Petrolio - Fondazione Cariplo
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Le fonti energetiche Le fonti energetiche Dalle fonti di energia si ricava l’ energia Esse sono suddivise in primarie e secondarie, in relazione al fatto che necessitino più o meno di trasformazioni. Le fonti energetiche si suddividono, inoltre, in altre due classi: convenzionali e non convenzionali. Le fonti convenzionali sono quelle che si usano da molto tempo, che godono di largo utilizzo ed hanno un assetto ben consolidato nel mercato energetico, sono definite non convenzionali quelle fonti di uso più recente, che non godono di largo utilizzo e non hanno un assetto ben consolidato nel mercato energetico Le fonti convenzionali e non rinnovabili I combustibili fossili, carbone e gas naturale, sono una fonte non rinnovabile, e rappresentano una forma di conservazione dell’energia prodotta dal sole. L’uso dei combustibili fossili determina l’immissione in atmosfera di elevate quantità di inquinanti. Combustibili fossili Si definiscono combustibili fossili quei combustibili che derivano dalla trasformazione della sostanza organica in forme via via più stabili e ricche di carbonio. Carbone Petrolio Gas naturale Combustibili fossili: vantaggi trasportabili Facilmente Piccole quantità forniscono molta energia distribuibili 1 litro di benzina 33 MJ 1 m3 di metano 36 MJ 1 Kg di carbone fos. 29 MJ utilizzabili Elevato potere calorifico Combustibili fossili: problemi Esaurimento • Ogni litro di benzina utilizzato è perso per sempre • Le riserve di petrolio non sono infinite • Immissione di gas nocivi nell’atmosfera Inquinamento • Effetto serra , piogge acide Origine Si sono formati dalla decomposizione di organismi animali e vegetali in ambiente anaerobico (privo di ossigeno) depositatisi sul fondo di bacini poco profondi; Il carbone Il carbone è stato il primo dei combustibili fossili ad essere utilizzato e studiato. I giacimenti sono generati da sterminate foreste di epoche geologiche remote che sprofondarono nel sottosuolo a causa di violenti terremoti o di lenti movimenti della crosta terrestre. Il calore, la pressione, l’umidità e particolari forme di microrganismi, hanno causato la decomposizione della legna. Il carbone è, dunque, costituito da materiali organici ed è il residuo di piante che si sono sviluppate in ambienti paludosi. L'estrazione del carbone • Il carbone può essere estratto sia in profondità che a cielo aperto. Gas naturale • Formato da una miscela di idrocarburi gassosi, il cui componente principale è il metano; Petrolio Il petrolio, anche detto oro nero, si presenta come un liquido denso di colore nero e infiammabile. Esso è la principale fonte di idrocarburi in tutto il mondo; Perché il petrolio è così importante ? Per capire come mai la nostra economia e il nostro stile di vita siano così fortemente dipendenti dal petrolio basta dare uno sguardo ai seguenti dati: • -Il 40% di tutta l’energia primaria mondiale viene dal petrolio • -Il 90% di tutta l’energia usata per i trasporti viene dal petrolio • -Il 65% del petrolio viene usato per fare carburanti • -Del restante si fa energia elettrica, riscaldamento degli edifici, asfalti, materie plastiche, fertilizzanti, prodotti chimici e medicinali. Le proprietà intrinseche che rendono il petrolio una fonte energetica pregiata sono: •elevata densità energetica •esiguo numero di residui derivanti dal processo di combustione •estrema facilità di trasporto Oleodotto, Arabia Saudita Estrazione del petrolio Indagini geofisiche; Perforazione del suolo; Inserimento tubi d’acciaio; Erogazione del petrolio in serbatoi provvisori o immissione diretta in un oleodotto. Torre di perforazione Raffinazione • Depurazione del petrolio greggio • Distillazione frazionata • Lavorazione delle sostanze ricavate Combustibili