FONTI RINNOVABILI E ESAURIBILI

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1 LE FONTI DI ENERGIA

2 COSA SONO? Le fonti di energia sono sostanze in cui all origine è immagazzinata l energia che gli uomini utilizzano. Le fonti di energia più importanti sono quelle che sono in grado di fornire energia economicamente sfruttabile. Vengono comunemente classificate in fonti rinnovabili e esauribili.

3 FONTI RINNOVABILI E ESAURIBILI FONTI ESAURIBILI RINNOVABILI PETROLIO SOLE CARBONE ACQUA GAS VENTO URANIO VAPORE IDROGENO BIOMASSE

4 LE FONTI RINNOVABILI Sono fonti di energia rinnovabili tutte quelle fonti naturali non soggette ad esaurimento, ma che si ricostituiscono mano mano che si consumano. Attualmente sono sfruttate per produrre solo il 10% dell energia che si consuma nel mondo. Questi dati sono particolarmente contraddittori rispetto al grave problema energetico che stiamo affrontando e soprattutto pensando che le fonti di energia esauribili tra 50 anni saranno completamente prosciugate. Questa situazione può essere imputata al fatto che tali fonti sono più adatte a installazioni di piccole dimensioni e all uso domestico piuttosto che a grandi strutture di tipo industriale; o ancora al fatto che da un punto di vista economico tale sfruttamento è ancora troppo costoso. Eppure se si considerano i problemi attuali i vantaggi offerti da queste Fonti sono sicuramente notevoli basti pensare che queste fonti sono disponibili subito e utilizzabili senza bisogno di cercarle, sono e saranno sempre a nostra disposizione e non creano problemi di inquinamento.

5 Vantaggi I costi delle fonti rinnovabili sono molto inferiori a quelli delle fonti fossili e del nucleare. L idroelettrico, l eolico e il solare: - non producono emissioni di CO2, di gas nocivi o di polveri; - non producono ceneri né scorie da smaltire; - la materia prima è abbondante e totalmente gratuita. Il solare ha i minori costi ambientali ma necessita di molto terreno. L eolico off-shore è ottimo se impiantato lontano dalla costa. È vantaggioso trasformare gli scarti agricoli o forestali in biogas.

6 COME SI SONO PRODOTTE? Tutte le fonti di energia rinnovabili oggi a nostra disposizione si sono generate dal sole.

7 IL SOLE Il sole è la fonte di energia più importante del nostro pianeta, basti pensare al fatto sul nostro pianeta tutti gli organismi viventi dipendono dalla sua presenza. (l irraggiamento del Sole riscalda la superficie della Terra e le masse d acqua degli oceani, che a loro volta scaldano l atmosfera. Si creano così le condizioni per la vita sul nostro pianeta con i venti, le piogge, ecc). Da essa derivano la maggior parte delle fonti di energia che utilizziamo ogni giorno: L energia del sole permette alle piante di elaborare la fotosintesi clorofilliana grazie alla quale crescono e possono alimentare gli erbivori che a loro volta sono cibo per i carnivori. Vegetali e animali sono alla base dell alimentazione umana. (en. Termica in Chimica) L energia del sole è quella che determina sul nostro pianeta la presenza di vento (diverso riscaldamento dell aria nelle varie zone della terra) e acqua (evaporazione e ricaduta sotto forma di pioggia o neve). (en. Termica in Cinetica) L energia del Sole è stata catturata dagli organismi vissuti milioni di anni fa, che decomponendosi hanno dato origine ai combustibili fossili (carbone, petrolio, gas). (en. Termica in Cinetica)

8 Energie rinnovabili (classificazione) Solare: la luce del sole viene impiegata per scaldare l acqua nei pannelli solari, per produrre il vapore nelle centrali elettriche solari, per produrre elettricità con le celle fotovoltaiche. Idroelettrico: l acqua raccolta in bacini artificiali viene impiegata nelle centrali idroelettriche. Eolico: il vento viene impiegato per far girare le eliche dei generatori elettrici. Biomasse: gli alberi, le piante alimentari e altri materiali organici sono impiegati per produrre calore e biocarburanti. Geotermia: il vapore ad alta pressione che esce dal sottosuolo viene usato per riscaldare le serre e le centrali elettriche. Idrogeno: è oggi usato solo nei mezzi di trasporto perché non si è ancora capaci di controllare la fusione.

9 Rinnovabili per il futuro Progetto Desertec Si basa sulla produzione di energia solare ed eolica nei deserti dell Africa Settentrionale e del Medio Oriente. L energia prodotta servirà al fabbisogno locale, a desalinizzare l acqua marina per le coltivazioni e all esportazione in Europa.

10 ACQUA Tra le fonti di energia rinnovabili è quella più sfruttata L acqua del mare, dei fiumi, delle cascate, dei laghi possiede energia che può essere, a seconda de casi, potenziale o di movimento. Questa fonte di energia che è in grado di rinnovarsi continuamente e che è stata utilizzata fin dai tempi più antichi (ruote idrauliche, trasporti fluviali), oggi viene sfruttata essenzialmente per la produzione di energia elettrica all interno delle centrali idroelettriche, che trasformano in energia elettrica l energia cinetica dell acqua.

