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Presentation Transcript


Presentazione


Energia

alternativa


Lenergia lattitudine di un corpo o di un sistema di corpi a compiere un determinato lavoro

Tutti gli organismi per svolgere le loro funzioni, hanno bisogno di energia.

Lenergia indispensabile alla vita sulla terra e costituisce un elemento fondamentale per lo sviluppo sociale ed economico dellumanit. La principale FONTE PRIMARIA dellenergia il SOLE: esso da solo fornisce pi del 90% di tutta lenergia disponibile sulla terra. Le altre fonte primarie sono il CALORE INTERNO DELLA TERRA, il NUCLEO DELLATOMO di alcune elementi e lATTRAZIONE GRAVITAZIONALE DELLA LUNA E DEL SOLE da cui deriva lenergia delle maree.


Le risorse energetiche della terra

Tutto ci che produce energia viene chiamato risorsa o fonte energetica. Le risorse energetiche della terra vengono classificate, in base alla loro disponibilit, in due gruppi: RISORSE NON RINNOVABILI O RISORSE RINNOVABILI.

Risorse rinnovabili di energia

Le risorse rinnovabili di energia derivano da fenomeni naturali come la pioggia, il vento, l irradiazione solare, il calore interno della terra, le maree e le onde. Si tratta di risorse gratuite che vengono continuamente rinnovate e utilizzate poco ed in maniera inadeguata. esse vengono indicate come grande fonti alternative,cio che possono essere utilizzate in alternativa alle fonte tradizionali per ovviare i problemi legati allesaurimento delle riserve e allinquinamento che causano.


Le risorse rinnovabili derivano quasi tutte dal sole ma non solo:

La formazione delle molecole organiche, che vanno a costituire le BIOMASSE.

Il vento, che produce LENERGIA EOLICA

LENERGIA NUCLEARE che dipende dallunione delle particelle che formano il nucleo dellatomo

LENERGIA IDROELETTRICA derivante dal potenziale meccanico di una massa dacqua

LENERGIA SOLARE, che aziona

il ciclo dellacqua che produce

lenergia idroelettrica;

Anche dal MOTO DELLE ONDE si ricava energia


Energia solare

Per energia solare si intende l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole sulla terra. Solo una piccola parte di questa energia diviene realmente disponibile per sostenere la vita sul nostro pianeta, e una frazione ancora pi modesta usata dall'uomo per i suoi fabbisogni. La quantit di energia solare che arriva sul suolo terrestre quindi enorme, circa diecimila volte superiore a tutta l'energia usata dall'umanit nel suo complesso. Per il suo sfruttamento occorrono prodotti in genere di costo elevato che rendono l'energia solare notevolmente costosa rispetto ad altri metodi di generazione dell'energia.

  • In virt dei potenti processi di trasformazione costantemente in atto nel Sole, dallo spazio arriva al nostro pianeta una quantit enorme di onde che seppur attenuate in modo significativo dalla nostra atmosfera, possono essere sfruttate per il miglioramento delle condizioni di vita della specie umana, e non solo. Le componenti che ci interessano particolarmente dell' energia solare sono:

  • le onde elettromagnetiche dello spettro visibile (quella che comunemente chiamiamo "luce");

  • l'energia termica diretta (il cosiddetto "calore")

  • le onde elettromagnetiche dello spettro infrarosso (ulteriore "calore")


Le principali tecnologie che utilizzano lenergia solare riguardano i seguenti campi di applicazione:

a)riscaldamento solare e riscaldamento passivo;

b)conversione elio-termo-elettrica;

c)conversione fotovoltaica;

a)L'energia solare pu essere convertita in calore attraverso i pannelli solari, che riscaldano a temperatura relativamente bassa (inferiore a 100 C) l'acqua usata per usi igienici e per il riscaldamento. Questo impiego dell'energia solare pu avvenire solo su piccola scala, ma la sua diffusione, specie in comunit e in ambienti idonei,

pu consentire notevoli risparmi energetici.

Un sensibile risparmio si ottiene anche con il

riscaldamento passivo, una tecnica costruttiva

architettonica che permette di massimizzare il

riscaldamento di un edificio nei momenti di minima

insolazione (cos come di ridurre il riscaldamento

degli ambienti nei momenti di massima insolazione).

b) un metodo di conversione dell'energia solare in

energia elettrica. La luce solare viene concentrata tramite specchi su un fluido che, cos riscaldato, produce vapore

in uno scambiatore di calore. Il vapore entra poi in un

ciclo di produzione dell'energia elettrica di tipo convenzionale, basato sul binomio turbina-alternatore.

