Le fonti di energia e i combustibili fossili

Chiara Bartolucci Martina Deltutto Gloria Mazzolini III a A.S. 2013-2014

Il carbone in città (ieri)

Arriva con il treno a vapore e veniva distribuito in:

Deposito carbone

Nelle fornace di mattone

Deposito dei carbonari

Officina del gas

Mulino

Alimentava le macchine per macinare il grano

Per le locomotive

Alimentava i forni per la cottura dell’ argilla

Per far funzionare la città

Per commerciare con negozi e famiglie

Mix di fonti di energia (oggi)

Usiamo molta più energia rispetto al passato in diverse forme:

Energia elettrica: arriva da una centrale a carbone su un cavo elettrico fino alle nostre prese

Gas naturale: estratto in giacimenti e viaggia in un lunghissimo tubo fino al contatore delle nostre case

Carburanti liquidi: dalla raffineria di petrolio viaggiano nelle autocisterne fino alla stazione di servizio

COMBUSTIBILI

COMBUSTIBILI

Definizione Sono sostanze che contengono carbonio e idrogeno e quanto bruciano producono calore. I combustibili sono fonti di energia che appartengono ai tre stati della materia (solidi, liquidi,gassosi)

La combustione I due “ingredienti” della combustione sono il

carbone cioè la sostanza che brucia (combustibile)e l’ossigeno cioè ciò che lo fa

bruciare (comburente)

I tipi di combustibili fossili sono:

Legna (proviene dai boschi)

Carbone

CARBONE DI LEGNA

CARBONE FOSSILE

Petrolio

BENZINA

GASOLIO KEROSENE

GAS METANO (dai giacimenti di metano)

GAS DI RAFFINERIA

Idrogeno (un gas combustibile estratto dal acqua)

Uranio (non è un combustibile)

Potere calorifero

COMBUSTIBILI COMBUSTIONE POTERE CALORIFICO

LEGNA Carbonio 40%

+ altre sostanze 2500 Kcal/kg

CARBONE (lignite) Carbonio 70% + altre sostanze 5500 Kcal/kg

CARBONE (litantrace) Carbonio 90% + altre sostanze 8800 Kcal/kg

BENZINA Carbonio 30% + idrogeno 70% 10500 Kcal/kg

GASOLIO Carbonio 32% + idrogeno 68% 9800 Kcal/kg

GAS METANO (CH₄) Carbonio 20% + idrogeno 80% 8200 Kcal/kg

IDROGENO (H₂) - idrogeno 100% 25000 Kcal/kg

Varia a seconda della quantità di idrogeno presente in ogni combustibile. Nel esempio notiamo che il potere calorifero del gas metano è maggiore di quello della benzina

CARBONE

CARBONE

Roccia color bruno formato da : •carbonio (70-90%) e anidride carbonica •sostanze argillose e zolfo Oggi viene usato nelle centrali termoelettriche Alberi e altri vegetali che

hanno subito un processo di carbonizzazione

Le foreste preistoriche sprofondarono lentamente. Il fango diventa roccia per comprimere la massa. Nel corso degli anni gli alberi subiscono una trasformazione : i batteri “divorano” l’idrogeno e l’ossigeno lasciando solo il carbonio. Nel corso di milioni di anni si formano altri stati

Origine da:

Definizione:

Miniere a cielo aperto

Si utilizza quando il giacimento è abbastanza vicino alla superficie del suolo circa 100m

L’estrazione del carbone avviene con grossi

escavatori con ruote a tazze

Scavano il fianco del filone e con moto semicircolare grazie alla gigantesca ruota a cucchiaia. Il carbone è scaricato da un lunghissimo nastro trasportatore alle vicine centrali termoelettriche

Miniere Sotterranee Quando i filoni di carbone sono in profondità

SCHEMA MINIERE In superficie c’è la torre di manovra che sollevano cabine piene di squadre di minatori e di carbone estratto Ogni galleria ha un binario e i carrelli per trasportare i materiali e vari dispositivi che garantiscono la sicurezza. Le pompe estraggono l’acqua da sottoterra e la portano in superficie per evitare allagamenti. I ventilatori di superficie portano aria forzata a causa dello scarso tiraggio naturale. L’ aria compressa aziona i macchinari perché il gas metano può invadere le gallerie

