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Tutti gli organismi hanno bisogno di energia per vivere e l'energia è legata a tutte le attività umane. L'energia illumina e

riscalda le nostre case, ci cura, ci permette di spostarci, alimenta gli strumenti con i quali lavoriamo e studiamo. Tutto ciò

che la produce è una “fonte di energia”. Le fonti di energia si dividono in primarie e secondarie. Si dicono primarie se

sono utilizzabili direttamente così come si trovano in natura, come il carbone, il petrolio, il gas naturale e il legno. Sono

secondarie tutte quelle fonti che derivano dalla trasformazione delle fonti primarie, come l'energia elettrica che viene

ottenuta dal vento o dall'acqua, oppure bruciando le fonti primarie.

Alcune fonti sono rinnovabili, cioè forniscono energia che si rigenera in continuazione e che quindi, potenzialmente, è

inesauribile. Il sole, la biomassa, l'energia idrica, l'energia geotermica e l'energia eolica sono fonti rinnovabili.

Le fonti non rinnovabili, invece, hanno tempi di rigenerazione talmente lunghi che una volta sfruttate si considerano

esaurite. Sono quelle che si sono formate nel corso dei milioni di anni, come i combustibili fossili, o, addirittura, al

momento della formazione del nostro pianeta, come l'uranio. Il sole è la principale fonte di energia: la Terra, infatti,

riceve dal sole un flusso ininterrotto di energia che alimenta il ciclo dell'acqua tra mare e atmosfera, muove il vento ed è

alla base di ogni catena alimentare. I vegetali trasformano l'energia solare in energia chimica e noi assumiamo questa

energia quando ci alimentiamo con una pianta o con un animale che si è nutrito di vegetali. Quando beviamo e

mangiamo, quindi, liberiamo l'energia accumulata nei cibi e la utilizziamo per pensare, per muoverci, per giocare: in

poche parole, per vivere. I muscoli trasformano l'energia chimica ottenuta dagli alimenti nell'energia meccanica

necessaria per compiere un lavoro. Dapprima l'uomo utilizzò i propri muscoli, per cacciare, costruire e raccogliere; poi

anche quelli degli animali che addomesticava per trasportare pesi, arare, macinare,...

Energia

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Il carbone è un combustibile fossile così come il petrolio e il gas naturale. A differenza di questi ultimi, però, il carbone è

un combustibile solido.

Il carbone, il petrolio e il gas naturale hanno una diversa origine oltre che un aspetto differente. Infatti, mentre il petrolio e

il gas naturale si sono formati dai resti di microscopici organismi acquatici (plancton, molluschi, coralli, ecc.), sedimentati

sul fondo di antichi mari, il carbone è costituito dai resti organici di piante vissute milioni di anni le cui strutture e forme,

sebbene modificate, sono ancora riconoscibili al microscopio. Questi vegetali, sepolti dai sedimenti, si trasformarono in

carbone mediante un processo lentissimo che, grazie al calore e alla pressione, li privò dell'acqua che contenevano. Gli

ambienti favorevoli alla formazione del carbone sono le vaste pianure costiere, lagunari o paludose, dove il clima caldo-

umido ha sviluppato in passato un'abbondante vegetazione.

L'era del carbone iniziò verso la metà del 1600. Fino ad allora il legno era la fonte di energia più utilizzata, ma l'eccessivo

sfruttamento dei boschi portò in molti paesi europei la progressiva distruzione delle foreste. Con la Rivoluzione

Industriale il carbone divenne la fonte energetica più importante, perchè era il combustibile che alimentava le caldaie.

Fino al 1960 fu la risorsa di energia fossile più utilizzata, subendo poi la concorrenza del petrolio, più facile da estrarre e

da trasportare. Oggi il carbone fossile si estrae da miniere ed è utilizzato principalmente per la produzione di energia

elettrica e nell'industria dell'acciaio. Per produrre l'acciaio, infatti, viene utilizzato il coke, un combustibile solido e

compatto prodotto riscaldando il carbone ad alta temperatura.