Pannelli solari


c) Alcune sostanze particolari e opportunamente trattate (semiconduttori) generano corrente elettrica per effetto fotovoltaico quando sono esposte alla luce solare. I sistemi fotovoltaici non possiedono parti in movimento, non necessitano di manutenzione e non fanno uso di acqua: possono pertanto essere installati in luoghi aridi o isolati. Inoltre gli impianti fotovoltaici possono essere realizzati in taglie estremamente variabili e quindi adattabili alle varie esigenze. Il rendimento delle celle fotovoltaiche ca del 10%, ma celle sperimentali ad arseniuro di gallio-antimoniuro di gallio sono in grado di raggiungere un'efficienza superiore al 30%. Il costo di produzione dell'energia elettrica con questo metodo circa cinque volte quello di produzione con metodi convenzionali, ma si sta progressivamente abbassando con il raffinarsi della tecnologia.

Un sistema fotovoltaico costituito da:

un generatore fotovoltaico - E' costituito da celle fotovoltaiche formate da fette di un materiale semiconduttore (silicio) che si costituiscono in moduli, quindi in pannelli, quindi in stringhe che, collegate in parallelo, costituiscono il

generatore fotovoltaico. Sulla superficie delle celle

si genera (quando la cella esposta alla luce) un

campo elettrico che, se collegato ad un utilizzatore,

d luogo ad una corrente elettrica continua.

un sistema di condizionamento e controllo

della potenza - E' costituito da un inverter che

trasforma la corrente continua in corrente

alternata ed necessario in quanto la quantit di

energia elettrica prodotta da un sistema fotovolta-

ico non costante ma varia al variare delle ore del

giorno, delle stagioni, delle condizioni meteorologiche.

un accumulatore di energia , necessario per

rendere autonomo il sistema, data la variabilit della fonte solare.


Irraggiamento

Per irraggiamento si intende il trasferimento di energia tra due corpi a mezzo di onde elettromagnetiche. Si intende in particolar modo l'irraggiamento termico che non prevede contatto diretto tra gli scambiatori, e non necessita di un mezzo per propagarsi. Si ha sia emissione che assorbimento di radiazione elettromagnetica. un fenomeno che si presenta ad ogni temperatura, ma solo a temperature abbastanza elevate il contributo allo scambio termico per irraggiamento supera i contributi per conduzione e convezione. La quantit di calore emessa da un corpo per irraggiamento infatti proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura perci a basse temperature l'irraggiamento responsabile di una frazione trascurabile del flusso di calore, ma al crescere della temperatura la sua importanza aumenta rapidamente fino a diventare il principale artefice della trasmissione del calore per temperature medio-alte. Il calore scambiato per irraggiamento si trasmette prevalentemente dal corpo a temperatura maggiore a quello a temperatura minore; in realt, lenergia si propaga in entrambe le direzioni, ma con minore intensit da quello freddo a quello caldo. Lemissione e lassorbimento dipendono dalla frequenza della radiazione, dalla natura del corpo e da alcune caratteristiche della sua superficie; un corpo avente una superficie scura un buon assorbitore, mentre un corpo avente una superficie chiara un buon emettitore.


Energia eolica

Il vento ha di solito, una bassa potenza e una intensit irregolare ,pu cambiare di direzione o mancare del tutto. Esistono per zone sulla terra dove i venti spirano con regolarit per tutto lanno, come ad esempio sulle coste e le isole e proprio in queste localit che conviene istallare impianti capaci di catturare lenergia del vento e di trasformarla in energia meccanica o elettrica. Il vento viene sfruttato mediante apparecchi, detti aerogeneratori che derivano dai mulini a vento costituiti da pale, fissate da un mozzo, che catturano il vento e trasformano tramite un generatore la sua energia cinetica in energia elettrica


Energia del moto ondoso

L'energia del moto ondoso una fonte di energia classificata tra le cosiddette "energie rinnovabili". Il moto ondoso del nome fa riferimento alla classificazione dell'energia per tipo di generazione. L'energia del moto ondoso una fonte di recente sperimentazione in vari progetti europei di ricerca nel campo energetico. Vi sono varie tecniche di sfruttamento del moto ondoso. Un esempio noto quello delle turbine Pelamis (sperimentate in Portogallo), costituite da strutture tubolari galleggianti ancorate al fondo marino. All'interno delle strutture vi sono delle turbine messe in moto dall'acqua che entra ed esce dalle strutture al ritmo del moto ondoso in cui il generatore si trova. Tali generatori generano energia con costanza, ma mostrano un ingombro non indifferente. Un altro tipo di impianto quello a colonna d'acqua oscillante, anch'esso raccoglie l'acqua che entra grazie al moto ondoso per mettere in moto una turbina.


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


Energia idroelettrica

Per energia idroelettrica si intende lenergia derivante dal potenziale meccanico di un bacino idrico o di un corso dacqua.

