Liceo Classico L. Ariosto Classe 5ªF Anno scolastico 2005/2006 Energie alternative Quali vie sono percorribili?
Fare opera di sensibilizzazione e divulgazione scientifica all interno della scuola e sul nostro territorio riguardo a tutte le fonti di energia alternativa Studio e preparazione in laboratorio del Formulare un ipotesi di intervento biodisel, carburante per migliorare le prestazioni ambientali alternativo derivante della scuola e ridurre i costi di energia dalle piante e da tramite un progetto relativo olio di scarto all installazione a scuola di un sistema foto-voltaico
Energie alternative Conoscere Analisi delle diverse fonti di energia alternativa Informare Divulgazione (elementari e liceo) Agire Studio della scuola Analisi di altri progetti Creazione del progetto
o n In particolare abbiamo svolto ricerche attraverso internet e diversa bibliografia riguardo al petrolio e alle diverse fonti di energia alternativa: Eolica Geotermica Idroelettrica Combustibili fossili (legna e pellets) Biodisel e Biomasse o s c e r e Nucleare Idrogeno Fotovoltaica
Eolica PRO CONTRO È rinnovabile Deturpamento t del paesaggio Costi contenuti ti Impatto acustico non trascurabile È illimitata it t solo alcune località lità sono adatte all'utilizzo dell'energia eolica, che necessita di ampie superfici, spesso sui crinali dei monti;
Geotermica PRO CONTRO La geotermia è una fonte inesauribile e poco inquinante, molto adatta per la produzione di energia termica. Trarre grandi quantità di energia pulita Solo alcune zone permettono l'utilizzo dell'energia energia geotermica. Dalle centrali fuoriescono vapore e il tipico odore sgradevole dovuto all acido solforico Un problema è l impatto esteriore delle centrali sul paesaggio
Idroelettrica PRO CONTRO È abbondante. È disponibile solo dove esistono fiumi i e bacini i idrici. i i Durante la notte, quando la domanda di energia è minore, l'acqua in alcuni impianti specializzati può essere pompata verso l'alto, per essere poi riutilizzata nei momenti in cui c'è più bisogno di energia. È pulita. i bacini artificiali possono avere un significativo impatto ambientale, modificando l'equilibrio lb idrogeologico e gli ecosistemi.
Combustibili (canapa e pellets) PRO CONTRO Il pellets ha un costo molto basso rispetto al gasolio, al metano, al GPL e alla legna Non vi sono svantaggi per quanto riguarda questa risorsa, l unico svantaggio è difficoltà con cui questa risorsa può essere trovata. A causa della scarsità di industrie che la producono Si tratta di una combustione pulita, con dei residui (ceneri e particelle) ridottissimi, completamente biodegradabili, senza alterare il delicato equilibrio biologico del nostro pianeta e senza rinunciare alla comodità. l apporto di CO2 all atmosfera è nullo, dato che la quantità liberata con la combustione o con altri processi che ne scompongono la struttura è la stessa impiegata per la crescita della pianta. Basso contenuto di zolfo e di altri inquinanti ( riduzione delle piogge acide ) il suo utilizzo contribuisce a diminuire la dipendenza da fonti energetiche non rinnovabili come il petrolio e il gas
Biodisel e Biomasse PRO CONTRO Favorisce l economia in diversi settori: Agricolo: poiché per produrlo occorrono materie prima di origine vegetale Industriale: poiché per produrlo occorrono industrie che richiedono manodopera Commerciale: sarebbe una materia che potrebbe essere commerciato molto bene. Alcuni studiosi sostengono invece che non ci sono benefici nell utilizzo di bio - masse vegetali come combustibili liquidi perchè per produrli occorrerebbe molta più energia di quella realmente prodotta. L immissione di CO2 nell atmosfera è nettamente inferiore rispetto all utilizzo del diesel normale. Le biomasse sono neutre per l emissione di CO2 poiché quello che viene emesso durante la combustione viene riassorbito dalle piante stesse mediante il processo di fotosintesi Viene tassato al punto da non essere concorrenziale al petrolio. I costi nettamente inferiori È utilizzabile senza modifiche nei motori a diesel Poiché è abbastanza simile al diesel normale.