11 BIOMASSE Con il termine Biomasse si indicano tutte quelle sostanze di origine organica come le piante, gli scarti agricoli, gli scarti delle lavorazioni dell industria agroalimentare, gli scarti dell allevamento, i fanghi della depurazione delle acque, i rifiuti organici domestici. Le biomasse, essendo materiale organico contiene una certa quantità di energia chimica, prodotta dalla fotosintesi e accumulata nelle catene alimentari, che si può usare produrre energia. Le biomasse possono essere utilizzate in vari modi: Bruciate nelle centrali per la produzione di energia elettrica; Trasformate in biogas (fermentazione in assenza di ossigeno metano-) e utilizzate come combustibili da riscaldamento, per la produzione di energia elettrica, per azionare macchine, per usi industriale. Trasformate in carburanti per motori diesel o ad alcool.

12 IDROGENO L idrogeno è l elemento chimico più semplice, è un gas leggerissimo che brucia con fiamma non luminosa ma caldissima. È l elemento più abbondante dell universo e sulla terra è presente in grandi quantità come componente dell acqua insieme all ossigeno. È un combustibile pulito perché bruciando non crea inquinamento. L idrogeno potrebbe essere utilizzato sia per azionare le i motori delle automobili sia per produrre energia nelle centrali nucleari.

13 SOLE L energia solare è la fonte di energia più importante del nostro pianeta, basti pensare al fatto sul nostro pianeta tutti gli organismi viventi dipendono dalla sua presenza. (l irraggiamento del Sole riscalda la superficie della Terra e le masse d acqua degli oceani, che a loro volta scaldano l atmosfera. Si creano così le condizioni per la vita sul nostro pianeta con i venti, le piogge, ecc). Da essa derivano la maggior parte delle fonti di energia che utilizziamo ogni giorno: Vento (diverso riscaldamento dell aria nelle varie zone della terra); Acqua (evaporazione e ricaduta sotto forma di pioggia o neve). Combustibili fossili (decomposizione di organismi vissuti milioni di anni fa) Biomasse (fotosintesi clorofilliana) L energia solare (che deriva dai fenomeni di fusione nucleare che si verificano su questa stella) è una forma di energia di movimento, in particolare termica, ed è caratterizzata da: Vantaggi: È inesauribile perché dura finché esistono il Sole e la Terra È pulita perché proviene dai raggi luminosi È abbondante perché basterebbe una piccola parte di quest energia per soddisfare i consumi di tutti i paesi della terra Non costa nulla come materia prima. Svantaggi : Discontinuità nel tempo perché il Sole invia la sua energia come flusso in certe ore della giornata e con intensità diverse nei vari luoghi Bassa concentrazione, energia molto diluita, infatti il corpo umano può ricevere questa energia per molto tempo senza ustionarsi Elevato costo degli impianti che servono per raccoglierla.

14 VAPORE All interno della terra è presente energia sotto forma di calore. In alcune zone uno strato di magma abbastanza vicino alla crosta terrestre consente la formazione di giacimenti geotermici (l acqua piovana o dei fiumi filtra attraverso il terreno fino ad incontrare strati di rocce impermeabili che hanno temperature molto elevate perché vicine allo strato di magma. A contatto con le rocce calde l acqua si riscalda, e a temperature abbastanza alte, si trasforma in vapore: ha origine così un giacimento geotermico. L acqua calda allo stato liquido o il vapore acqueo risalgono in superficie dando luogo alle sorgenti termali, ai soffioni e ai geyser. Queste manifestazioni naturali possono essere sfruttate in vari modi: L acqua delle sorgenti termali e dei geyser (40-60 ) che spontaneamente compare sulla superficie terrestre viene utilizzata per riscaldare serre o abitazioni o per alimentare bagni in località termali. Il vapore che fuoriesce dalla terra attraverso i soffioni viene utilizzato per alimentare le centrali geotermiche

15 VENTO Si tratta di una fonte di energia sfruttata dall uomo sin dai tempi antichi per la navigazione e per azionare i mulini a vento. L energia eolica è fornita dal vento che è una massa d aria che possiede energia cinetica cioè di movimento. Il vento si forma dalla differenza di temperatura tra le masse d aria: l aria più fredda si mette in movimento e corre ad occupare lo spazio lasciato dall aria più calda che sale. L energia eolica come tutte le fonti di energia rinnovabili è caratterizzata da vantaggi e svantaggi. Vantaggi è rinnovabile (conseguenza del calore del sole); è abbondante perché è disponibile in molti luoghi della terra; è illimitata; è pulita perché il suo uso non produce sostanze tossiche; non costa nulla come materia prima. Svantaggi è incostante perché può diminuire di intensità o anche smettere di soffiare. Oggi l energia eolica è utilizzata per produrre energia elettrica a costi competitivi rispetto alle altre fonti di energia rinnovabili.