Basilio Sara Classe seconda D Anno scolastico

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1 { Basilio Sara Classe seconda D Anno scolastico

2 L'energia termica è il calore che viene generato dal moto degli atomi e delle molecole all'interno di un corpo. L'energia termica è posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto. L'energia termica è attualmente alla base di tutte le fonti di energia. Si manifesta mediante calore che passa da un corpo all altro, causando cambiamenti di temperatura (combustione).

3 Alcuni materiali, quando bruciano, producono calore, cioè energia termica. Questi materiali si chiamano combustibili. La legna, il carbone, il petrolio e il metano sono combustibili. Combustibili diversi hanno un potere calorifico diverso, cioè producono quantità di calore diverse.

4 L'energia termica può essere prodotta in grande quantità semplicemente attraverso le reazioni chimiche di combustione, oppure per mezzo di reazioni nucleari, o anche attraverso il passaggio di corrente elettrica attraverso un filo a bassa resistenza (cioè per effetto Joule), come avviene nelle stufe elettriche e in tutti gli elettrodomestici che riscaldano l'ambiente (lavatrice, forno elettrico, ecc). Esempi di enregia termica non rinnovabile sono: -CARBONE; -PETROLIO ; -URANIO; -GAS METANO.

5 IL CARBONE. Attualmente, il carbonio viene usato per generare vapore, che a sua volta viene utilizzato per generare elettricità. Il carbone grata è messa in una camera d'acqua e viene bruciato a temperature elevate. Durante questo processo, l'energia termica del vapore acqueo prodotto dalla evaporazione. Molecole di acqua sono in grado di rompere e diventare vapore a causa del calore termica fornita dalla combustione di carbone. Il vapore continua attraverso tubi di una turbina a vapore. Un carbone termico è il centro termale dove l'elettricità è prodotta dalla combustione di carbone.

6 SVANTAGGI: La combustione del carbone genera, infatti, elevate quantità di anidride carbonica (CO 2 ), più di quanta ne producono petrolio e gas naturale. L anidride carbonica è il gas maggiormente responsabile dell'effetto serra, cioè dell'innalzamento della temperatura della superficie terrestre. Tutti i combustibili fossili producono gas serra e il carbone contribuisce per poco meno del 20% all aumento dell effetto serra. Dalle ciminiere delle centrali a carbone escono le più svariate sostanze tossiche: metalli pesanti come arsenico e mercurio, polveri sottili e ultrasottili, anidride solforosa e biossido di azoto, per citarne solo qualcuno. VANTAGGI: In alcuni settori produttivi il carbone è ancora una risorsa energetica importante. Attualmente, infatti, il 39% dell'energia elettrica mondiale è prodotta bruciando questo combustibile. Il carbone, inoltre, ricopre un ruolo fondamentale nella produzione dell'acciaio.

7 E un metallo che presenta una particolare caratteristica: dopo opportuni trattamenti diventa fissile, cioè i nuclei degli atomi che lo compongono possono essere scissi in due nuclei più leggeri, generando grande quantità di energia termica. La reazione a catena nucleare avviene all'interno del guscio di cemento e di acciaio, sempre in uno stato cosiddetto "critico" in cui ogni neutrone colpisce un solo nucleo di uranio.

8 VANTAGGI: La fissione dell uranio produce energia pulita in quanto non comporta emissioni di gas inquinanti; la disponibilità di uranio è relativamente buona; l uranio permette lo sviluppo di centrali di grande potenza, che producono energia a basso costo. SVANTAGGI: La fissione crea scorie radioattive, pericolose per la salute umana che è necessario depositare in luoghi per centinaia di anni. Inoltre, può essere usato per scopi bellici e le stesse centrali nucleari devono rispettare numerosi sistemi di sicurezza per evitare incidenti, nubi tossiche e disastri ambientali come a Chernobyl.