Nucleare PRO CONTRO I paesi sarebbero notevolmente meno dipendenti Costi molto elevati per la costruzione degli dal petrolio e dal carbone. La copertura del impianti e per metterli a norma di sicurezza. La fabbisogno energetico interno tramite il nucleare questione sicurezza rappresenta l aspetto riduce la possibilità degli shock esterni principale su cui si focalizza la decisione della sull economia. costruzione di impianti nucleari. L energia nucleare risolverebbe il pericolo di blackout. Il principale problema è la produzione delle scorie radioattive. La questione emergente riguarda l eliminazione delle scorie che mantengono la loro radioattività per 300.000 anni Potrebbe far scendere il prezzo dell elettricità Il trasporto delle scorie nucleari rappresenta uno degli aspetti più critici della questione sicurezza Le centrali gestite in modo corretto sono meno pericolose delle grandi dighe L inquinamento sarebbe notevolmente ridotto in quanto le centrali nucleari non producono anidride carbonica, ossidi di zolfo e azoto trincali cause del buco dell ozono e dell effetto serra Seri danni in caso di incidenti in quanto durante la fissione si libera una notevole quantità di radiazioni. l l d l d d d l d l Il nucleare riduce la dipendenza occidentale dal petrolio mediorientale.
Idrogeno PRO CONTRO Energia Pulita Altamente infiammabile Basso costo di produzione Amplia diffusione nella natura
Utilizzi dell'idrogeno
Foto-voltaico Abbiamo condotto esperimenti a scuola e al laboratorio dei semiconduttori del dipartimento di Fisica dell Università di Ferrara per determinare l efficienza delle celle foto-voltaiche e a combustione PRO: Bastano pochi pannelli foto-voltaici per ottenere un elevata energia pulita CONTRO: Prezzo ancora troppo elevato per ogni pannello
Abbiamo elaborato un questionario sulla conoscenza e opinione riguardo le diverse fonti di energia alternativa che è stato poi presentato ad alcune classi di diverso livello I risultati del questionario sono stati sconcertanti, poiché vi è ancora molta disinformazione a riguardo alle possibili fonti alternative al petrolio
Per la divulgazione: A scopo divulgativo abbiamo creato diverse stazioni i di lavoro. Ognuna di queste ha elaborato esperimenti da proporre a due classi di una scuola elementare, con lo scopo di diffondere alle future generazioni i alcune conoscenze di base riguardo alle fonti energetiche alternative. ti
Cavalieri Stefano e Sbravati Valentina Le fonti energetiche alternative Idrogeno e foto-voltaico Pedroni Enrico, Tassinari Giulio e Tognon Lorenzo A - B - Cicletta L energia per e da la bicicletta Miccoli Monica e Zaccarini Zeno L energia Cos è e le sua varie forme Fabbri Jacopo e Mastella Luca L energia Le sue trasformazioni Palmiero Davide e Rizzo Giacomo Il biodisel Il futuro delle fonti alternative Frighi Valentina e Soffritti Denise La geotermia Una fonte nella nostra zona Boldrini Nicola e Caleffi Simone La pila Storia e funzionamento Fogli Giacomo e Lenzi Alessandro Le applicazioni tecnologiche Le macchine e l energia
La terza ed ultima fase del lavoro comprende: la realizzazione i in laboratorio di un campione di biodisel, derivato dalle piante la delineazione di un progetto di installazione di pannelli foto-voltaici, la cui realizzazione è designata al nostro liceo
Biodisel ottenuto
Affascinati dalla ricerca di frontiera che si sta conducendo al dipartimenti di fisica, abbiamo ipotizzato per il nostro liceo l installazione di pannelli fotovoltaici simili a quelli qui brevettati, perché ritenuti più efficienti in assoluto.
Esperienze al liceo Abbiamo voluto determinare, tramite diversi esperimenti, l'efficienza di un pannello voltaico campione del tipo ipotizzato per l'impianto e abbiamo ottenuto risultati molto soddisfacenti
Dimensioni pannello mm 1606 x 808 x 35 Potenza singolo pannello Wp 175 Numero di pannelli per stringa num 20 Numero di stringhe num 6 Potenza singola stringa kwp 3,5 Potenza totale prodotta kwp 21 Costo pannello kwp /kwp 7000 Costo dell'investimento 147000 Contributo to previ /kwh 0,460 Durata incentivo anni 20 Potenza prodotta all'anno kwh 24150 Incentivi all'anno anno 11109 Totale incentvi 222180 Guadagno monetario lordo 75180 Tempi di ammortizzamento anni 13,2 Consumo attuale di energia kwh 593735 Costo attuale dell'energia /kwh 0,09 Spese attuali annue per energia elettrica 54075,05 Risparmio energietico kwh 4,07% Risparmio monetario annuo 20,54%
P.V. L.
Scheda di autovalutazione
Conclusione del progetto Il protocollo del progetto per la nostra scuola prevede: 2 file da 10 pannelli per 7, cioè un totale di 140 pannelli Le dimensioni di un pannello da 125 W saranno 1708 x 136 La potenza totale t sarà di 21 kwp Tempi di installazione: 3 settimane Costo: 140,000 Tempo di Ammortizzamento: 12,6 anni Guadagno: In 30 anni c'è un risparmio di 39,600 kg di combustibile fossile e 117,000 kg di CO2