Informazioni di base sull' energia L energia è una fonte usata per il trasporto, l illuminazione, il riscaldamento e le comunicazioni. La terra è attraversata da un flusso continuo di energia proveniente dal sole, che è stato la fonte principale di energia fino al momento della rivoluzione industriale. Negli ultimi 3 secoli l utilizzo di energia immagazzinata nel sottosuolo come carbone, petrolio, gas e uranio è aumentato enormemente, causando un alterazione dell equilibrio energetico del nostro pianeta. L energia può essere trasformata da un tipo di energia all altro, come calore, movimento ed elettricità, in funzione delle necessità. Tutti i tipi di energia sono misurati con la stessa unità di misura, Joule. L energia può essere trasportata e immagazzinata. Alla fine della serie di trasformazioni, l energia viene dispersa nell aria o nell acqua, prima di essere irradiata fuori dalla nostra atmosfera. Disegno schematico di un impianto di produzione di energia elettrico Per esempio gli impianti di produzione di energia elettrica, dove l energia chimica (immagazzinata nella forma di carburanti fossili) viene convertita in energia calorica (1 e 2), la quale a sua volta converte l acqua in vapore. Il vapore è utilizzato per fare ruotare la turbina (3) (energia meccanica) e infine attraverso il generatore (4), per trasformare l energia meccanica in elettricità. Il vapore sviluppato precedentemente e passato attraverso la turbina, è condensato in acqua nel condensatore (5). La condensazione in acqua è ottenuta raffreddando il vapore sviluppato, tramite l utilizzo di acqua di raffreddamento (6) proveniente da una fonte esterna. Questo processo comporta la perdita di una grande quantità di energia. Per ogni100 joules di energia utilizzata da questi impianti vengono prodotti solo 40 joules di elettricità. L energia restante è perduta in varie forme, per esempio come calore e gas diversi (7 e 8). Alcuni esempi per la trasformazione di energia elettrica in altre forme di energia sono, per esempio,le pompe (energia potenziale), i treni e le automobili elettriche (energia cinetica) e i forni a microonde (energia termica).
L utilizzo di energia sta aumentando rapidamente. Poiché la maggior parte dell energia è ricavata da carburanti fossili, le risorse naturali di questi carburanti sono in rapida diminuzione. Anche l'ambiente è severamente minacciato, tra gli altri, dal biossido di carbonio (CO2) che viene prodotto dalla combustione di questi carburanti. A causa delle minacce all ambiente, è in corso di elaborazione una politica Nazionale e Internazionale al fine di stimolare il risparmio energetico e l utilizzo dell energia rinnovabile. Utilizzando fonti come il sole, il vento e l acqua è possibile produrre energia più compatibile con l ambiente. Risparmio Energetico L elettricità è davvero un invenzione grandiosa. Una volta le che i cavi sono installati è accessibile ovunque. Inserite la spina dell apparecchiatura nella presa di corrente ed è fatta. Facciamo qualsiasi cosa con l elettricità, fornire luce, raffreddamento e riscaldamento, si fanno funzionare i motori, la corrente nel televisore, telefono o computer. Non emette nessuna polvere (come il carbone), non ha odore (come l olio), non pesa niente e non ha bisogno di immagazzinamento (come il legno) e non può esplodere (come il gas). Senza l elettricità la vita sarebbe molto più povera e meno confortevole. Ma la maggior parte delle persone che gode dei benefici dell elettricità non si ferma a pensare a come viene effettivamente generata l elettricità all inizio e poi trasmessa alle case o agli uffici. Gli effetti della generazione d elettricità non sono soltanto a livello ambientale, ma anche i costi macro-economici ed i costi per il consumatore individuale coinvolto nel rendere disponibile energia. Il modo più importante di ridurre l impatto è di utilizzare l energia in maniera più efficiente e ridurre i livelli di consumo. Questa ricerca dovrebbe aiutare ad identificare modi di conservare energia all interno di: 1) Edifici residenziali 2) Edifici pubblici e commerciali
1) Edifici residenziali Un quarto di tutte le emissioni di biossido di carbonio (CO2) arriva dall energia utilizzata nelle abitazioni e il CO2 è uno dei maggiori collaboratori nei cambi climatici. Maggiore è il risparmio che si riesce a fare nelle abitazioni, minore sarà il danno per l ambiente. Il risparmio può avvenire attraverso azioni semplici come abbassare i termostati di un grado, chiudere le tende la sera, spegnere le luci una volta usciti dalla stanza, non lasciare accese apparecchiature tipo televisori in standby e via discorrendo. La maggiore parte dell efficienza del risparmio energetico può essere raggiunta in aree come: Illuminazione Riscaldamento e raffreddamento Elettrodomestici Isolamento All interno dell Unione Europea è stata introdotta l etichetta EU energia. E una notifica obbligatoria applicata a tutti i beni con leghe metalliche e agli elettrodomestici venduti all interno dell UE. Permette ai consumatori di vedere chiaramente l efficienza ed il consumo del prodotto. I modelli differenti sono classificati in una scala d efficienza energetica basandosi sul consumo i KWh per anno. Etichetta dell' energia EU Le seguenti informazioni devono essere contenute sulle etichette: Valutazione energetica la maggior parte delle apparecchiature sono diversificate da una scala da A a G, con A le più efficienti e G le meno efficienti. (fino a A++ per frigoriferi). Consumo energetico questo mostra quanta elettricità viene utilizzata in condizioni standard (misurate in KWh/anno oppure KWh/ciclo). Prestazione lavaggio una valutazione per la prestazione sul lavaggio. Gli indicatori A-G sono simili a quelli della valutazione energetica. Prestazione centrifuga una valutazione per la prestazione della centrifuga e/o asciugatura. Gli indicatori A-G sono simili a quelli della valutazione energetica. Capacità e consumo d acqua la capacità (n Kg) ed il consumo dell acqua (in litri) per ciclo di lavaggio. Rumore il livello di rumore (in db). L etichetta, per legge, deve essere mostrata su tutti i frigoriferi, congelatori, lavatrici, asciugatrici a centrifuga, lava-asciugatrici, lavastoviglie e imballo lampadine elettriche.
