L’ENERGIA L’ENERGIA ALTERNATIVAALTERNATIVA

A.Cangemi ,F.Giacco,A.Cangemi ,F.Giacco,

M.Laneri,G.Mannino,L.Pizzuto.M.Laneri,G.Mannino,L.Pizzuto.

Per Per fonte di energia alternativafonte di energia alternativa si intende un modo di ottenere si intende un modo di ottenere energia elettrica energia elettrica fondamentalmente differente da fondamentalmente differente da quella ottenuta con l'utilizzo dei quella ottenuta con l'utilizzo dei combustibili fossili, che , che costituiscono le fonti "non costituiscono le fonti "non rinnovabili".rinnovabili".

Spesso tale classe di fonti Spesso tale classe di fonti energetiche viene confusa o energetiche viene confusa o assimilata a quella delle fonti di assimilata a quella delle fonti di energia rinnovabile o anche a o anche a quella delle fonti energetiche in quella delle fonti energetiche in grado di permettere uno grado di permettere uno sviluppo sostenibile. In realtà le . In realtà le fonti di energia alternativa fonti di energia alternativa comprendono una classe più ampia comprendono una classe più ampia di forme di produzione di energia di forme di produzione di energia comprendendo comprendendo "qualunque""qualunque" modo modo di produzione di energia che non di produzione di energia che non avvenga mediante l'utilizzo di avvenga mediante l'utilizzo di combustibili fossili. Una differenza combustibili fossili. Una differenza sostanziale ad esempio è la sostanziale ad esempio è la presenza fra le fonti alternative presenza fra le fonti alternative dell'dell'energia nucleare, che non , che non viene compresa nelle altre due viene compresa nelle altre due classi.classi.

Energia nucleareEnergia nucleare Con Con energia nucleareenergia nucleare si si

intendono tutti quei fenomeni in intendono tutti quei fenomeni in cui si ha la produzione di cui si ha la produzione di energia in seguito a in seguito a trasformazioni nei trasformazioni nei nuclei atomici. L'energia . L'energia nucleare, insieme alle fonti nucleare, insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è rinnovabili e le fonti fossili, è una una fonte di energia primaria, , ovvero è presente in natura e ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione non deriva dalla trasformazione di altra forma di di altra forma di energia..

L'energia nucleare è data dalla L'energia nucleare è data dalla fissione o dalla fusione del fissione o dalla fusione del nucleo di un atomo. La prima nucleo di un atomo. La prima persona che intuì la possibilità persona che intuì la possibilità di ricavare energia dal nucleo di ricavare energia dal nucleo dell'atomo fu lo scienziato dell'atomo fu lo scienziato Albert Einstein nel 1905. Per nel 1905. Per ricavare energia dal nucleo ricavare energia dal nucleo dell'atomo esistono due dell'atomo esistono due procedimenti opposti:procedimenti opposti:

la fissione (rottura) di un nucleo la fissione (rottura) di un nucleo pesante pesante

la fusione (unione) di nuclei la fusione (unione) di nuclei leggeri leggeri

Energia idroelettricaEnergia idroelettrica L'L'energia idroelettricaenergia idroelettrica è quel tipo di è quel tipo di

energia che sfrutta la trasformazione che sfrutta la trasformazione dell'dell'energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d'(posseduta da masse d'acqua in in quota) in quota) in energia cinetica nel nel superamento di un dislivello, la quale superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, energia cinetica viene trasformata, grazie ad un grazie ad un alternatore accoppiato ad accoppiato ad una una turbina, in , in energia elettrica..

L'energia idroelettrica viene ricavata L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di creazione di dighe e di condotte e di condotte forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si sfruttano grandi centrali a salto si sfruttano grandi altezze di caduta disponibili nelle altezze di caduta disponibili nelle regioni montane. Nelle centrali ad regioni montane. Nelle centrali ad acqua fluente si utilizzano invece acqua fluente si utilizzano invece grandi masse di acqua fluviale che grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli; per far superano piccoli dislivelli; per far questo però il fiume deve avere una questo però il fiume deve avere una portata considerevole e un regime portata considerevole e un regime costante.costante.