Carbone

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Il petrolio è un combustibile fossile, così come il carbone e il gas naturale. Tali combustibili derivano dalla trasformazione

dei resti di organismi animali e vegetali rimasti sepolti per milioni di anni. Il petrolio, in particolare, ebbe origine dai detriti

organici accumulati sui fondali di antichi mari e laghi. Il petrolio greggio che si estrae da profondi giacimenti sotterranei è

una miscela di idrocarburi, sostanze che hanno diversa struttura molecolare ma la stessa composizione chimica. Questi

composti, infatti, sono costituiti da due soli tipi di atomi: atomi di carbonio e atomi di idrogeno. In base alla quantità di

atomi di carbonio presenti nella molecola, gli idrocarburi sono gassosi (fino a 4 atomi), liquidi (da 5 a 16 atomi) o solidi

(oltre 16 atomi). Il petrolio è un combustibile fossile liquido.

L'uomo conosce il petrolio da migliaia di anni, poiché questo combustibile talvolta affiora in superficie. 5.000 anni fa gli

Egizi lo usavano come medicinale e per mummificare i defunti, mentre i Persiani e i Romani lo impiegavano per

l'illuminazione e la costruzione di armi incendiarie. Marco Polo raccontava che nella regione di Baku sul Mar Caspio si

trovano strane pozzanghere di liquido nero come la notte. Ma non sapeva che fosse petrolio.

Oggi dai combustibili fossili, in particolare, dal petrolio, proviene la maggior parte dell'energia che utilizziamo. Si tratta

però di una fonte non rinnovabile e quindi destinata ad esaurirsi. Dal petrolio si ottengono molti prodotti, come i

combustibili (benzina e gasolio) e gran parte delle materie plastiche che usiamo tutti i giorni.

Il petrolio, prima di diventare benzina e plastica, deve subire un processo produttivo da parte dell'uomo molto complesso,

che parte dalla ricerca dei giacimenti e, attraverso le fasi di estrazione, lavorazione e trasporto, arriva a portarci la

benzina al distributore sotto casa o la bottiglia di plastica al supermercato. Una volta individuato un giacimento si

perforano i pozzi di estrazione. La perforazione di un pozzo è un'operazione complessa, ma il meccanismo di base è

semplice: uno scalpello rotante, collegato ad aste cave, perfora la roccia e scende in profondità. Si possono raggiungere

profondità fino a 8000 m. Appena estratto, il greggio è costituito da una miscela di gas e di liquidi, che devono essere

trattati e purificati prima di essere immessi negli oleodotti e nei gasdotti. Il petrolio viene poi trasportato nelle raffinerie

tramite gli oleodotti o in navi petroliere. La raffinazione del petrolio è costituita da una serie di trasformazioni che

consentono di ottenere dal greggio un'infinità di prodotti quali carburanti per le automobili, combustibili per l'industria e il

riscaldamento, prodotti per la chimica.

Petrolio

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Il gas naturale è un combustibile fossile, come il petrolio e il carbone. E' costituito da una miscela di idrocarburi, in

massima parte metano, e da altre sostanze gassose come anidride carbonica, azoto, idrogeno solforato e, in qualche

caso, elio. Le miscele che contengono soprattutto metano si dicono secche, mentre quando sono presenti anche

idrocarburi come il propano e il butano sono umide. Il gas naturale viene estratto da giacimenti sotterranei e prima di

essere utilizzato viene trattato in modo da eliminare l'anidride carbonica e l'azoto (che lo rendono poco infiammabile) e

l'idrogeno solforato che è un gas tossico. Ciò che resta è prevalentemente metano: un gas più leggero dell'aria che non

ha colore né odore e non è tossico.

Anche il gas naturale, come il petrolio, è conosciuto sin dall'antichità. In un manoscritto cinese datato 347 a.C. veniva

descritto uno strano gas che poteva essere utilizzato per illuminare. Circa 200 anni fa, Alessandro Volta “riscoprì” il

potenziale energetico del gas naturale, notando che le piccole bolle gassose che salivano dai fondali melmosi del lago

Maggiore si incendiavano avvicinando un fiammifero acceso. Pochi decenni più tardi molte città americane ed europee

furono illuminate grazie ai lampioni alimentati con il gas. Oggi il metano è usato per alimentare le cucine a gas, i sistemi

di riscaldamento domestici e come carburante per l'autotrazione. Viene utilizzato anche nell'industria dei metalli e della

ceramica.

