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.