Il principio su cui si basano le centrali idroelettriche quello di trasformare lenergia potenziale di una massa dacqua in quiete e/o lenergia cinetica di una corrente dacqua in energia meccanica e successivamente trasformare questa energia meccanica in energia elettrica. (L'energia idroelettrica quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica.)


In linea di massima un impianto idroelettrico costituito dai seguenti componenti:

1. opere di presa, la cui configurazione dipende dalla tipologia del corso dacqua intercettato e dallorografia della zona;

2. opere di filtraggio, finalizzate alleliminazione dallacqua di grossi corpi sospesi;

3. opere di convogliamento delle acque, costituite da canali o condotte forzate in funzione dellorografia e conseguentemente della tipologia di impianto, a basso o alto salto;

4. edificio centrale contenente le opere elettromeccaniche, quali ad esempio il gruppo turbina-alternatore, trasformatore, contatori, quadri elettrici e sistemi di controllo;

5. opere di restituzione delle acque nel corso dacqua principale. Varie sono le forme con le quali lacqua ci offre energia: possibile sfruttare lenergia delle onde, delle maree, delle correnti marine. Tuttavia una sola forma di energia dellacqua ha assunto sinora rilievo. Si tratta dellenergia cinetica delle acque della superficie terrestre, che pu essere convertita in energia elettrica mediante apposite turbine idrauliche (energia idroelettrica).

Lidroelettrico una forma di energia considerata rinnovabile in quanto sfrutta l inesauribile risorsa idrica, che presente in grandi quantit sul nostro pianeta.


Energia delle

biomasse

  • Le biomasse comprendono vari materiali

  • di origine biologica, scarti delle attivit

  • agricole riutilizzati in apposite centrali

  • termiche per produrre energia elettrica. Si

  • tratta generalmente di scarti dell'agrico-

  • ltura, dell'allevamento e dell'industria.

  • legname da ardere

  • residui agricoli e forestali

  • scarti dell'industria agroalimentare

  • reflui degli allevamenti

  • rifiuti urbani

  • specie vegetali coltivate per lo scopo

Le biomasse sono tutti materiali organici che possono opportunamente trattati, essere trasformati in combustibili. Per recuperare questa energia, gli scarti dellagricoltura e dellallevamento degli animali vengono sottoposti a particolari processi che li trasformano in combustibili solidi, liquidi o gassosi utilizzabili per la produzione di calore o di elettricit. Il processo pi utilizzato e la fermentazione biologica, che aviene ad opera di microorganismi anaerobici: vengono prodotti, alcool o BIOGAS, costituito prevalentemente da metano.


Energianucleare

  • Nelle centrali nucleari l'energia scaturisce dal bombardamento dell'uranio con neutroni. Il nucleo dell'uranio si divide in due nuclei pi piccoli tramite un processo detto di 'fissione nucleare' durante il quale si genera energia e altri neutroni che, a loro volta, continueranno a far dividere i nuclei di uranio dando luogo alla famosa 'reazione a catena nucleare'. Durante questo processo viene emessa radioattivit ad alta intensit. L'uranio la materia prima delle centrali nucleari a fissione. Una minima quantit di uranio consente di produrre un'elevata quantit energia.

  • Su altri aspetti il nucleare non trova ancora valide risposte:

  • Il principale svantaggio del nucleare sono le drammatiche conseguenze in caso di incidente

  • Le scorie radioattive devono essere stoccate per migliaia di anni

  • La produzione di armi nucleari resta l'ultimo grande handicap.

  • Il costo reale del nucleare.

  • La localizzazione degli impianti nucleari


Lunica risorsa rinnovabile che non deriva dallenergia solare il calore interno della terra, che produce LENERGIA GEOTERMICA.

cio nelle zone vulcaniche. Qui, nel sottosuolo, presente acqua riscaldata dal magma; con opportune perforazioni essa viene raggiunta e il valore viene inviato ala turbina, collegata allalternatore, che produce energia elettrica. In una centrale geotermica il vapore naturale fa muovere una turbina collegata ad unalternatore. Il residuo viene fatto conversare in una torre di refrigerazione e iniettato nuovamente nel sotto suolo .Nel settore dellenergia geotermica lItalia occupa nel mondo Una posizione di grande importanza. Lutilizzazione non elettrica dellenergia geotermica sar pi importante nel futuro, di quella elettrica .Le acque calde proveniente da pozzi geotermici possono essere impiegate per il riscaldamento delle case.

Il calore interno della terra pu essere utilizzato per produrre energia, detta ENERGIA GEOTERMICA. Allinterno della terra contenuta una quantit enorme di calore, ma esso pu essere sfruttato solo in quelle zone dove si trovano rocce calde a profondit non troppo elevate,


FINE PRESENTAZIONE

Creato da:

Alessia Longo

Daniela Memoli

Federica Di Paola

Serena Spampinato

Tiziana Lo Castro 4 F


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