Spesso, anche se non sempre, il gas naturale si estrae dagli stessi giacimenti di petrolio. Come il petrolio, infatti, il gas

naturale è il risultato delle trasformazioni subite dalla sostanza organica depositatasi sul fondo di antichi mari e laghi. Si

parla di "gas associato" quando il gas naturale è disciolto nel petrolio o costituisce lo strato di copertura del giacimento

petrolifero, e di "gas non associato", quando il giacimento è costituito quasi esclusivamente da gas naturale. Una volta

estratto il metano viene trasportato allo stato gassoso per mezzo di metanodotti, oppure con navi metaniere sulle quali

viene caricato allo stato liquido (GNL o Gas Naturale Liquefatto). Prima di essere immesso nella rete di distribuzione, il

metano viene "odorizzato", cioè mescolato con una sostanza dall'odore molto forte denominata "mercaptani". In questo

modo, l'utente si accorge subito anche di una minima perdita. Infatti, in ambienti confinati (ad esempio in una stanza) il

metano, miscelandosi con l'aria e in presenza di un innesco (una fiamma o una scintilla provocata dall'accensione di una

luce) si incendia provocando pericolose esplosioni.

Gas naturale

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L'atomo è la parte più piccola che costituisce ogni elemento presente in natura. Gli atomi sono formati da un nucleo di

particelle (protoni e neutroni) circondato da una nube di elettroni. Ogni volta che i nuclei degli atomi si dividono per

formare due o più nuclei più piccoli (fissione) viene liberata molta energia. L'energia nucleare può essere prodotta anche

attraverso la fusione, ovvero l'unione di nuclei di elementi leggeri. Delle due reazioni, la fissione è l'unica realizzabile e

controllabile dall’uomo. Nelle centrali nucleari il calore che si genera durante la fissione può essere impiegato per

muovere generatori di energia elettrica. Il combustibile delle centrali nucleari è costituito da sostanze radioattive come

l'uranio e il plutonio.

I primi studi sul fenomeno della radioattività risalgono alla fine del 1800. Nel 1934, i coniugi Curie rilevarono il primo caso

di radioattività artificiale. Nel 1942 il fisico italiano Enrico Fermi realizzò il primo esperimento di fissione in condizioni

controllate. La prima centrale elettronucleare fu costruita nel 1954 in Unione Sovietica, mentre la prima centrale nucleare

finalizzata alla produzione di energia elettrica per scopi civili risale al 1956 ed è stata realizzata in Inghilterra. Oggi

l'energia nucleare è sfruttata da molti paesi. Il suo sviluppo è stato rallentato da una serie di incidenti (il più importante

dei quali è stato quello di Chernobyl avvenuto nel 1986), dal problema dello smaltimento delle scorie radioattive e dalla

difficoltà di gestire e mantenere le centrali più vecchie.

Una centrale nucleare consente di produrre vapore senza utilizzare combustibili fossili. Il reattore nucleare si comporta

come una qualunque caldaia e il vapore così generato può essere utilizzato per azionare una turbina connessa a un

generatore di elettricità. In particolare, il "cuore" del reattore di una centrale nucleare a fissione si dice "nocciolo" e, di

solito, ha forma cilindrica. Esistono due tipi di reattori: i reattori ad acqua leggera, che utilizzano uranio arricchito, e i

reattori ad acqua pesante, che utilizzano uranio naturale.

Nucleare

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L’idrogeno naturale è un gas incolore, inodore e non velenoso. E’ molto leggero, addirittura 14,4 volte più leggero

dell’aria. Per questo motivo, l’idrogeno non si trova sulla Terra, perché si disperde nello spazio, mentre è l’elemento più

abbondante nell’Universo. Legato ad altri elementi, invece, è presente in grande abbondanza: ogni molecola d'acqua,

per esempio, è costituita da un atomo di ossigeno e due di idrogeno. Oltre che nell'acqua, l'idrogeno è presente nelle

sostanze minerali, negli idrocarburi e nelle molecole biologiche.

Pertanto, se si vuole ottenere idrogeno naturale, è necessario estrarlo dalle sostanze che lo contengono, consumando

molta energia. Per questa ragione, l'’idrogeno non è una fonte primaria di energia, ma un "vettore energetico", ovvero

una forma di energia che non si trova direttamente in natura (come accade, invece, per il gas naturale, il petrolio o il

carbone).

Allo stato gassoso è un buon combustibile: quando viene bruciato produce una quantità di calore che è 2,6 volte

superiore rispetto a quella prodotta bruciando il metano.

