggi il tasso di crescita annuo è stato del 28%;una turbina moderna produce 180 volte più energia ad un costo inferiore del 50% di quelle in uso 20 anni fa, quindi meno turbine e meno spazio servono per la produzione della stessa quantità di energia di 20 anni fa; fornisce molti posti di lavoro;quando la turbina deve essere sostituita non c’è bisogno di costosissime bonifiche ed il territorio circostante rimane pressoché intatto.

FATTORI NEGATIVIE’ una fonte intermittente, non tutti i luoghi del pianeta risultano idonei all'installazione di impianti eolici: per l'irregolarità dei venti in certe regioni, oppure per la loro debolezza (di venti devono soffiare a una velocità non inferiore ai 4 m/s e per almeno un centinaio di giorni all'anno),(SOLUZIONI);elevati costi di costruzione degli impianti la tecnologia sinora usata non consente di creare stazioni eoliche in grado di fornire grandi quantitativi di energia;le pale eoliche sono fonte di inquinamento acustico ma il rumore é presente solamente quando la turbina é in funzione e i parchi eolici, per legge, devono essere distanti dai centri abitati di alcuni chilometri;le pale eoliche uccidono poco più di due uccelli per turbina all’anno ma col tempo, gli uccelli imparano ad evitare questi ostacoli artificiali; le centrali eoliche occupano molto spazio;

STORIA

L’energia dal vento è conosciuta ed usata fin dall’antichità:per navigare con le barche e navi dotate da vela;per muovere le pale dei mulini utilizzati per macinare i cereali o per pompare l’acqua.

ENERGIA GEOTERMICA

L’energia geotermica; Centrali geotermoelettriche;Fattori positivi; Negativi.

DEFINIZIONE

Per energia geotermica si intende quella contenuta, sotto forma di "calore", all'interno della Terra.

FATTORI POSITIVIE’ una fonte rinnovabile, infatti i bacini geotermici hanno una lunghissima durata;è poco inquinante;consente la produzione di grossi quantitativi di energia elettrica che è facilmente trasportabile;evita l’uso di combustibili fossili, quindi ne comporta una minore importazione dall'estero, e una minore immissione di anidride carbonica nell’atmosfera.

FATTORI NEGATIVI

Solo alcune zone della terra sono adatte al suo utilizzo;IMPATTO AMBIENTALE.

CENTRALI GEOTERMOELETTRICHE

A BASSA TEMPERATURA;AD ALTA TEMPERATURA.

A BASSA TEMPERATURAIl teleriscaldamento è uno dei modi più interessanti per usare direttamente i fluidi geotermici a bassa temperatura (80 - 100 ° C). Esso consiste nell'utilizzarli per scaldare direttamente, tramite degli scambiatori di calore, l'acqua circolante nell'impianto di riscaldamento delle abitazioni;

AD ALTA TEMPERATURA

INDIVIDUAZIONE CAMPI GEOTERMICI;FUNZONAMENTO;TIPI.

INDIVIDUAZIONE CAMPI GEOTERMICI

L'individuazione dei campi geotermici avviene solitamente attraverso diverse fasi: attività di esplorazione superficiale, consistente in indagini geologiche, geochimiche, geofisiche; perforazione di pozzetti esplorativi per la misura del gradiente e flusso termico.

FUNZIONAMENTO

I fluidi geotermici ,risalgono e si ha la trasformazione della energia potenziale del fluido in energia meccanica per mezzo della turbina mossa dal vapore. Questa viene poi subito trasformata in energia elettrica mediante un alternatore o generatore collegato alla turbina stessa. esistono anche impianti a ciclo binario in cui l'energia dell'acqua viene ceduta ad un altro fluido, che a sua volta vaporizza; questo vapore viene poi immesso nella turbina ottenendo energia elettrica.

TIPI

Sistemi a vapore secco o "a vapore dominante“ il vapore secco che si trova a pressioni e temperature elevate accompagnato da altri gas o sostanze solubili nella terra viene sfruttato direttamente facendo muovere la turbina;Sistemi a vapore umido o "ad acqua dominante": i gas caldi riscaldano l’acqua che arriva a temperatura compresa tra 180 e 370° C producendo vapore acqueo. Quindi viene alzata la pressione del vapore che fa muovere la turbina poi producendo energia elettrica.

ENERGIA IDROELETTRICA

Centrali idroelettriche;Fattori positivi; Negativi;Storia.

STORIA Già i greci e i romani usavano ruote idrauliche per la macinazione del grano. Il basso costo del lavoro degli schiavi e degli animali, tuttavia, ne frenò l’applicazione su larga scala;nell’Ottocento, l’energia idraulica giocò un ruolo importante nella rivoluzione industriale e contribuì allo sviluppo delle prime grandi città. La difficile costruzione di condotte e grandi dighe di sbarramento, unita alla scarsità dell’afflusso d’acqua durante l’estate e alle gelate invernali, portarono alla sostituzione delle ruote idrauliche con il vapore, non appena la disponibilità di carbone lo rese possibile; nel nostro secolo, lo sviluppo del generatore elettrico e la crescente domanda di elettricità hanno portato a una rinascita dell’energia idraulica.

