CENTRALE SOLARE CENTRALE TERMODINAMICA

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1 CENTRALE SOLARE A cura di Bellin Ilaria 3B Istituto Comprensivo di Riva Ligure CENTRALE TERMODINAMICA Nella centrale termodinamica la captazione dell'energia solare avviene mediante un sistema di grandi specchi orientabili, che riflettono i raggi solari concentrandoli su una caldaia posta alla sommità di una torre. 1

2 CENTRALE FOTOVOLTAICA Nella centrale fotovoltaica la conversione viene realizzata mediante le celle fotovoltaiche, che sono costruite da particolari materiali semiconduttori, come il silicio, i quali hanno la propriet à di generare corrente elettrica quando vengono colpiti da radiazioni solare. 2

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4 ENERGIA DA BIOMASSE A cura di Bellin Ilaria 3B Istituto Comprensivo di Riva Ligure Il termine biomassa è stato introdotto per indicare tutti quei materiali di origine organica (vegetale o animale) che non hanno subito alcun processo di fossilizzazione e sono utilizzati per la produzione di energia. Le biomasse rientrano fra le fonti rinnovabili in quanto la CO 2 emessa per la produzione di energia non rappresenta un incremento dell' anidride carbonica presente nell ambiente, ma è la medesima che le piante hanno prima assorbito per svilupparsi e che alla morte di esse tornerebbe nell atmosfera attraverso i normali processi degradativi della sostanza organica. L utilizzo delle biomasse quindi accelera il ritorno della CO 2 in atmosfera rendendola nuovamente disponibile alle piante. Il termine è utilizzato per descrivere la produzione di energia in impianti appositi: impianti a biomassa. 1

5 L'UTILIZZO DELLE BIOMASSE IN ITALIA Un uso diffuso delle biomasse (segatura delle locali segherie ed anche prodotte da ceppato di legni di scarso valore commerciale) lo si ha negli impianti di teleriscaldamento, diffusi particolarmente in Val Pusteria. L'abbondanza della materie prime e il lungo periodo invernale favoriscono tale utilizzo. Alcuni impianti, come quello di Dobbiaco, producono anche energia termoelettrica. A Dobbiaco la biomassa presente sul territorio non è sufficiente per garantire l'alimentazione della centrale e pertanto viene importata addirittura dalla Finlandia. Sono presenti anche alcune altre piccole centrali al Nord Italia; presto sorgerà anche nel Mezzogiorno, nel Polo Industriale del Dittaino, a Enna, la prima centrale di questo genere. Essa garantisce energia economica alle imprese e ai civili. 2

6 Svantaggi Lo sfruttamento delle biomasse, il cui unico problema a livello tecnico sarebbe il potere calorifico moderato (circa la metà del carbone), è in realtà limitato da determinati fattori strettamente legati alla loro natura: Disponibilità: Le biomasse non sono disponibili in ogni momento dell'anno. Il legno, che in via teorica potrebbe essere disponibile tutto l'anno, di fatto viene tagliato prevalentemente d'inverno, poiché durante questa stagione esso contiene meno umidità. Per questo motivo impianti di potenza alimentati a biomasse richiedono grandi zone per lo stoccaggio del materiale, che viene di fatto reso disponibile solo una volta l'anno. Resa per ettaro: Al contrario dei combustibili tradizionali, che si trovano generalmente in giacimenti di grandi dimensioni, la produzione di biomasse avviene generalmente su aree molto elevate. Inquinamento locale: La combustione del materiale, soprattutto se legnoso, contribuisce in maniera minimale all'emissione di CO2, emette le poche quantità di ossidi d'azoto e di zolfo che la pianta ha assorbito. L'energia prodotta con le biomasse legnose è rinnovabile e come tutte le rinnovabili gode in tutta Europa di contributi pubblici per incentivarne la produzione. 3

7 ENERGIA IDRICA A cura di Bellin Ilaria 3B Istituto Comprensivo di Riva Ligure 1

8 L'energia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica. L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate. CONDOTTE FORZATE 2

9 La condotta è un modo di trasporto con l'utilizzo di tubi. Attraverso di essa avviene il trasferimento di liquidi e gas. Oltre che l'acqua potabile, le condotte più importanti sono quelle che permettono il trasporto di gas naturale e petrolio. L'ENERGIA IDRICA IN ITALIA È la principale risorsa alternativa alle fonti fossili usata in Italia. L'energia idroelettrica garantisce circa il 15% del fabbisogno energetico italiano. La sua importanza in passato fu molto più grande perché dagli inizi del XX secolo sino al primo dopoguerra l'energia idroelettrica rappresentava la stragrande maggioranza dell'energia prodotta in Italia arrivando anche a toccare punte di pochi punti percentuali sotto al 100%. 3