L'utilizzo dell'idrogeno come combustibile era già conosciuto nella metà del secolo scorso. Fino agli anni Cinquanta, per

esempio, le case nelle grandi città italiane erano riscaldate con il “gas di città” costituito dal 50% di idrogeno. L'idrogeno,

inoltre, gonfiava i grandi dirigibili che, come il famoso Zeppelin, compivano incredibili viaggi.

Oggi l'idrogeno è un ottimo combustibile. Quando si combina con l'ossigeno libera molta energia che può essere

utilizzata per produrre elettricità e calore attraverso speciali apparecchi detti “celle a combustibile”. La combustione

dell'idrogeno è pulita perchè rilascia soltanto acqua. Per questo motivo oggi molte speranze sono puntate sull'idrogeno,

in quanto potrebbe fornire energia pulita e abbondante per il futuro.

L'idrogeno può essere prodotto da fonti fossili o da fonti rinnovabili.

L'estrazione dell'idrogeno dalle fonti fossili avviene attraverso diversi stadi di raffinazione e di frazionamento delle

molecole degli idrocarburi fino alla completa eliminazione del carbonio.

Per quanto riguarda la produzione di idrogeno da fonti rinnovabili, i processi possono essere sommariamente distinti in:

• produzione dall’acqua

• produzione da biomasse

Idrogeno

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Il Sole è la stella a noi più vicina ed è quella che alimenta la vita sulla Terra. Si dice solare. Si dice solare l'energia raggiante sprigionata dal Sole per effetto delle reazioni nucleari che avvengono al suo interno e trasmessa alla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica. La quantità di energia che la Terra riceve dal Sole in un anno è enorme ed equivale a circa diecimila volte il fabbisogno energetico annuale dell'intera umanità. L'energia solare è pulita e può essere trasformata sia in calore sia in elettricità. Inoltre, la maggior parte delle fonti di energia sul nostro pianeta deriva direttamente o indirettamente dal Sole. L'immensa quantità di energia che investe la Terra dà origine all'energia idraulica, chimica (dei combustibili fossili e delle biomasse) ed eolica (del vento e di conseguenza del moto ondoso).

La radiazione solare raggiunge la superficie terrestre in maniera non omogenea. Dell’enorme flusso di energia che arriva dal Sole sulla Terra solo una parte può essere trasformata in energia utile. La quantità di energia solare in arrivo sulla superficie terrestre che può essere utilmente “raccolta” dipende dall’irraggiamento del luogo. L’irraggiamento è infatti la quantità di energia solare incidente su una superficie in un giorno. L’irraggiamento è influenzato dalle condizioni climatiche locali (nuvolosità, foschia, ecc.) e dipende dalla latitudine del luogo: l'irraggiamento cresce quanto più ci si avvicina all’equatore.

Da sempre l'uomo sa quando un raggio di Sole illumina un oggetto di colore scuro, quest'ultimo si scalda. Su questo principio si basava il primo collettore solare, inventato nel 1767 dallo svizzero Horace de Saussure: una “pentola nera” utilizzata dai primi pionieri americani per riscaldare l'acqua e cucinare mentre viaggiavano verso l'Ovest. Nel 1891, Clarence Kemp brevettò il primo scaldatore d'acqua a energia solare che ottanta anni più tardi divenne il pannello solare che oggi si sta diffondendo rapidamente. Oggi si utilizzano i pannelli solari termici, che catturano l'energia del Sole e la utilizzano per produrre acqua calda (fino a 60-70 gradi centigradi) che, accumulata in un apposito serbatoio, può essere utilizzata sia per gli usi domestici (per esempio per il riscaldamento delle abitazioni e dell'acqua) sia per quelli industriali sia per la produzione di energia elettrica su vasta scala attraverso le centrali termoelettriche solari. Inoltre l'uomo ha imparato a sfruttare anche l'effetto elettromagnetico delle radiazioni solari e non solo il calore proveniente dal Sole. Si tratta di convertire i raggi del Sole in energia elettrica mediante appositi dispositivi: le celle fotovoltaiche.

Il fotovoltaico è una tecnologia che consente di trasformare direttamente la luce solare in energia elettrica sfruttando il cosiddetto effetto fotovoltaico.

Esso si basa sulle proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori come il silicio che, opportunamente trattato, genera energia elettrica quando viene colpito dalle radiazioni solari. Le celle fotovoltaiche sono il dispositivo più elementare capace di operare tale conversione. Molte celle assemblate e collegate tra loro in un'unica struttura formano un modulo fotovoltaico. Per aumentare l'energia prodotta vengono collegati più moduli, che formano così un pannello fotovoltaico.

