Generatore elettrico
Generatori elettrici
In un impianto idroelettrico la corrente
viene generata grazie alla forza
dell'acqua che attiva le turbine dei
generatori. Presso le stazioni di
trasmissione, i trasformatori convertono
la corrente prodotta, caratterizzata da
elevata intensità e bassa tensione, in
una corrente debole, ma a elevata
tensione. Questa ultima viene inviata
lungo i cavi ad alta tensione a un'altra
serie di stazioni di trasmissione, dove la
tensione viene riportata ai valori richiesti
dall'utenza. Il potenziale delle linee ad
alta tensione può superare i 500.000
volt; le linee secondarie che
distribuiscono corrente alle abitazioni
sono invece di 120 o 240 volt.
Nell'immagine, pannelli solari installati su un
tetto. I moduli fotovoltaici convertono
l'energia solare in energia elettrica
mediante cellule fotovoltaiche che
trasformano l'energia elettromagnetica
(la luce del sole) in elettricità. Sono in
grado di funzionare anche in assenza di
luce diretta o in caso di cielo coperto.
I collettori a pannello utilizzano l’energia
solare per riscaldare un fluido
termovettore, ad esempio l’acqua. Dopo
aver assorbito calore passando
attraverso tubi a serpentina collocati nel
pannello, il fluido restituisce l'energia
assorbita, da utilizzare per i diversi
impieghi domestici, attraverso uno
scambiatore; infine il fluido viene
nuovamente convogliato nel pannello
per mezzo di una pompa, in modo da
chiudere il ciclo.
Alcuni sistemi a energia solare
prevedono che le strutture degli
edifici vengano progettate in modo
da trarre il proprio riscaldamento e
raffreddamento da fonti di energia
naturali, quali il sole e il vento. Ad
esempio, in questa casa uno
"spazio solare" funge da collettore
di calore in inverno (con gli schermi
solari aperti) e da intercapedine in
estate (a schermi chiusi). Le spesse
pareti dell'abitazione limitano le
escursioni termiche all'interno,
conservando il calore d'inverno e il
fresco d'estate. Le cisterne d’acqua
servono a incamerare durante il
giorno il calore necessario durante
la notte.
Energia geotermica
Impianti geotermici in Islanda
Gli impianti basati sulla geotermia
generano elettricità e calore
sfruttando le acque bollenti presenti
nel sottosuolo terrestre. L'energia
geotermica è di grande interesse
per via del suo basso impatto
ambientale; sono pochi, tuttavia, i
siti dove questa forma di energia
può essere estratta a costi
contenuti.
Questo mulino sfrutta l'energia del vento
per azionare una pompa. La particolare
inclinazione delle pale rispetto all'albero
rende massima l'efficienza del sistema.
L'energia eolica, una delle fonti
alternative di energia meno
dannose per l'ambiente, presenta lo
svantaggio di poter essere sfruttata
solo in località ventose, dove la
velocità media dell'aria è almeno di
21 km/h. I 4000 aerogeneratori di
questa stazione presso il passo del
monte San Gorgonio, in California,
forniscono l'elettricità a tutta
Coachella Valley.
Un pozzo petrolifero viene scavato dalla
perforatrice per mezzo della batteria di
sonda, costituita da una serie di tubi
rotanti e sostenuta dal derrick. Mentre la
trivella scava la roccia per accedere al
giacimento, il fluido fangoso viene
estratto da una pompa. I giacimenti
naturali si formano da depositi organici
sotterranei mescolati a sabbia e
sottoposti ad altissime pressioni, in un
processo lungo migliaia di anni. Quello
illustrato in figura è confinato da un
duomo salino e da pareti di roccia non
porosa: non avendo altra via di
espansione, all'apertura del pozzo il gas
e il petrolio grezzo fuoriescono
violentemente dal canale aperto dalla
perforatrice
Piattaforma petrolifera
Ancorata al di sopra del giacimento,
questa piattaforma petrolifera
galleggia sulla superficie del mare
grazie a gigantesche basi piene
d'aria. I pozzi in mare aperto
contribuiscono alla produzione
mondiale annua di petrolio per il
25% circa.
Reattore nucleare
Impianto di energia nucleare
L'impianto nucleare di Sizewell, in
Inghilterra. Il primo reattore per la
produzione di energia nucleare su larga
scala fu attivato nel 1956 proprio dalla
Gran Bretagna, presto seguita da
numerosi altri paesi. Nonostante sia
economicamente conveniente e non
produca inquinamento atmosferico,
quella nucleare rimane una fonte
d'energia controversa, temuta per gli
effetti devastanti delle sostanze
radioattive che potrebbero essere
disperse nell'aria in occasione di
incidenti.
L'energia nucleare rimane una delle fonti
di energia più controverse: i sostenitori
ne sottolineano l‘economia e la
sicurezza ambientale; i detrattori,
invece, sottolineano le potenzialità
inquinanti di un eventuale incidente e
mettono in discussione anche la sua
convenienza economica a lungo
termine.
Stoccaggio delle scorie nucleari
Esplosione nucleare
Tomba della centrale di Cernobyl
Il 26 aprile 1986 il reattore n. 4 della
centrale nucleare di Černobyl, situata
nell'Ucraina del nord, esplose,
provocando l'incidente nucleare fino a
oggi più grave della storia. Per
contenere i detriti radioattivi si costruì il
sarcofago al centro dell'immagine, che
poggia su pareti non in grado di
sopportarne a lungo il peso (è pertanto
prevista la costruzione di un secondo
sarcofago) e che presenta alcune
fessurazioni. La centrale fu chiusa
definitivamente il 15 dicembre 2000.
L’energia può rappresentare un grave
pericolo per l’ambiente se non viene usata
correttamente. Infatti, le scorie atomiche
prodotte da centrali nucleari rappresentano
ipoteche più pesanti sulla salute del pianeta
e che ancora oggi non si è trovato un modo
sicuro per smaltirle.
