Valerio Faccia – All rights reserved Come viene prodotta I problemi causati dai combustibili...

Valerio Faccia – All rights reserved

• Come viene prodotta• I problemi causati dai

combustibili fossili• Possibili soluzioni

NNEERRGGIIAAEE


ANALISI STORICA

1

1.Petrolio

2.Origine del petrolio

3.Giacimenti di petrolio

4.A cosa serve

5.Derivati

6.Riserve


ANALISI STORICA

RIFERIMENTO PROBLEMA

1 2

Fonti convenzionali


ANALISI STORICA


APPROFON- DIMENTO

31 2

1.Le emissioni inquinanti

2.La ricerca dei giacimenti


ANALISI STORICA


APPROFON- DIMENTO

CONFRONTOPASSATO-PRESENTE

431 2

Evoluzione


ANALISI STORICA


APPROFON- DIMENTO


POSSIBILI SOLUZIONI

5431 2

1.Fonti alternative

2.Energia fotovoltaica

3.Costi ed applicazioni

4.Cosa possiamo fare


ANALISI STORICA


APPROFON- DIMENTO


POSSIBILI SOLUZIONI

RIFERIMENTOINTER-

DISCIPLINARE

65431 2

Riferimento interdisciplina

re


IL PETROLIOIL PETROLIOMiscela di idrocarburi liquidi ed altre sostanze

di origine fossile, contenuta in rocce sedimentarie ed associata ad idrocarburi gassosi e solidi in quantità minori

Centinaia di milioni di anni fa piante ed animali hanno accumulato l’energia proveniente dal sole. L’energia accumulata ci viene restituita oggi sotto forma di calore ed energia elettrica

I combustibili fossili sono però un tipo di energia non rinnovabile ed inquinante

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POSSIBILI SOLUZIONI

RIFERIMENTOINTER-

DISCIPLINARE


ORIGINE DEL PETROLIOORIGINE DEL PETROLIO

I luoghi più favorevoli alla formazione di idrocarburi sono le aree marine con scarsa circolazione sui fondali

Un ambiente privo di ossigeno permette ai batteri anaerobi di sottrarre ossigeno ed azoto alle sostanze organiche arricchendole di carbonio ed idrogeno (idrocarburi)

L’aumento di pressione e temperatura danno luogo a reazioni chimiche da cui si originano idrocarburi liquidi o gassosi (petrolio grezzo)

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GIACIMENTI DI PETROLIOGIACIMENTI DI PETROLIOGli idrocarburi liquidi e solidi filtrano

attraverso le fessure e le rocce permeabili circostanti finché non trovano rocce impermeabili o vene d’acqua (trappole petrolifere)

Gli idrocarburi si accumulano nelle rocce porose dalle quali vengono estratti

Molo raramente gli idrocarburi liquidi raggiungono la superficie e si disperdono

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A COSA SERVEA COSA SERVE Dal petrolio si possono ricavare molti prodotti diversi, dai combustibili alle materie plastiche utilizzate dall’uomo.Le materie plastiche hanno caratteristiche

specifiche: resistenza, plasticità, durezza, elasticità indeformabilità aderenza impermeabilità e malleabilità.

I 4 idrocarburi più usati sono: etilene, propilene, butadiene e benzene

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DERIVATIDERIVATIDall’etileneetilene vengono prodotti detergenti con

poca schiuma, mediante polimerizzazione si ottiene il polietilene (imballaggi), combinando l’etilene con l’acqua si ottiene l’alcol etilico (solvente), combinandolo col benzene si ottiene il polistirolo, con il cloro il polivinilcloruro (PVC).

Dal benzenebenzene si ricavano il fenolo, l’anilina, lo stirene ed il clorobenzene, utilizzati per la fabbricazione di coloranti, fibre resine, gomme sintetiche, prodotti farmaceutici, insetticidi, detersivi.

I derivati del petrolioderivati del petrolio sono poi utilizzati come combustibile nelle centrali termoelettriche.