Energia Solare

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Il ciclo dell'acqua, alimentato dal sole, che determina l'evaporazione dell'acqua, la formazione di nubi e le conseguenti precipitazioni piovose, mette a disposizione dell'uomo una straordinaria fonte di energia rinnovabile, la seconda dopo le biomasse. Due sono i meccanismi per ricavare energia dall'acqua dolce: le ruote idrauliche e le centrali idroelettriche. Le prime producono energia meccanica, le seconde elettricità. L'acqua è una fonte energetica che offre numerosi vantaggi: è abbondante, rinnovabile e pulita. Inoltre, il suo rendimento nella produzione di energia elettrica, può superare l'80%. Anche dall'acqua salata è possibile ricavare energia, sfruttando l'energia di movimento (moto ondoso, maree, correnti) e l'energia termica (riscaldamento delle acque) attraverso la creazione di bacini artificiali e apparecchiature che sfruttano la differenza di temperatura. Queste tecnologie, però, sono ancora poco sviluppate e, in certi casi, soltanto a livello sperimentale.

Già i greci e i romani usavano i mulini ad acqua per macinare il grano. In Francia, nei pressi di Arles, importante porto che riforniva Roma di grano, sono stati trovati mulini idraulici a otto ruote che sfruttavano contemporaneamente lo stesso corso d'acqua (310 a.C.). In Europa l'utilizzo dell'energia idraulica si diffuse moltissimo nei secoli XII e XIII. La nascita della turbina idraulica, che risale alla fine dell'Ottocento, permise infine di ricavare energia elettrica dall'acqua.

Oggi un moderno impianto idroelettrico è costituito da cinque elementi: un sistema di raccolta dell'acqua, le condotte forzate, una turbina, un generatore e un sistema di controllo e regolazione della portata dell'acqua. Il sistema di raccolta è costituito principalmente da un'opera di sbarramento o diga. Una volta raccolta, l'acqua, passando attraverso robuste condotte forzate, raggiunge le turbine e le mette in veloce rotazione. Le turbine sono collegate a un generatore che converte l'energia meccanica in elettrica. Una volta utilizzata, l'acqua viene restituita al suo corso naturale senza aver subito alcuna trasformazione nelle sue caratteristiche.

Oggi è possibile ottenere elettricità anche dal mare, sfruttando almeno cinque tipi di energia presenti nel mare: quella delle correnti, delle onde, delle maree, delle correnti di marea e del gradiente termico tra superficie e fondali.

Energia idroelettrica

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La parola “eolica” deriva da Eolo, dio greco del vento, il cui nome aiolos significa “veloce”. Il vento è un fenomeno

atmosferico dovuto al riscaldamento del Sole. La Terra cede all'atmosfera il calore ricevuto dal Sole, ma non lo fa in

modo uniforme. Nelle zone in cui viene ceduto meno calore, la pressione dei gas atmosferici aumenta, mentre dove

viene ceduto più calore l'aria diventa calda e la pressione dei gas diminuisce. Si formano così aree di alta pressione e

aree di bassa pressione. L'aria si sposta dalle aree dove la pressione è più alta alle zone dove la pressione è minore.

Succede la stessa cosa quando lasciamo sgonfiare un palloncino. L’alta pressione all’interno del palloncino tende a

trasferire l’aria verso l’esterno, dove la pressione è più bassa, dando luogo a un piccolo flusso d’aria. Il vento è dunque lo

spostamento d’aria, più o meno veloce, tra zone di diversa pressione: tanto più alta è la differenza di pressione, tanto più

veloce sarà lo spostamento d’aria, tanto più forte sarà il vento. Inoltre, il vento è influenzato anche dalla rotazione

terrestre.

L'uomo usa l'energia del vento da migliaia di anni. Furono gli Egizi i primo a sperimentare la navigazione a vela sul Nilo

5.000 anni fa, mentre i primi mulini a vento furono babilonesi e risalgono al diciassettesimo secolo a.C. Nei secoli

seguenti i mulini a vento si diffusero in tutto il Medio Oriente. Tra il 1200 e il 1300 trovarono impiego anche in Europa,

soprattutto nei paesi del Nord. Lo stesso Leonardo da Vinci perfezionò queste macchine. Nel 1887 il francese Duc de La

Peltrie costruì il primo aerogeneratore destinato alla produzione di energia elettrica. Oggi per ottenere energia dal vento,

si utilizzano gli aerogeneratori. Questi moderni mulini sfruttano il vento per far ruotare le pale di una grande elica

collegata a un generatore che trasforma l'energia meccanica (legata al movimento dell'elica) in energia elettrica.