10 ENERGIA EOLICA 4

11 Eolo era il nome del dio greco dei venti, perciò si definisce eolica quell'energia che sfrutta l'intensità del vento. L'energia cinetica del vento viene utilizzata per far ruotare eliche o ruote, la cui energia meccanica è poi trasformabile in energia elettrica. L'energia eolica si può trasformare in energia elettrica attraverso gli aerogeneratori. L'ENERGIA EOLICA IN ITALIA In Italia, l'energia eolica è pensata tenendo presente una produzione centralizzata in impianti da porre in luoghi alti e ventilati, per il quale alcuni Comuni Italiani hanno impianti di piccola taglia, composti da un numero esiguo di pali con i quali generano in loco l'energia consumata dai loro abitanti. Il tempo di installazione di un impianto è relativamente breve; fatti i rilievi sul campo per misurare la velocità e la costanza del vento che di conseguenza determinano la potenza elettrica producibile. 5

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13 ENERGIA GEOTERMICA A cura di Bellin Ilaria 3B Istituto Comprensivo di Riva Ligure L'energia geotermica è l'energia generata per mezzo di fonti geologiche di calore e può essere considerata una forma di energia rinnovabile, se valutata in tempi brevi. Si basa sulla produzione di calore naturale della Terra (geotermica) alimentata dall'energia termica rilasciata in processi di decadimento nucleare di elementi radioattivi quali l'uranio, il torio e il potassio, contenuti naturalmente all'interno della terra. L'energia geotermica costituisce oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia. 1

14 Principio L'energia geotermica è una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre. Infatti penetrando in profondità la superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando mediamente di circa 30 C per km nella crosta terrestre. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare le zone con anomalia termica positiva dove il calore terrestre è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico. Per ottenere un ottimale riscaldamento di case o serre viene messa in atto l'azione di fluidi a bassa temperatura. Invece, per ottenere energia elettrica si fa uso di fluidi ad alte temperature. Esistono diversi sistemi geotermici, ma attualmente vengono sfruttati a livello industriale solo i sistemi idrotermali, costituiti da formazioni rocciose permeabili in cui l'acqua piovana e dei fiumi si infiltra e viene scaldata da strati di rocce ad alta temperatura. Le temperature raggiunte variano dai C fino ad alcune centinaia di gradi. In alcune particolari zone si possono presentare condizioni in cui la temperatura del sottosuolo è più alta della media, un fenomeno causato dai fenomeni vulcanici. In queste zone "calde" l'energia può essere facilmente recuperata mediante la geotermia. La geotermia consiste nel convogliare i vapori provenienti dalle sorgenti d'acqua del sottosuolo verso apposite turbine adibite alla produzione di energia elettrica e riutilizzando il vapore acqueo per il riscaldamento urbano, le coltivazioni in serra e il termalismo. In tal senso molto promettente sembrano essere gli sviluppi relativi all'energia geomagmatica, che presenta una distribuzione territoriale molto estesa a motivo dell'assenza di utilizzo di acqua ma solo calore. 2

15 L'energia geotermica in Italia Dall'inizio del Novecento l'italia sfrutta il calore della Terra per produrre energia elettrica tramite la realizzazione di centrali elettriche geotermiche capaci di sfruttare la forza del vapore. In Italia la produzione di energia elettrica dalla geotermia è fortemente concentrata in Toscana (Pisa, Siena e Grosseto). A Larderello si trova il primo impianto geotermico costruito al mondo: i primi esperimenti del Principe Piero Ginori-Conti risalgono al 1904 dove, per la prima volta, l'energia prodotta dal quell'impianto permise di accendere cinque lampadine. I "giacimenti naturali di vapore" in Toscana producono ogni anno oltre 4 miliardi di kilowattora di elettricità nelle sole centrali toscane di Larderello e di Montieri. Le centrali geotermiche italiane Larderello Montieri 3

16 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. La centrale si presenta, infatti, come un groviglio di tubature anti-estetiche. Un'immagine che non dista comunque da quella di molti altri siti industriali o fabbriche. Il problema paesaggistico può essere facilmente risolto unendo l'approccio funzionale dei progetti ingegneristici con quello di un'architettura rispettosa del paesaggio e del comune senso estetico. 4