FATTORI POSITIVIE’ una risorsa rinnovabile, pulita; disponibile ovunque esista un fiume con sufficiente flusso d'acqua costante; con le dighe e quindi il lago artificiale, si crea, a volte, un attrattiva turistica e si impreziosisce il territorio;con le dighe si evitano inondamenti e straripamenti dei fiumi a valle garantendo un flusso continuo;inquinamento evitato: ogni chilowattora prodotto da una centrale termoelettrica immette infatti nell'atmosfera circa 600 grammi di anidride carbonica, immissione che non si ha se a produrre e' una centrale idroelettrica.

FATTORI NEGATIVIIn luoghi in cui non sono disponibili fiumi e bacini idrici non si può sfruttare;in caso di incidente alle dighe, si possono causare gravi danni alle popolazioni;Ha un forte impatto ambientale.

LE CENTRALI IDROELETTRICHE

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO;

FONTE PRIMARIA; TIPI; POTENZA; FLESSIBILITA’ DI UTILIZZO.

PRINCIPIO DI FUNZIONAMENTO

L’energia potenziale dell’acqua, cioè quella che sfrutta la caduta di essa da un dislivello, viene trasformata in energia meccanica dalle turbine e in elettrica dal generatore: questo è il principio di funzionamento dell’energia idroelettrica.

FONTE PRIMARIAL'energia del sole fa evaporare l'acqua dagli oceani, il vapore, sottoforma di pioggia o neve cade sulla terraferma acquistando energia potenziale nonché energia cinetica. Si può affermare che l'acqua è il fluido in una enorme macchina termica alimentata dal Sole;la fonte primaria e' dunque l'acqua piovana.

TIPIAd acqua fluente: impianti idroelettrici posizionati sul corso d'acqua; A bacino: l'acqua è raccolta in un bacino grazie a un'opera di sbarramento o diga; Ad accumulo: l'acqua viene portata in quota per mezzo di pompe.

POTENZALa potenza di un impianto che utilizza una caduta dipende da due fattori: 1)la portata cioè passaggio di una massa d'acqua attraverso un punto per un'unità di tempo; 2)il salto cioè il dislivello tra la quota dove è presente la risorsa idrica svasata e dove questa viene restituita all'ambiente naturale attraverso una turbina. La potenza di un impianto che utilizza una corrente d'acqua, invece, dipende dalla velocità della corrente e dalla superficie attiva della turbina collocata, similmente a quanto avviene nella generazione di energia elettrica con un impianto eolico, però a parità di velocità della corrente e di superficie della turbina un sistema idrico sviluppa una potenza 10 volte maggiore rispetto ad un sistema eolico.

LA FLESSIBILITA’ DI UTILIZZOCon i moderni sistemi di automazione e comando e' oggi possibile passare dallo stato di centrale ferma a quello di massima potenza in poche decine di minuti. Grazie a questo le centrali idroelettriche all'interno di una rete elettrica di produzione sono insostituibili, perchè permettono di rispondere prontamente alle variazioni di richiesta di energia da parte degli utenti allacciati, cosa impossibile alle normali centrali termoelettriche.

ENERGIA SOLARE

Usi;Fattori positivi; Negativi;Storia;Futuro.

FATTORI POSITIVI

E’ rinnovabile; è inesauribile; è a costo zero; è pulita, non inquina e

non produce residui; è diffusa in tutto il mondo; è adatta anche a uso domestico; La quantita' di energia solare che ogni

minuto raggiunge la superficie terrestre e' maggiore rispetto a quella utilizzata dall'intera popolazione mondiale in un anno.

FATTORI NEGATIVI

Gli impianti solari sono molto costosi; l’energia è discontinua per l’alternarsi del dì e della notte, delle stagioni, per l’inclinazione dei raggi solari e per la nuvolosità;sono necessarie grandi aree per sfruttarla al meglio.

MODI PER SFRUTTARE L’ENERGIA SOLARE

Conversione fotovoltaica; calore ad alta temperatura; calore a bassa temperatura.

CONVERSIONE FOTOVOLCAICA

Le celle fotovoltaiche, contenute nei pannelli solari, trasformano direttamente l’energia luminosa in energia elettrica; la quantità di energia che producono le centrali elettriche fotovolcataiche rappresenta una quota irrisoria, rispetto alla produzione mondiale complessiva di energia elettrica; impianto più grande al mondo è in California, presso Los Angeles; impianto piu grande in Europa è ai piedi del Gargano in Puglia; mettere pannelli solari sui tetti delle case ti permette di raggiungere il 100% del fabbisogno elettrico della casa.

CALORE AD ALTA TEMPERATURA

Nelle centrali termiche i raggi solari vengono sfruttati in modo di produrre vapore che mette in funzione una turbina per la produzione di energia elettrica.

CALORE A BASSA TEMPERATURA

Per il riscaldamento domestico. Il riscaldamento degli ambienti con il sistema solare puo' raggiungere una copertura anche del 60%; per uso sanitario, per lavare le stoviglie, o come ingresso per la lavatrice. Questi impianti per sfruttare l'energia solare sono quelli più economici e permettono di soddisfare più dell'80% del fabbisogno di acqua calda annuo.

STORIA

Come fonte di energia diretta il calore del sole non è una scoperta recente, anzi millenaria;solo nell'ultimo ventennio, in seguito alla crisi energetica del 1973, si è incominciato a guardare con attenzione al sole come fonte alternativa per la produzione di energia elettrica.

FUTURO

La NASA, l'ente spaziale americano, sta per progettare un satellite geostazionario, in orbita intorno alla terra sopra l'atmosfera, capace di catturare l'energia della radiazione solare mediante pannelli fotovoltaici.