Produzione dell energia

Documenti analoghi
Percorso sull energia

Concetti di base dell energia

ISTITUTO COMPRENSIVO STATALE 1 LAVELLO

Guarda la nostra presentazione!

Il Gas per scaldare la colazione o il pranzo. Il Carburante per muovere le automobili o i mezzi di trasporto pubblici come lo scuolabus o le corriere

Le centrali a combustibile

Forme di energia diverse Informazioni per gli insegnanti

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI NAPOLI FEDERICO II

LIBRO DIGITALE. Educazione stradale. Teoria. Progetto abitazione unifamiliare. Animazioni computerizzate. Plastico(modellino) Tavole

Corsi di Macchine e Sistemi Energetici e di Termodinamica e Macchine a Fluido

L'energia. 1. L'importanza dell'energia

ENERGIA TERMICA. Andrea Agnelli

Energia: che cos è? 1

L Energia: Soffermandoci sull osservazione semplice della vita di tutti i giorni, si consuma energia, anche senza saperlo. Analizzando aspetti

LAVORO = FORZA X SPOSTAMENTO

FORME E FONDI DI ENERGIA.

LAVORO = FORZA X SPOSTAMENTO

L ENERGIA Scuola primaria statale San Domenico Classe 4^ A.s

TECNOLOGIA e DISEGNO. Modulo E Unità 2. I flussi di energia H O E P L I HOEPLI. TeknoGraph. Caligaris Fava Tomasello

La ricerca sull energia Informazioni per gli insegnanti

ENERGIA RINNOVABILE Norme ed obblighi per la produzione di energia pulita in edifici sostenibili.

L ENERGIA FOTOVOLTAICA

caratteristica dell energia è di manifestarsi sotto forme differenti che possono trasformarsi l una nell altra

Un opportunità per un futuro sostenibile: LE ENERGIE ALTERNATIVE. Dott. arch. Antonella Bertelli

Pala eolica e turbina con stampante 3D

L ENERGIA. La giornata è appena iniziata e ho già usato tantissima ENERGIA: Elettricità per accendere la luce, Gas per scaldare il latte

LA PROGETTAZIONE DI IMPIANTI ALIMENTATI DA FONTI RINNOVABILI

Fonti energetiche di energia

Le Fonti Rinnovabili d Energia

Una risorsa è qualunque bene esistente in natura utilizzabile dall uomo, come ad esempio l aria, il suolo, l acqua e l energia. Esistono vari tipi di

Fonte Energetica Vantaggi Svantaggi

Come riqualificare la nostra scuola?

La temperatura

ALLA RICERCA DEL TELERISCALDAMENTO L'ENERGIA

Generazione distribuita di energia: il modello del prosumer.

prof.ssa Paola Bulzomì - Liceo Scientifico "Francesco d'assisi, Roma

L ENERGIA IDROELETTRICA LE DIGHE

E ZERO ENERGY BUILDING. Riccione, 15/04/2011

L`ENERGIA energia natura Produrre energia utilizzare una forza per compiere un lavoro diverse forme di energia SCIENZE

Le cause dell effetto serra ed i possibili rimedi. Ferrara, 21 Aprile 2006 Progetto Casa Circondariale Sostenibile

Indirizzo Costruzioni Ambiente Territorio Corso di Progettazione Costruzioni Impianti ENERGIE RINNOVABILI. Impianti solari

Riscaldare a emissioni zero con la pompa di calore. Inserire immagine

Impianto idroelettrico Ponte Brolla

Carbone Petrolio Metano. Fissione Fusione

Il parco eolico è un gruppo di generatori eolici vicini utilizzati per produrre energia elettrica. Grandi parchi eolici sono costituiti da centinaia

Energia e processi di produzione. Prof. Vincenzo De Felice

Quanta CO2 si può recuperare dalla produzione geotermica mondiale a ciclo flash

La usiamo tutti i giorni anche se non ce ne rendiamo conto. È ovunque anche se non sempre le vediamo

Le centrali nucleari

Scuola Primaria A. Manzoni Monvalle. Cl. 4 e 5

COS E L ENERGIA TERMICA

FONTI RINNOVABILI E ESAURIBILI

Obiettivi dell attività

AQUAGOR POMPA DI CALORE ACQUA ACQUA

TECNOLOGIE ATTUALI. Carlo Maria Bartolini Dipartimento di Energetica Università Politecnica delle Marche

L Aquila, 23 marzo Claudio Del Pero

ISTITUTO COMPRENSIVO STATALE 1 LAVELLO

L energia fai-da-te. Modelli, rendimenti e dispersioni del sistema elettrico centralizzato e della micro-generazione distribuita Ing.

Pannelli Solari e Celle Fotovoltaiche

PIU' ENERGIA PER ESTE

LO STUDIO DI IMPATTO AMBIENTALE DELLE CENTRALI ELETTRICHE

Riscaldamento a zero emissioni H 2

L'energia solare è una delle principali fonti di energia rinnovabile.