Energia geotermicaEnergia geotermica L'L'energia geotermicaenergia geotermica è l'energia è l'energia

generata per mezzo di fonti generata per mezzo di fonti geologiche di geologiche di calore e può essere e può essere considerata una forma di considerata una forma di energia rinnovabile, se valutata in , se valutata in tempi brevitempi brevi[1]. Si basa sulla . Si basa sulla produzione di calore naturale della produzione di calore naturale della Terra (Terra (geotermia) alimentata ) alimentata dall'energia termica rilasciata in dall'energia termica rilasciata in processi di processi di decadimento nucleare di elementi radioattivi quali l'di elementi radioattivi quali l'uranio, il , il torio e il e il potassio, , contenuti naturalmente all'interno contenuti naturalmente all'interno della terra.della terra.

La prima dimostrazione di utilizzo La prima dimostrazione di utilizzo dell'energia geotermica avvenne il dell'energia geotermica avvenne il 4 luglio 1904 in Italia per merito 4 luglio 1904 in Italia per merito del principe del principe Piero Ginori Conti che che sperimentò il primo generatore sperimentò il primo generatore geotermico a geotermico a Larderello[2]..

L'energia geotermica rappresenta L'energia geotermica rappresenta oggi meno dell'1% della oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energiaproduzione mondiale di energia[3]..

Energia eolicaEnergia eolica L'L'energia eolicaenergia eolica è il prodotto della è il prodotto della

conversione dell'conversione dell'energia cinetica del del vento in in altre forme di energia. Attualmente viene per altre forme di energia. Attualmente viene per lo più convertita in lo più convertita in elettrica tramite una tramite una centrale eolicacentrale eolica, mentre in passato l'energia , mentre in passato l'energia del vento veniva utilizzata immediatamente del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali. Prima applicazioni industriali e pre-industriali. Prima tra tutte le tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto per il rapporto costo/produzione, è stata anche la prima fonte costo/produzione, è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo. Il suo energetica rinnovabile usata dall'uomo. Il suo sfruttamento, relativamente semplice e poco sfruttamento, relativamente semplice e poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche costoso, è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti in funzione divisibili in due gruppi ben distinti in funzione del tipo di modulo base adoperato definito del tipo di modulo base adoperato definito generatore eolicogeneratore eolico::

Generatori eolici ad asse verticale: Generatori eolici ad asse verticale: indipendenti dalla direzione di provenienza del indipendenti dalla direzione di provenienza del vento vento

Generatori eolici ad asse orizzontale: il rotore Generatori eolici ad asse orizzontale: il rotore va orientato (attivamente o passivamente) va orientato (attivamente o passivamente) perpendicolarmente alla direzione di perpendicolarmente alla direzione di provenienza del ventoprovenienza del vento

Energia solareEnergia solare Per Per energia solareenergia solare si intende l'energia, si intende l'energia, termica o o

elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia , prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la (fonte rinnovabile) verso la Terra..

In qualsiasi momento il Sole trasmette sull'orbita In qualsiasi momento il Sole trasmette sull'orbita terrestre 1367 terrestre 1367 watt per per m²..

Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che Tenendo conto del fatto che la Terra è una sfera che oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle oltretutto ruota, l'irraggiamento solare medio è, alle latitudini europee, di circa 200 watt/m². Moltiplicando latitudini europee, di circa 200 watt/m². Moltiplicando questa potenza media per metro quadro per la questa potenza media per metro quadro per la superficie dell'emisfero terrestre istante per istante superficie dell'emisfero terrestre istante per istante esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50 esposto al sole si ottiene una potenza maggiore di 50 milioni di milioni di GW (un GW - gigawatt - è circa la potenza (un GW - gigawatt - è circa la potenza media di una grande centrale elettrica).media di una grande centrale elettrica).

