LE ENERGIE RINNOVABILI
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SOMMARIO 1. IL PROBLEMA ENERGETICO 2. IL CONCETTO DI ENERGIA 3. 4. RINNOVABILE LE PRINCIPALI FONTI DI ENERGIA RINNOVABILE UNO SGUARDO AL FUTURO FONTI: WIKIPEDIA, IMMAGINI TRATTE DA VARI SITI ATTRAVERSO LA RICERCA CON GOOGLE IMMAGINI IL PROBLEMA ENERGETICO ENERGIA (DAL GRECO ENERGHEIA = ATTIVITÀ) CAPACITÀ DI UN CORPO DI COMPIERE UN LAVORO DEFINIZIONE DI ENERGIA IL PROBLEMA ENERGETICO PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA: L'energia si trasforma da una forma all'altra ma non può essere né creata né distrutta FORME DI ENERGIA – PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA IL PROBLEMA ENERGETICO CONVERSIONE DELL’ENERGIA MECCANICA IN ENERGIA ELETTRICA IL PROBLEMA ENERGETICO watt (W) è l'unità di misura della potenza del Sistema Internazionale. Un watt equivale a 1 joule al secondo (1 J/s) Il watt prende il nome da James Watt per il suo contributo nello sviluppo della macchina a vapore. ESEMPI: 1.5 kW: Ferro da Stiro 100 kW: Automobile 30000 kW: Propulsore Nave wattora (Wh) è una unità di misura di energia Un wattora equivale alla potenza di un watt fornita per un’ora, quindi 3600 joule DEFINIZIONE DI WATT E DI WATTORA; CONCETTO DI KILOWATT (kW) E DI KILOWATTORA (kWh) IL PROBLEMA ENERGETICO CONSUMI ENERGETICI MONDIALI IL PROBLEMA ENERGETICO PRODUZIONE DI ENERGIA IN ITALIA DAL 1900 AD OGGI IL PROBLEMA ENERGETICO VARIAZIONE PERCENTUALE DI UTILIZZO DELLE DIVERSE FONTI ENERGETICHE IN ITALIA DAL 1900 AD OGGI ENERGIE RINNOVABILI Sono da considerarsi energie rinnovabili quelle forme di energia generate da fonti che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future DEFINIZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE ENERGIE RINNOVABILI Secondo la normativa di riferimento italiana, vengono considerate "rinnovabili": « ...il sole, il vento, le risorse idriche, le risorse geotermiche, le maree, il moto ondoso e la trasformazione in energia elettrica dei prodotti vegetali o dei rifiuti organici e inorganici. » ENERGIA RINNOVABILE SECONDO LA NORMATIVA ITALIANA ENERGIE RINNOVABILI Rientrano in questa definizione: • ENERGIA GEOTERMICA • ENERGIA IDROELETTRICA • ENERGIA MARINA (Energia delle correnti marine, Energia a gradiente salino (osmotica), Energia mareomotrice (o delle maree), energia del moto ondoso, energia talassotermica (OTEC)) • ENERGIA SOLARE (Solare termico e termodinamico, Solare fotovoltaico) • ENERGIA EOLICA • ENERGIA DA BIOMASSE (O AGROENERGIE) (Biocarburanti, Gassificazione, Oli vegetali, Cippato) FORME DI ENERGIA RINNOVABILE ENERGIA GEOTERMICA ENERGIA GEOTERMICA ENERGIA GEOTERMICA Il calore è una forma di energia e, in senso stretto, l’energia geotermica è il calore contenuto nell’interno della Terra. L’espressione “energia geotermica” è generalmente impiegata, nell’uso comune, per indicare quella parte del calore terrestre, che può, o potrebbe essere, estratta dal sottosuolo e sfruttata dall’uomo. ENERGIA GEOTERMICA – DEFINIZIONE ENERGIA GEOTERMICA ENERGIA GEOTERMICA – CENTRALE GEOTERMICA ENERGIA GEOTERMICA L’energia geotermica è una fonte a erogazione continua e indipendente da condizionamenti climatici, ma essendo difficilmente trasportabile, è utilizzata per usi prevalentemente locali. ENERGIA GEOTERMICA – PRO E CONTRO ENERGIA GEOTERMICA La produzione geotermica italiana ha una lunga tradizione: la prima vera centrale geotermoelettrica, Larderello 1, entrò in servizio nel 1913. Attualmente in Italia sono presenti 34 impianti geotermici (33 in Toscana e 1 nel Lazio) soddisfacendo già gli obiettivi che