Esistono vari tipi di carbone che si differenziano secondo la loro età e sono:

Carbone giovane LIGNITE

Carbone duro LITANTRACE ANTRANCITE

Carbone artificiale COKE

LE CENTRALI TERMOELETTRICHE

Le centrali termoelettriche a carbone è un impianto dove si brucia questo combustibile. Questa è formata in genere da quattro moduli detti sezioni

Una sezione è formata da edifici allineati tra loro: 1) caldaia 2) sala macchine 3) trasformatore 4) traliccio 5) percorso dei fumi (tre maxi-filtri)

quantità di elettricità prodotta dal carbone

Unione Europea

Stati Uniti Cina

India

PETROLIO

IL PETROLIO

Il petrolio è un liquido denso e oleoso, di colore variabile dal nero al giallo bruno.

Il suo peso specifico è minore dell’ acqua infatti galleggia su di essa

ORIGINE DEL PETROLIO

Formazione petrolio Molti milioni di anni fa esistevano numerosi mari nei quali vivevano i plancton. Questi vengono ricoperti dalle sabbie che diventano rocce sedimentarie. Il plancton così, sottratto al contatto con l’aria si trasforma un po’ alla volta in

idrocarburi

Formazione giacimenti petroliferi Mentre si formano gli idrocarburi,gli strati rocciosi subiscono sconvolgimenti: i movimenti ”tettonici” formano le trappole petrolifere formate da tipi di roccia diversa: roccia impermeabile roccia porosa Le gocce di idrocarburi si sposta verso la roccia porosa ma in incontra lo strato di roccia impermeabile ed è costretto a rimanere tra i piccolissimi vuoti della roccia porosa

L’estrazione del petrolio L’estrazione petrolifera avviene in diverse fasi: •RICERCA DELLE TRAPPOLE •POZZO ESPLORATIVO

Se queste due fasi vengono ritenute positive si procede con: •CAMPO PETROLIFERO •TRASPORTO DEL PETROLIO GREGGIO •RAFFINERIA

Derrick usato per perforare il terreno alla ricerca di pozzi petroliferi

GAS NATURALE

Gas naturale

È un gas incolore e inodore, è formato da metano. Si misura in m³ . Il butàno e il propàno sono “gas di raffineria”.

La ricerca del gas è uguale a quella del petrolio esiste infatti un ‘ unica ricerca per gli idrocarburi. Solo dopo la perforazione dei pozzi esplorativi è possibile accertare il tipo di giacimento. Anche l’ estrazione è simile al petrolio

ENERGIA

Energie eoliche Per sfruttare il vento (energia cinetica) si usano generatori elettrici sollevati dal suolo: PALE EOLICHE

PARCO EOLICO WIND FARM

È una piattaforma di territorio con decine di pale. Queste sono distanziate tra loro per evitare interferenze: si calcola 10 volte il diametro della pala

Torre d’acciaio alta 50-140m con in cima una navicella con un motore da 3 pale. La navicella contiene : il generatore, ingranaggi e il cuscinetto di appoggio alla torre

Energie eoliche

Sono gli impianti installati a diverse miglia dalle coste per sfruttare l’esposizione alle correnti, sicuramente maggiori e più forti rispetto a quelle presenti sulla terra ferma. Articoli di approfondimento sulle tecniche e le modalità di installazione utilizzate in Italia e nel Resto del Mondo, focus sugli investimenti nell’eolico offshore e sui dati a disposizione con particolare interesse per i Paesi del Nord Europa.

PARCO EOLICO OFF SHORE

Energia solare

(Solare fotovoltaico)

Il fotovoltaico è la tecnologia per produrre energia grazie al sole.

La luce colpisce una cella fotovoltaica e dai due fili estremi esce una corrente continua

Il modulo fotovoltaico è l’unità pratica di montaggio cioè il pannello che contiene le celle

L’ impianto più diffuso è formato da 20 0 30 m ² di moduli