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LE RISERVELE RISERVEAttualmente la produzione del petrolio copre il

37% dei consumi mondiali di energia.Le riserve sono concentrate in Medio Oriente

(66%), America del Sud (10%), Europa (7%), Africa (8%).

Le nazioni che consumano più petrolio sono quelle che meno ne posseggono.

Mantenendo l’attuale livello di produzione Europa ed America del Nord termineranno le loro riserve entro 15 anni. A livello mondiale esse si esauriranno tra 40 anni.

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FONTI CONVENZIONALIFONTI CONVENZIONALII CarboniCarboni, rocce sedimentarie, sono costituiti da

resti di vegetali modificati dalle pressioni e dalle temperature. Il carbone nasce attraverso una progressiva eliminazione di idrogeno ed ossigeno con arricchimento di carbonio.

Gli oli combustibilioli combustibili, distillati o residui della distillazione o di altre operazioni di raffineria.

Il gas naturalegas naturale, costituito in massima parte da metano e da piccole quantità di etano, propano, butano, pentano, azoto, elio ed anidride carbonica.

L’Energia nucleareEnergia nucleare, intesa come fissione nucleare, può essere considerata una fonte di energia “convenzionale”. In Italia non è utilizzata direttamente.

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LE EMISSIONI INQUINANTILE EMISSIONI INQUINANTI1.1. Anidride solforosaAnidride solforosa (malattie apparato respiratorio e piogge acide)1.1. Ossidi di azotoOssidi di azoto (irritazione delle vie

aeree, effetto serra, smog fotochimico)

2.2. Polveri Polveri (danni all’apparato respiratorio, diminuzione visibilità atmosferica e luminosità, nebbia, nuvole, piogge acide, ostacolo al processo della fotosintesi)

3.3. Biossido di carbonioBiossido di carbonio (effetto serra)

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LA RICERCA DEI GIACIMENTILA RICERCA DEI GIACIMENTIÈ molto costosa e quindi deve essere fatta

con molta attenzione.Il metodo utilizzato è quello della sismica sismica

a riflessionea riflessione: una volta localizzata un’area interessante si generano onde sismiche tramite esplosivo o espansione rapida di aria compressa (in mare), al loro ritorno vengono registrate da geofoni. L’elaborazione delle registrazioni fornisce una mappa della composizione del sottosuolo.

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EVOLUZIONE (1)EVOLUZIONE (1)Per migliaia di anni l’uomo si è limitato a consumare energia.Diventato agricoltore, l’uomo ha imparato a

produrre energia (alimentare, muscolare, eolica ed idrica) sviluppando così l’artigianato, il trasporto, il commercio e la schiavitù.

Il primo incontro tra uomo e petrolio risale a 5000 anni fa, quando gli egizi iniziarono ad usarlo per curare reumatismi e disturbi circolatori.

Successivamente i Persiani ed i Romani lo impiegarono per l’illuminazione e la costruzione di armi incendiarie.

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EVOLUZIONE (2)EVOLUZIONE (2)Nel XVIII secolo, con la I Rivoluzione

Industriale, si iniziò ad utilizzare il carbone fossile come

fonte di energia, prima per la macchina a vapore, poi per la locomotiva.

A partire dalla seconda metà dell’Ottocento si cominciarono a sfruttare altre risorse: petrolio, metano, energia idroelettrica ed energia nucleare.

Gli idrocarburi hanno contribuito moltissimo allo sviluppo delle civiltà del XX secolo; solo nell’ultima parte di questo secolo l’uomo ha iniziato a prendersi cura della salute del Pianeta cercando di minimizzare l’impatto provocato dalla sua presenza sulla Terra

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FONTI ALTERNATIVEFONTI ALTERNATIVE1.1. Energia Energia EolicaEolica, sfrutta l’energia del vento ed è

rinnovabile2.2. Energia SolareEnergia Solare, sfrutta il calore o la luce del sole in

diversi modi3.3. IdrogenoIdrogeno, inteso come fusione, non è ancora

utilizzabile per creare energia elettrica tramite centrali, mentre è utilizzabile tramite FC