l’Italia si è data, relativamente al geotermico, nei documenti programmatici per lo sviluppo delle fonti rinnovabili. ENERGIA GEOTERMICA – IN ITALIA ENERGIA IDROELETTRICA ENERGIA IDROELETTRICA ENERGIA IDROELETTRICA L'energia idroelettrica viene generata sfruttando l'energia dell'acqua. L'energia del Sole fa evaporare l'acqua dagli oceani e il vapore risale a grandi altezze in atmosfera. Quindi l'acqua acquista energia potenziale nonché energia cinetica quando, infine, cade sulla Terra sotto forma di pioggia sulle montagne o scorre verso il mare nei fiumi lungo i quali possiamo costruire delle dighe. ENERGIA IDROELETTRICA - DEFINIZIONE ENERGIA IDROELETTRICA ENERGIA IDROELETTRICA - CENTRALE ENERGIA IDROELETTRICA L’energia idroelettrica può essere rinnovata dopo che e' stata usata per la generazione di energia. L’elemento a sfavore è rappresentato dal grave impatto ambientale che si crea con la costruzione di bacini artificiali. ENERGIA IDROELETTRICA – PRO E CONTRO ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA Con energia marina, energia oceanica o energia pelagica si intende l'energia racchiusa in varie forme nei mari e negli oceani: Energia delle correnti marine, Energia a gradiente salino (osmotica), Energia mareomotrice (o delle maree), Energia del moto ondoso, Energia talassotermica (OTEC) ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA ENERGIA DELLE CORRENTI MARINE è una forma di energia alternativa che sfrutta l’energia cinetica contenuta nelle correnti marine. ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA ENERGIA A GRADIENTE SALINO detta anche energia osmotica è l'energia ottenuta dalla differenza nella concentrazione del sale fra l'acqua di mare e l'acqua dolce (per esempio alla foce di un fiume). La quantità di energia ottenibile con questo procedimento è significativa. Nei Paesi Bassi, ad esempio, dove più di 3.300 m3 al secondo di acqua dolce sfociano in mare, l'energia potenziale è di 3.300 MW, in base a una produzione di 1 MJ/m3 d'acqua dolce. ENERGIA MARINA W1 : acqua dolce W2 : acqua salata M : membrana O : processo osmotico P : pressione risultante ENERGIA MARINA ENERGIA MAREOMOTRICE L'energia mareomotrice è quella ricavata dagli spostamenti d'acqua causati dalle maree, che in alcune zone del pianeta possono raggiungere anche i 20 metri di ampiezza verticale. Già nell’antichità si cercò di sfruttare questo tipo di energia, mediante la costruzione di "mulini a marea". L’acqua veniva raccolta, durante il flusso, in un piccolo bacino, che veniva in seguito chiuso con una paratia. Al momento del deflusso l’acqua veniva convogliata attraverso un canale verso una ruota che muoveva una macina ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA ENERGIA DEL MOTO ONDOSO L'energia mareomotrice è quella ricavata dalle onde Vi sono varie tecniche di sfruttamento del moto ondoso. Un esempio noto è 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. ENERGIA MARINA ENERGIA MARINA ENERGIA TALASSOTERMICA detta anche energia mareotermica è sfrutta le differenze di temperatura tra la superficie marina e le profondità oceaniche. Spesso viene anche indicata come OTEC, acronimo inglese per Ocean Thermal Energy Conversion. Le condizioni ottimali per lo sfruttamento di tale energia si trovano in mari molto profondi e caldi. Impianti sperimentali per la produzione di energia si trovano nelle Hawaii, a Tahiti e a Bali ENERGIA MARINA Ciclo chiuso: l’acqua calda serve per far evaporare un liquido interno ( spesso l’ammoniaca ) in modo da utilizzare l’aumento di pressione per far girare una turbina collegata ad