La quantità di energia solare che arriva sul suolo La quantità di energia solare che arriva sul suolo terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte terrestre è quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo superiore a tutta l'energia usata dall'umanità nel suo complesso, ma poco concentrata, nel senso che è complesso, ma poco concentrata, nel senso che è necessario raccogliere energia da aree molto vaste per necessario raccogliere energia da aree molto vaste per averne quantità significative, e piuttosto difficile da averne quantità significative, e piuttosto difficile da convertire in energia facilmente sfruttabile con convertire in energia facilmente sfruttabile con efficienze accettabili. Per il suo sfruttamento occorrono efficienze accettabili. Per il suo sfruttamento occorrono prodotti in genere di costo elevato che rendono prodotti in genere di costo elevato che rendono l'energia solare notevolmente costosa rispetto ad altri l'energia solare notevolmente costosa rispetto ad altri metodi di generazione dell'energia. Lo sviluppo di metodi di generazione dell'energia. Lo sviluppo di tecnologie che possano rendere economico l'uso tecnologie che possano rendere economico l'uso dell'energia solare è un settore della ricerca molto dell'energia solare è un settore della ricerca molto attivo ma che, per adesso, non ha avuto risultati attivo ma che, per adesso, non ha avuto risultati rivoluzionari.rivoluzionari.

Energia del moto ondosoEnergia del moto ondoso L'L'energia del moto ondosoenergia del moto ondoso è una è una

fonte di energia classificata tra le cosiddette " classificata tra le cosiddette "energie rinnovabili". Il moto ondoso del nome fa ". Il moto ondoso del nome fa riferimento alla classificazione dell'energia per riferimento alla classificazione dell'energia per tipo di generazione.tipo di generazione.

L'energia del moto ondoso è una fonte di recente L'energia del moto ondoso è una fonte di recente sperimentazione in vari progetti europei di sperimentazione in vari progetti europei di ricerca nel campo energetico.ricerca nel campo energetico.

Vi sono varie tecniche di sfruttamento del moto Vi sono varie tecniche di sfruttamento del moto ondoso. Un esempio noto è quello delle turbine ondoso. Un esempio noto è quello delle turbine Pelamis (sperimentate in Portogallo), costituite Pelamis (sperimentate in Portogallo), costituite da strutture tubolari galleggianti ancorate al da strutture tubolari galleggianti ancorate al fondo marino. All'interno delle strutture vi sono fondo marino. All'interno delle strutture vi sono delle turbine messe in moto dall'acqua che entra delle turbine messe in moto dall'acqua che entra ed esce dalle strutture al ritmo del moto ondoso ed esce dalle strutture al ritmo del moto ondoso in cui il generatore si trova. Tali generatori in cui il generatore si trova. Tali generatori generano energia con costanza, ma mostrano un generano energia con costanza, ma mostrano un ingombro non indifferente. Un altro tipo di ingombro non indifferente. Un altro tipo di impianto è quello a colonna d'acqua oscillante, impianto è quello a colonna d'acqua oscillante, anch'esso raccoglie l'acqua che entra grazie al anch'esso raccoglie l'acqua che entra grazie al moto ondoso per mettere in moto una turbina.moto ondoso per mettere in moto una turbina.

Un generatore di tipo differente in fase di Un generatore di tipo differente in fase di sperimentazione consiste in una turbina (simile a sperimentazione consiste in una turbina (simile a quelle eoliche) sottomarina messa in moto dalle quelle eoliche) sottomarina messa in moto dalle correnti marine. In questo caso, non si tratta correnti marine. In questo caso, non si tratta propriamente di energia dalle onde, ma propriamente di energia dalle onde, ma comunque da correnti che contribuiscono alla comunque da correnti che contribuiscono alla formazione delle onde stesse.formazione delle onde stesse.