9 Una volta estratto, il petrolio viene inviato mediante oleodotti a centri di stoccaggio, dove viene immagazzinato in grandi serbatoi cilindri o sferici; sempre con oleodotti o nave cisterna, viene trasportato nelle raffinerie. I procedimenti di raffinazione sono basati sulla distillazione per somministrazione di calore: in relazione all aumento della temperatura di distillazione si hanno prodotti vari sempre più leggeri.

10 SVANTAGGI: L'estrazione petrolifera è costosa e spesso danneggia l'ambiente. L'estrazione può essere preceduta dal dragaggio, che danneggia il fondo marino e le alghe, fondamentali nella catena alimentare marina. Il greggio e il petrolio raffinato che fuoriescono da navi petroliere incidentate, hanno danneggiato fragili ecosistemi in Alaska, nelle Isole Galapagos, in Spagna e in molti altri posti. Infine, la combustione, su tutto il pianeta, di enormi quantità di petrolio (centrali elettriche, mezzi di trasporto) risulta essere tra i maggiori responsabili dell'incremento riscontrato delle percentuali di anidride carbonica e di altri gas nell'atmosfera, incidendo sull'aumento dell'effetto serra. VANTAGGI: La produzione è aumentata di otto volte negli ultimi 50 anni. Il petrolio contribuisce con il 40% al fabbisogno mondiale di energia collocandosi al primo posto tra le fonti primarie di energia, seguito dal carbone (27%), dal gas naturale (23%). I suoi derivati, ottenuti dall'industria petrolchimica, oltre che coprire buona parte del sistema energetico servono per innumerevoli e svariati prodotti di uso comune, per tali produzioni oggi si impiega circa il 7% del petrolio estratto.

11 SVANTAGGI: Il principale problema del settore del gas naturale è la reperibilità della materia prima e le infrastrutture. Le riserve di gas in effetti non sono infinite, e sono attualmente limitate e concentrate soprattutto in Medio Oriente e Russia. Si tratta di un materiale esplosivo e conseguentemente va maneggiato con molta attenzione. Dal punto di vista ambientale le emissioni nello stadio di pre-combustione. VANTAGGI: Il gas naturale è una fonte energetica "a basso impatto ambientale" in grado di soddisfare facilmente gli usi più svariati. Viene infatti comunemente impiegato nel settore domestico, nel terziario, nell'industria, per la produzione di energia elettrica e per autotrazione. Si tratta di un combustibile "eco-solidale" in quanto il contenuto di sostanze inquinanti immesse in atmosfera durante la combustione è inferiore rispetto a quello degli altri combustibili.

12 svantaggi e vantaggi VANTAGGI: Il gas naturale è una fonte energetica "a basso impatto ambientale" in grado di soddisfare facilmente gli usi più svariati. Viene infatti comunemente impiegato nel settore domestico, nel terziario, nell'industria, per la produzione di energia elettrica e per autotrazione. Si tratta di un combustibile "eco-solidale" in quanto il contenuto di sostanze inquinanti immesse in atmosfera durante la combustione è inferiore rispetto a quello degli altri combustibili. SVANTAGGI: Il principale problema del settore del gas naturale è la reperibilità della materia prima e le infrastrutture. Le riserve di gas in effetti non sono infinite, e sono attualmente limitate e concentrate soprattutto in Medio Oriente e Russia. Si tratta di un materiale esplosivo e conseguentemente va maneggiato con molta attenzione. Dal punto di vista ambientale le emissioni nello stadio di pre-combustione.

13 Le fonti naturali che sfruttano gli effetti della combustione che consiste nell energia termica rinnovabili, cioè inesauribili, sono: IL SOLE; IL SOTTOSUOLO; LA LEGNA; LE BIOMASSE.

14 La combustione del legno avviene essenzialmente in tre stadi, funzione della temperatura del processo: 1)Essiccazione 2)Degradazione 3)Combustione. La combustione consiste nella completa ossidazione dei gas, una fase che inizia tra i 500 e i 600 C e si protrae fino ai 1000 C circa. Nel range C il carbone solido è combusto e con lui anche il catrame. La qualità della combustione è legata a tre fattori fondamentali: Tempo, Temperatura e Turbolenza. I tre parametri sono fortemente connessi tra loro. È importante un adeguato tempo di permanenza del combustibile sul focolare, dei fumi caldi nella seconda zona di combustione e negli scambiatori.