un generatore. L’acqua fredda, invece, serve per far ritornare allo stato liquido l’ammoniaca per ricominciare il ciclo ENERGIA SOLARE ENERGIA SOLARE ENERGIA SOLARE Per energia solare si intende l'energia prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole verso la Terra. Il 99% dell'energia presente sul nostro pianeta viene dall'esterno e soprattutto dal sole, sotto forma di radiazione, il resto è dato dall'energia derivante dall'attrazione gravitazionale della luna; il modesto 1% di energia prodotta dal nostro pianeta nasce dal suo interno e si manifesta come vulcanismo, geotermia ed energia nucleare. ENERGIA SOLARE - DEFINIZIONE ENERGIA SOLARE SOLARE TERMICO PRODUZIONE DI ACQUA CALDA (PANNELLI SOLARI) ENERGIA SOLARE – SOLARE TERMICO ENERGIA SOLARE SOLARE FOTOVOLTAICO PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA (PANNELLI FOTOVOLTAICI) ENERGIA SOLARE – SOLARE FOTOVOLTAICO ENERGIA SOLARE Questa è un’energia presente in grande quantità: potrebbe infatti soddisfare il fabbisogno mondiale di energia primaria ben 10000 volte. Gli inconvenienti dal costo e dalla manutenzione dei pannelli. ENERGIA SOLARE – PRO E CONTRO ENERGIA EOLICA ENERGIA EOLICA ENERGIA EOLICA L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo. ENERGIA EOLICA - DEFINIZIONE ENERGIA EOLICA Le centrali eoliche sono costituite da gruppi di turbine a vento accoppiate a generatori di corrente (aerogeneratori). Incontrando le pale della turbina, il vento cede circa il 40% della propria energia cinetica, che la turbina trasforma in energia meccanica, trasformata a sua volta in energia elettrica da un generatore. ENERGIA EOLICA – LE CENTRALI ENERGIA EOLICA Tre elementi giocano, in particolare a favore di questo tipo di energia: è assolutamente pulita dal punto di vista ecologico, è rinnovabile e la materia prima è a costo zero. Per contro non tutti i luoghi del pianeta risultano idonei all'installazione di impianti eolici: per l'irregolarità dei venti in certe regioni, oppure per la loro debolezza, visto che per essere sfruttabili devono soffiare a una velocità non inferiore ai 4 m/s e per almeno un centinaio di giorni all’anno. ENERGIA EOLICA – PRO E CONTRO ENERGIA DA BIOMASSE ENERGIA DA BIOMASSE ENERGIA DA BIOMASSE In campo energetico, per biomassa si intende qualunque materiale organico di origine vegetale che possa essere utilizzato come combustibile in caldaie termiche o trasformato in altre sostanze attraverso reazioni diverse: in primo luogo legname, ma anche scarti agricoli, oggi perlopiù destinati alle discariche. La legna sotto forma di combustibile è la biomassa di gran lunga più importante. ENERGIA DA BIOMASSE - DEFINIZIONE ENERGIA DA BIOMASSE ENERGIA DA BIOMASSE – PRINCIPALI COMBUSTIBILI DA BIOMASSE ENERGIA DA BIOMASSE La biomassa costituisce una risorsa rinnovabile e inesauribile, a patto che essa venga sfruttata non oltrepassando il ritmo di rinnovamento biologico. Altri limiti sono rappresentati dall'estensione delle superfici coltivate e dai vincoli climatici che condizionano la crescita delle diverse specie. ENERGIA DA BIOMASSE – PRO E CONTRO ENERGIA DA BIOMASSE Attualmente esistono centrali termoelettriche alimentate dalla combustione diretta di rifiuti o di metano ottenuto dalla decomposizione di rifiuti. Altre centrali utilizzano come combustibile sia il materiale di scarto proveniente da procedimenti agricoli, sia legna ottenuta dal taglio di piantagioni appositamente coltivate. ENERGIA DA BIOMASSE - CENTRALI FONTI RINNOVABILI IN ITALIA FONTI RINNOVABILI IN ITALIA DAL 1990 AD OGGI UNO SGUARDO AL FUTURO UNO SGUARDO AL FUTURO