4.4. Energia IdroelettricaEnergia Idroelettrica, sfrutta l’energia motrice dell’acqua utilizzando turbine

5.5. BiomassaBiomassa, utilizza materiali organici per la produzione di energia elettrica, la sintesi dei carburanti e la sintesi dei prodotti

6.6. RifiutiRifiuti, posseggono un buon contenuto energetico che, con le attuali tecnologie di termovalorizzazione, può essere recuperato ed utilizzato in diverse attività industriali

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ENERGIA FOTOVOLTAICAENERGIA FOTOVOLTAICALe celle fotovoltaiche celle fotovoltaiche rappresentano un

metodo molto diffuso per la produzione di energia elettrica; si tratta di celle di silicio “drogato” e trattato che, quando viene attraversato dai raggi solari, crea elettricità a bassissimo voltaggio.

Una cella fotovoltaica di 10 cm2 produce 1/1,5 Watt di potenza.

Più celle assemblate costituiscono un modulomodulo, un insieme di moduli costituisce un pannello, più pannelli formano una stringastringa. Il campo campo fotovoltaicofotovoltaico è costituito da più stringhe.

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COSTI ED APPLICAZIONICOSTI ED APPLICAZIONIL’evoluzione della tecnologia ha prodotto la

diminuzione dei costi dei moduli fotovoltaici di circa dieci volte in venti anni ed un aumento di rendimenti, tuttavia il prezzo attuale dei moduli è ancora troppo elevato per consentirne la competitività commerciale

Il loro rendimento dal 10% al 13% ha consentito comunque la diffusione del fotovoltaico nelle telecomunicazioni, nella segnaletica terrestre e marittima, nell’alimentazione elettrica di utenze isolate e di reti in isole minori

Il fotovoltaico risolve efficacemente i problemi di elettrificazione rurale nei Paesi in via di sviluppo

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POSSIBILI SOLUZIONI

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COSA POSSIAMO FARECOSA POSSIAMO FAREA LIVELLO INDIVIDUALE:Risparmiare acquaRisparmiare energiaRisparmiare detersivoPartecipare alla raccolta differenziata dei

rifiutiPreferire i trasporti pubbliciUtilizzare con intelligenza l’automobileAndare a piedi

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COSA POSSIAMO FARECOSA POSSIAMO FAREA LIVELLO COLLETTIVOMigliorare il rendimento dell’energia Sfruttare di più le fonti rinnovabili e meno i

combustibili fossiliDepurare meglio tutti gli scarichiMigliorare la gestione del trafficoRiciclare i rifiuti

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DISCIPLINARE


RIFERIMENTO INTERDISCIPLINARE

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POSSIBILI SOLUZIONI

RIFERIMENTOINTER-

DISCIPLINARE

IdrocarbIdrocarburiuri

PETROLIOPETROLIOE FONTI E FONTI

ALTERNATIALTERNATIVEVE

InquinamInquinamentoento

Anilina Anilina e e

colorancoloranti ti

chimicichimici

La La rivoluzione rivoluzione industrialeindustriale GiacimeGiacime

nti e nti e luoghi luoghi

di di estrazioestrazio

nene

LegendaLegenda

EducazionEducazione tecnicae tecnica ScienzeScienze

GeografiaGeografia StoriaStoria

FranceseFrancese

L’EnvironnementL’Environnement


L’anilina si ricava:

• trattando il clorobenzene con ammoniaca in presenza di catalizzatori a 200°C

•Industrialmente per riduzione del nitrobenzene in presenza di ferro e acido cloridrico diluito

Coloranti sintetici prodotti nel secolo scorso dalla B.A.S.F. a Monaco di Baviera


ÉCOLOGIEÉCOLOGIE

L’EAUL’EAU

• Les marées noires• Les déchets

urbains• Les polluants

absorbés par les fleuves

• Certaines algues

• La biosphère• Le trou de l’ozone• L’effet de serre

L’AIRL’AIR

LA FORLA FORÊTÊT

• En Amazonie et en Afrique les paysans brûlent des hectares de forêt

• Les pluies acides

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