fossili e l’ambiente Inquinamento dell’aria Effetto serra Modificazione degli equilibri Inquinamento dell’aria Ossidi di zolfo Ossidi di azoto Ozono Benzene Monossido di carbonio PTS o PM10 Effetto serra Stiamo modificando gli equilibri Atmosfera Anidride carbonica CO2 150 anni sole CO2 CO2 fotosintesi combustione CO2 piante respirazione Produzione di energia animali Carbonio fossile Petrolio, carbone e gas Microrganismi interramento CO2 25 milioni di anni Paesi con maggiori riserve di petrolio NAZIONE Arabia Saudita Iraq Abu Dhabi Kuwait Iran Venezuela Russia Stati Uniti Libia Nigeria Cina RISERVE DI PETROLIO RIMANENTI (miliardi di barile) QUANTITA' DI PETROLIO ESTRATTA (miliardi di barile) ANNO DEL PICCO PRODUTTIVO 262 112 98 96 90 78 60 30 29 24 18 97 28 19 32 56 47 127 172 23 23 30 2008 2017 2011 2015 1974 1970 1987 1971 1970 2006 2003 Da dove arriva il gas dell'Italia? Oil Peak Oggi consumiamo circa 86 milioni barili/gg e la massima produttività è 110 milioni di barili/gg Consumo mondiale 1° paese consumatore di : • Petrolio sono gli USA con il 24,6% • Gas naturale sono gli USA e la Russia con il 36% 1° paese produttore di: • Gas naturale: Russia con 197 Gm³; • Petrolio: Arabia Saudita 10% dei consumi mondiali; • Carbone: Cina. Fonti energetiche rinnovabili Si definiscono fonti rinnovabili di energia quelle fonti che, a differenza dei combustibili fossili, destinati ad esaurirsi nel tempo, possono essere considerate virtualmente inesauribili. Le fonti rinnovabili comprendono l’energia solare e quelle che da essa derivano: energia idraulica, energia idroelettrica, energia eolica, energia delle biomasse, energia delle onde e delle correnti. Appartiene a questa categoria anche l’energia geotermica, dovuta al calore interno del nostro Pianeta. Dunque quasi tutte le fonti di energia, siano esse rinnovabili che non rinnovabili, hanno origine dall’energia solare. Ciascuna fonte è caratterizzata da un proprio tempo di rinnovo, il tempo cioè necessario perché la radiazione solare ne rinnovi la disponibilità. Le fonti rinnovabili sono caratterizzate dal fatto che esse rinnovano la loro disponibilità in tempi estremamente brevi: si va dalla disponibilità immediata, nel caso, ad esempio, di uso diretto della radiazione solare, ad alcuni anni, nel caso delle biomasse. Un’importante caratteristica delle fonti rinnovabili è che generalmente esse presentano impatto ambientale trascurabile, per quanto riguarda il rilascio di sostanze inquinanti, ed anche l’impegno del territorio, anche se vasto, risulta temporaneo e non è irreversibile. Le trasformazioni dell'energia Caratteristica principale dell'energia è quella di passare da una forma all'altra. Questa possibilità di trasformazione è alla base dell'attività produttiva in quanto permette di avere a disposizione la forma di energia più idonea al lavoro da svolgere. Le trasformazioni dell'energia In una centrale idroelettrica l'energia potenziale dell'acqua di un bacino montano viene trasformata in energia meccanica, quando l'acqua aziona la turbina e da questa in energia elettrica attraverso l'alternatore collegato alla turbina. In una centrale termoelettrica, l'energia termica sviluppata bruciando combustibile consente di produrre vapore ad alta pressione che, attraverso una turbina e un alternatore, produce energia elettrica. L'energia elettrica può essere ritrasformata in energia meccanica nei motori elettrici, in energia termica nelle stufe elettriche, in energia luminosa nelle lampadine. Le trasformazioni dell'energia Il passaggio da una forma di energia all'altra non è mai completo; c'è sempre una differenza tra la quantità di energia iniziale e la quantità di energia finale. Tale differenza si ritrova generalmente sotto forma di energia termica, che è una delle forme meno pregiate di energia.