2) Edifici pubblici e commerciali Differenti tipi di edifici conterranno differenti tipi di elettrodomestici e questo è un fattore chiave nel consumo d energia in un edificio. Soprattutto, la situazione di risparmio energetico negli edifici residenziali (come l illuminazione, riscaldamento e raffreddamento ed elettrodomestici) è largamente comparabile per esempio, con una scuola o degli uffici. Quindi, lo stesso principio utilizzato per investigare negli edifici residenziali, può essere adattato per gli edifici pubblici o commerciali. Palazzi d uffici In un edificio pubblico o commerciale la maggior parte dell energia è consumata dalle apparecchiature d ufficio e dall illuminazione. La maggior parte di questi edifici hanno solo una ventilazione naturale, ma sta diventando molto comune installare aria condizionata. Nel passato, gli impianti d aria condizionata erano progettati per estrarre il calore generato da grandi, inefficienti apparecchiature d ufficio. Ma con apparecchiature moderne e a basso consumo il calore generato è minore e gli impianti di condizionamento sono sovradimensionati. Studi hanno dimostrato che esiste un potenziale per ridurre i livelli di consumo energetico di media più del 30%. La Direttiva Europea sull Efficienza completa negli edifici è inteso per rendere più trasparenti i livelli di consumo energetico negli edifici. Sopra altre cose, questo richiede che dal 2006 il consumo energetico di un edificio non residenziale per quanto riguarda illuminazione, ventilazione ed aria condizionata sia registrato in un passaporto. In settori come il commercio, cura della salute, vendita al dettaglio e scuole è possibile identificare modi specifici di ridurre il consumo energetico. Alcuni esempi sono: Illuminazione a basso consumo questo richiede l utilizzo lampadine a basso consumo energetico. Informazione/Comunicazione un punto chiave qui è apparecchiature a basso consumo energetico e controlli sulle funzioni sleep e standby. Aria Condizionata l efficienza può essere aumentata combinando calore e generazione d energia, raffreddamento solare, commutatori geotermici, ventilazione controllata con ricircolo del calore. Luce del giorno la maniera efficiente di utilizzare la luce naturale per minimizzare il bisogno di luce artificiale negli edifici.
Sistemi di amministrazione energetica per monitorare e controllare l utilizzo di energia all interno dell edificio. Controllo infiltrazioni d aria nelle aree più trafficate con porte e finestre efficienti a livello energetico. Termostati digitali monitorando se la stanza è occupata e regolare la temperatura quando l ospite entra o esce. Energia rinnovabile trovare informazioni riguardanti le seguenti risorse d energia rinnovabile: Energia solare Energia eolica Energia idrica In aggiunta alle informazioni sulle sopramenzionate risorse di energia rinnovabile, sono state discusse anche le seguenti risorse: Biomassa Immagazzinamento energia Geotermica Pompe termiche Cellule combustibili I combustibili fossili (come il carbone, petrolio naturale e gas naturali) sono utilizzati così tanto che le presenti risorse nel giro di 50 anni saranno esaurite. Durante la trasmissione da combustibili fossili ad elettricità viene anche prodotto biossido di carbonio (CO2), che è pericoloso per l ambiente. Queste, le due principali indicatori della ricerca di nuove risorse energetiche rinnovabili alternative. Il vantaggio delle risorsa rinnovabile è che la risorsa energetica è infinita e non emette polluzioni.