La geotermia a bassa entalpia applicazioni del sistema di geoscambio. Geol. Marco Vinci

ENERGIA EOLICA. Energia dal vento: tecnologie e caratterizzazione della risorsa. Ing. Maurizio Vaccaro

gli impianti di cogenerazione e il Teleriscaldamento a Torino

transizione energetica

Michele Ruggeri. Riduzione dei fabbisogni, recupero di efficienza e fonti rinnovabili per il risparmio energetico nel settore del teriziario

L ENERGIA DAL SOLE L ENERGIA SOLARE TERMICA

Definizioni e Simboli Scaldacqua ad accumulo e Scaldacqua convenzionale, ai sensi dell OEn 2016 (Ecodesign UE)

Corsi di Macchine e Sistemi Energetici e di Termodinamica e Macchine

Industria è tutto ciò che svolge attività di produzione di beni di interesse economico, esercitando un'attività di trasformazione delle materie prime

1 di 6 18/10/2017, 11:41

L Energia Geotermica 1

Non un unica soluzione ma un insieme di scelte

Sorgenti di Campi Elettromagnetici nella banda ELF

Durevoli e pulite: le fonti rinnovabili

Come funziona una pompa di calore geotermica

Studenti rigenerati Cambiamenti climatici, energie rinnovabili e nuove applicazioni

Come scegliere la tua stufa.

Teleriscaldamento a bassa entalpia Energia pulita fornita da madre terra. Arezzo, 26 Novembre 2016

ENERGIA SOLARE: UNA SOLUZIONE VINCENTE? Annamaria Castrignanò CRA-ISA (Bari)

Rapporto Panoramica. Certificato energetico

Energia Solare. Tecnologie delle Energie Rinnovabili. Prof. Daniele Cocco

Rapporto Panoramica. Certificato energetico

SCHEMA TIPO AUTORIZZAZIONI IMPIANTI PRODUZIONE ENERGIA (ELETTRICA TERMICA) DA FONTI RINNOVABILI

Energia Solare. Tecnologie delle Energie Rinnovabili. Prof. Daniele Cocco

Piano energetico Generoso Tavole

Le risorse rinnovabili

Concetto energetico Terre di Pedemonte

L ENERGIA ELETTRICA PER UN ITALIA PIÙ PULITA ED EFFICIENTE

Bilancio energetico cantonale 2017

ENERGIA DAL MARE. Maree onde correnti, gradiente termico tra superficie e fondali

La geotermia e le pompe di calore per applicazioni domestiche

La temperatura.

L acqua può condensare, allo stato aeriforme.

COMBINAZIONI per esercitazione. STATO DI FATTO - CALDAIA TRADIZONALE con RADIATORI. STATO DI FATTO - CALDAIA A CONDENSAZIONE con RADIATORI

Bilancio energetico cantonale 2015

Transcript:

Produzione dell energia Consumo energetico svizzero Figura 1. Consumo energetico globale discriminato per vettore energetico Figura 2. Consumo energetico discriminato per settori economici 1

Figura 3. Profilo storico del consumo energetico, discriminato per fonti energetiche Si noti da una parte come il consumo energetico svizzero totale è costituito per gran parte (dalla figura 1 si può calcolare il 64% circa) da energia derivata da fonti non rinnovabili (fossili) 1. Inoltre oltre il 50% del consumo è dovuto alle economie domestiche e ai trasporti, come si puo vedere dalla figura 2. Si osservi anche come ci sia stato un aumento dei consumi a partire dagli anni 50 e che questo aumento, seppure con un certo calo del gradiente, continui almeno fino al 2010 (figura 3). Risulta molto interessante anche il diagramma di flusso che mostra le varie fonti di energia seguire i vari percorsi di conversione verso le utenze finali. anche in questo schema è visibile la preponderanza delle fonti fossili. 1. Le immagini di questo paragrafo sono tratte dal Bundesamt für Energie. http://www.bfe.admin.ch/themen/00526/00541/00542/index.html?lang=de 2

Figura 4. Flusso energetico dalle fonti alle utenze finali 3

Mix energetico elettrico svizzero In Svizzera la produzione di energia elettrica è svolta a partire dalle seguenti fonti 2 : Figura 5. Mix elettrico svizzero Il settore che produce più energia è il nucleare seguito dall idroelettrico ad accumulazione, quindil idroelettrico ad acqua fluente e poi le altre fonti. Vediamo più da vicino alcune di queste fonti. Centrale nucleare L energia nucleare si basa sulla fissione nucleare che abbiamo già visto. Riprendiamo brevemente i concetti principali con uno schema 3 : 2. Ibidem, vedi nota precedente. 3. Tutte le immagini successive, se non specificato, sono tratte da Wikipedia e sotto la legislazione Creative Commons 4

1 reactor vessel 2 fuel core element 3 control rod element 4 circulation pumps 5 control rod motors 6 steam 7 inlet circulation water 8 high pressure turbine 9 low pressure turbine 10 electric generator 11 electrical generator exciter 12 steam condenser 13 cold water for condenser 14 pre-warmer 15 water circulation pump 16 condenser cold water pump 17 concrete chamber 18 connection to electricity grid Figura 6. Schema di funzionamento di una centrale nucleare 5