Esistono aerogeneratori diversi per forma e dimensione. Possono, infatti, avere una, due o tre pale di varie lunghezze:

quelli con pale lunghe 50 centimetri vengono utilizzati come caricabatteria, quelli con pale lunghe circa 30 metri sono in

grado di produrre energia sufficiente a soddisfare il fabbisogno elettrico giornaliero di circa 1000 famiglie. Più

aerogeneratori collegati insieme formano le wind-farm, “fattorie del vento”, che sono delle vere e proprie centrali

elettriche. Esistono sia wind-farm terrestri (on-shore) sia in mare aperto (off-shore).

Energia eolica

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La Terra ha una struttura simile a quella di un uovo. Il tuorlo rappresenta il nucleo, l'albume è il mantello e il guscio è la

crosta terrestre. Lo strato superiore del mantello, su cui poggia la crosta terrestre, è costituito da fluido caldo chiamato

magma. Quando il magma trova un'uscita verso la superficie, dà origine ai vulcani e prende il nome di lava.

L'energia geotermica (che deriva dalla parola greca “Geo”, che significa “Terra”) è il calore contenuto all'interno della

Terra. Il nostro pianeta, infatti, emette costantemente energia, sotto forma di calore, che dalle zone più profonde si

propaga verso la superficie: si tratta del cosiddetto flusso di calore, o flusso geotermico. Il flusso geotermico, costante e

continuo, rappresenta un'importante fonte di riscaldamento per il nostro pianeta. Che la Terra divenga più calda

scendendo in profondità è un fenomeno ben noto ai minatori: in alcune miniere e gallerie profonde si raggiungono

temperature al limite della sopravvivenza umana. Il gradiente geotermico (cioè l'aumento di temperatura con la

profondità) non è uguale in tutta la Terra: in media la temperatura aumenta di 2-3° C ogni 100 m di profondità, ma

l'aumento può variare da 1 fino a 5° C/100 m.

Le acque termali, calde e ricche di minerali, sono usate da millenni per curare vari tipi di malattie. Gli usi energetici dei

fluidi geotermici si svilupparono più tardi di quelli termali. Il primo impianto per la produzione di energia fu costruito in

Toscana nel 1827. A partire dagli anni '20, l'attività geotermica si diffuse anche in Giappone, Islanda e Ungheria e poi,

dagli anni '50, nel resto del mondo. Oggi l'energia geotermica può essere trasformata in elettricità nei moderni impianti

geotermoelettrici, dove il vapore proveniente dal sottosuolo mette in rotazione le turbine che producono l'energia

elettrica. I sistemi geotermici si distinguono in sistemi ad alta temperatura e sistemi a medio-bassa temperatura, a

seconda che le temperature siano superiori o inferiori ai 140 gradi centigradi. I sistemi ad alta temperatura possono

essere sistemi "a vapore dominante", se il fluido geotermico si trova sotto forma di vapore, o "ad acqua dominante", se il

fluido geotermico si trova in forma liquida. Nel primo caso l'energia geotermica viene utilizzata principalmente per

produrre energia elettrica, mentre nel secondo caso può essere utilizzata direttamente o per produrre energia elettrica. I

sistemi a medio-bassa temperatura contengono fluidi a temperature comprese tra i 160 e i 90 gradi centigradi che

vengono impiegati solo per usi diretti.

Il calore contenuto nei fluidi geotermici può essere utilizzato per il riscaldamento e il raffreddamento degli edifici, per usi

agricoli come l'essiccamento di prodotti agricoli e il riscaldamento di serre, e per il riscaldamento degli allevamenti di

animali.