15 VANTAGGI: Il legno è considerato a impatto zero dal punto di vista delle emissioni di CO2, poiché la sua crescita assorbe la stessa quantità di CO2 che verrebbe emessa in caso di sua combustione. Le caldaie con carico automatico sono usate principalmente a pellets di legno, trucioli e cippato di legna. SVANTAGGI: Presenta tuttavia un inconveniente: dopo il settore dei trasporti è la seconda maggiore fonte di polveri fini cancerogene. Per tale motivo, la Confederazione intende limitare i carichi di polveri fini promuovendo un piano d azione e altre misure supplementari.

16 E una fonte primaria molto potente; fornisce energia radiante e con i suoi raggi riscalda la terra, favorendo la crescita di piante e animali, da cui si sono generati i combustibili fossili. Oltre a riscaldare, il sole è alla base di fenomeni come il vento e le piogge, che alimentano i corsi d acqua. Il sole viene sfruttato per produrre energia termica o elettrica attraverso i pannelli fotovoltaici.

17 VANTAGGI: L energia solare è inesauribile e diffusa in tutto il mondo; non inquina e non produce residui. E adatta per usi di tipo domestico per riscaldare l acqua per esempio. SVANTAGGI: Purtroppo il sole è una fonte non continua, sparisce di notte e quando è nuvoloso; gli impianti per sfruttarne l energia costano ancora molto; inoltre, per produrre buoni quantitativi di elettricità è necessario coprire grandi aree con pannelli solari.

18 Forniscono calore proveniente dall interno della terra. La terra è costituita da un nucleo e da un mantello di roccia incandescente, avente diametro di migliaia di chilometri. In alcuni punti il magma arriva vicino alla superficie, manifestandosi sotto forma di gas ed acqua bollente (geyser e soffioni boraciferi). La geotermia è una fonte inesauribile e poco inquinante, molto adatta per la produzione di energia termica. Tuttavia, solo alcune zone ne permettono l utilizzo energetico.

19 VANTAGGI: Dal punto di vista della generazione di energia elettrica, la geotermia consente di trarre dalle forze naturali una grande quantità di energia rinnovabile e pulita. Queste centrali inoltre non comportano un danno all'ambiente, poiché considerate non inquinanti. Un ulteriore vantaggio è il possibile riciclaggio degli scarti, favorendo il risparmio. La trivellazione è il costo maggiore. Anche per quanto riguarda la generazione di energia termica la geotermia presenta numerosi vantaggi: economia, ambiente, sicurezza, disponibilità e architettura. SVANTAGGI: La fonte geotermica riceve in particolar modo due critiche: dalle centrali geotermiche fuoriesce insieme al vapore anche il tipico odore sgradevole di uova marce delle zone termali causato dall'idrogeno solforato. Un problema generalmente tollerato nel caso dei siti termali ma particolarmente avverso alla popolazione residente nei pressi di una centrale geotermica. Il problema è risolvibile mediante l'installazione di particolari impianti di abbattimento. L'impatto esteriore delle centrali geotermiche può recare qualche problema paesaggistico.

20 Le biomasse riuniscono una gran quantità di materiali (legno, come già citato e vegetali in genere), di natura estremamente eterogenea. In forma generale, si può dire che è biomassa tutto ciò che ha matrice organica, con esclusione dei materiali fossili. Le biomasse rappresentano la forma più sofisticata di accumulo dell energia solare. Sono fonti rinnovabili e trasformabili: nel caso dei rifiuti organici o degli scarti dell agricoltura, si utilizza un energia riciclata. Purtroppo, possono soddisfare solo in minima parte i fabbisogni energetici, essendo appena sufficienti per integrare le richieste locali.

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