Nel reattore viene introdotto il combustibile nucleare che, con la fissione nucleare, produce calore. Il calore riscalda l aria che viene convogliata in tubi che giungono a un serbatoio di acqua. Quest acqua diventa vapore che viene inviato alle turbine che girando fanno girare l alternatore che genera elettricità. Il vapore viene raffreddato da un circuito di acqua proveniente da un fiume e ritorna nel suo serbatoio come acqua. L acqua di raffreddamento viene restituita al fiume. Questa centrale non emette gas a effetto serra. Il suo problema sono i rifiuti radioattivi che devono essere contenuti in condizioni ben precise. Centrale idroelettrica ad accumulazione Nella centrale idroelettrica ad accumulazione si sfrutta la caduta in una condotta forzata di una massa d acqua accumulata inizialmente in un bacino sopraelevato. Questa massa d acqua possiede un energia potenziale gravitazionale che dipende dalla massa di acqua accumulata e dall altezza a cui si trova il bacino per rapporto alle turbine. Quando la massa d acqua cade verso le turbine, la sua energia potenziale gravitazionale si trasforma in energia cinetica. L acqua fa girare le turbine che fanno girare gli alternatori con conseguente produzione di elettricità. L acqua viene poi restituita, a valle, al fiume che, a monte, alimenta il bacino. Questa centrale non emette gas a effetto serra. Il suo problema è la costituzione del bacino che sommerge gran parte del paesaggio e che depaupera il fiume che la alimenta. Hydroelectric Dam Reservoir Intake Powerhouse Long Distance Power Lines Generator Penstock Turbine River Figura 7. Schema di una centrale idroelettrica ad accumulazione Centrale idroelettrica ad acqua fluente Sui grandi fiumi è possibile costruire delle centrali idroelettriche ad acqua fluente costituite da un primo sbarramento che blocca i pesci e li costringe a deviare in un canale laterale che permette di evitare le pale, seguito dal blocco con le pale che ruotano a velocità costante 24 ore al giorno spinte dalla corrente del fiume. Queste centrali producono elettricità 24 ore al giorno anche se la quantità di elettricità prodotta 6

è inferiore a quella delle centrali idroelettriche ad accumulazione. Questa centrale non emette gas a effetto serra. Il suo problema è l interruzione del normale percorso per la fauna ittica del fiume; proprio per questo negli impianti più moderni si progettano degli appositi passaggi laterali. Figura 8. Centrale ad acqua fluente Centrale eolica Una centrale o parco eolico è costituito da un insieme di pale eoliche che ruotano spinte dal vento, ciascuna pala è indicativamente costruita come mostrato nella figura 9 4. All interno del rotore è presente un alternatore che produce elettricità. La produzione dipende dall intensità e dalla costanza del vento, due fattori di non facile previsione. Questa centrale non emette gas a effetto serra, ma causa problemi di estetica paesaggistica e può avere effetti negativi sull avifauna locale e migratoria. Inoltre è anche rilevante l impatto del rumore. Si noti come a seconda della tipologia di vento da sfruttare esistono varie geometrie per le eliche come i sistemi Savonius e Darrieus che non necessitano di orientarsi in base alla direzione del vento. 4. Fonte: https://www.homegreenhomeblog.com/2017/09/20/pale-eoliche-tipologie/ 7

Centrale solare Figura 9. Turbina eolica Una centrale solare è costituita da una serie di pannelli che trasformano direttamente la luce solare in elettricità (solare fotovoltaico) o che trasferiscono il calore del sole a dell acqua producendo acqua calda sanitaria (solare termico). In entrambi i casi questi pannelli possono essere montati sui tetti delle abitazioni in luoghi soleggiati. Si possono anche utilizzare estensioni di terreno più o meno ampie. I pannelli solari non emettono gas a effetto serra, ma hanno una durata di vita non elevata e quindi il costo energetico di produzione pesa su di loro. In effetti, in fase di produzione, si consumano risorse e si produce anidride carbonica. Si osservi lo schema della figura 6 con il funzionamento di una giunzione PN in silicio 5. Figura 10. Funzionamento dei pannelli fotovoltaici con silicio drogato (PN) 7 5. Da http://www.lrc.rpi.edu/programs/nlpip/lightinganswers/photovoltaic/04-photovoltaic-panels-work.asp 8

Figura 11. Pannello solare termico Pompa di calore La pompa di calore è uno strumento che estrae calore dal terreno, dalla faida di acqua sotterranea o dall aria esterna, per scaldare l aria interna di un abitazione. Serve solo come riscaldamento ed è costituita da uno scambiatore di calore che si trova nel terreno o nella falda o all esterno della casa. L aria interna, fredda, viene pompata fino allo scambiatore di calore dove si scalda e poi viene pompata all interno della casa scaldandola. La pompa di calore non emette gas a effetto serra, ma serve unicamente per il riscaldamento e ha bisogno di una differenza di temperatura piuttosto marcata per funzionare efficacemente. Figura 12. Pompe di calore: fonti di energia 9

Figura 13. Pompa di calore: funzionamento http://www.sannioenergiasnc.com/sannio_energia_geotermia.html 10