Energia Geotermica

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La vegetazione che copre il nostro pianeta è un magazzino naturale di energia solare. Infatti, attraverso la fotosintesi clorofilliana, grazie all'energia proveniente dal Sole, gli organismi vegetali trasformano i composti inorganici (anidride carbonica e acqua) in molecole organiche essenziali per la vita (carboidrati). Nei legami chimici di queste molecole è immagazzinata la stessa energia solare che ha attivato la fotosintesi. La materia organica di cui è composta la vegetazione si chiama biomassa (termine che deriva dalla parola greca bios=vita). Bruciando le biomasse, l'ossigeno atmosferico si combina con il carbonio in esse contenuto, mentre si liberano anidride carbonica e acqua e si produce calore. L'anidride carbonica torna nell'atmosfera e da qui è nuovamente disponibile ad essere re-immessa nel processo fotosintetico per produrre nuove biomasse. Le biomasse, dunque, sono una risorsa rinnovabile.

Circa 500.000 anni fa i nostri antenati scoprirono il fuoco, probabilmente grazie alla combustione accidentale del legno. In seguito si ingegnarono ad accenderlo e a conservarlo. Questa semplice ma importantissima fonte di energia consentì ai primi uomini di scaldarsi, di cuocere i cibi, di difendersi e di illuminare, in poche parole ha favorito la nascita e lo sviluppo della civiltà.

Oggi in campo energetico il termine biomassa indica diverse prodotti utilizzati per produrre energia: residui agricoli e forestali, scarti dell’industria del legno, come trucioli e segatura, scarti delle aziende zootecniche, residui agro-alimentari (residui delle coltivazioni destinate all’alimentazione umana o animale, come la paglia), "coltivazioni energetiche", ovvero piante espressamente coltivate per scopi energetici, e biomasse organiche di altra provenienza, quali la frazione verde dei rifiuti solidi urbani e altri tipi di rifiuti industriali di composizione eterogenea. Le principali applicazioni della biomassa sono: produzione di energia (biopower), sintesi di carburanti (biofuel) e sintesi di prodotti (bioproduct). Per produrre energia vengono utilizzate soprattutto le biomasse come il legno e i sottoprodotti di colture erbacee, arboree e forestali, utilizzate come combustibile per il riscaldamento domestico, la produzione di energia elettrica e gli usi industriali. Altri settori interessati alla lavorazione di questa materia prima sono: l'industria della carta, della cellulosa, dei pannelli di truciolato, dei materiali compositi, dei mangimi e della chimica.

Le "coltivazione energetiche", cioè coltivazioni di specie vegetali a rapido accrescimento, sono generalmente impiegate nella produzione di biocombustibili. Dalle piante produttrici di oli vegetali e zuccheri, come il girasole, il sorgo zuccherino e la barbabietola, si ricavano il bioetanolo e il biodiesel, simile al gasolio. I biocombustibili non sono utilizzati solo come carburanti ma anche per la produzione di energia.

Oggi il grande fabbisogno di energia, le prospettive di esaurimento dei combustibili fossili e l'inquinamento prodotto dalla loro combustione, hanno spinto l'uomo a “riscoprire” l'utilità del legno e delle biomasse come fonti energetiche.

Biomassa

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“Rifiuto” è tutto ciò che viene scartato perchè inservibile, inutile o sporco e rappresenta un serio problema per

l'ambiente...almeno così si pensava qualche decennio fa. Un problema che può diventare una preziosa e abbondante

risorsa perchè dai rifiuti è possibile ricavare energia e materie prime.

La raccolta differenziata, per esempio, consente di recuperare carta, vetro, plastica e alluminio riutilizzabile per produrre

nuovi oggetti. I rifiuti organici possono essere trasformati in fertilizzanti, in gas oppure in calore ed energia elettrica.

Ieri

Per millenni, gli uomini hanno riciclato tutto e bruciato solo ciò che non era possibile riutilizzare. Fino agli albori della

società industriale, quello degli scarti è sempre stato solo un problema di igiene pubblica dei centri urbani. Ciò che

diventava superfluo per qualcuno, avrebbe trovato altrove nuove opportunità di utilizzo: avrebbe trovato un nuovo valore.

Oggi

A partire dalla seconda metà del secolo scorso, le produzione delle merci del tipo “usa e getta”, ha aumentato

smisuratamente la quantità di rifiuti che molto spesso non sappiamo dove mettere. Oggi la grande massa di rifiuti è

principalmente smaltita in discariche oppure incenerita. A partire dagli anni Settanta ha cominciato a diffondersi il

concetto di riciclaggio e negli anni Ottanta si cominciò a capire l'importanza del differenziare la raccolta dei rifiuti per

rendere più semplice ed efficace il riciclaggio.

Rifiuti