LE ENERGIE NON RINNOVABILI
LE ENERGIE NON RINNOVABILI Le energie non rinnovabili sono quelle fonti di energia che derivano da risorse che tendono ad esaurirsi sulla scala dei tempi umani, diventando troppo costose o troppo inquinanti per l'ambiente, che consumano carburante, che non si riformerà per molti milioni di anni, come i combustibili fossili, o che si esaurirà. Sono fonti di energia non rinnovabile: i combustibili fossili: carbone petrolio Gas naturale i minerali usati per la produzione di energia nucleare, quali l uranio ed il plutonio.
IL CARBONE Il carbone è un combustibile fossile o roccia sedimentaria estratto da miniere sotterranee o a cielo aperto o prodotto artificialmente. La formazione del carbone risale a circa 300 milioni di anni fa, quando un clima caldo ed umido ed un'elevata concentrazione di CO₂. È un combustibile pronto all'uso, formatosi entro rocce sedimentarie di color nero o bruno scuro; composto principalmente da carbonio, tracce di idrocarburi, oltre a vari altri minerali accessori assortiti, compresi alcuni a base di zolfo.
UTILIZZI Gassificazione: in passato, il carbone veniva convertito in gas, poi distribuito per mezzo di tubature ai clienti, per poter esser bruciato per illuminazione, riscaldamento e cucina. Liquefazione: il carbone può essere convertito anche in combustibili liquidi come benzina o gasolio, attraverso svariati procedimenti
TIPI DI CARBONE TORBA: la torba non è un vero e proprio carbone fossile, in quanto deriva da piante erbacee che hanno subito una trasformazione parziale. Ha un aspetto spugnoso o addirittura filamentoso e un colore scuro. Si trova in giacimenti superficiali detti torbiere LIGNITE: ha un contenuto di carbonio di circa 70%. I giacimenti si trovano prevalentemente in superficie. Le ligniti sono di tre tipi: -lignite picea -lignite xiloide -lignite torbosa ANTRACITE: è il carbone proveniente da resti vegetali preistorici più antico; contiene una percentuale di carbonio pari al 90%. Ha colore nero e lucentezza metallica, è un carbone duro e fragile e più pesante degli altri GHIAIETTO: il ghiaietto è un mineraloide ossia una forma naturale e compatta di lignite che perlopiù viene lucidata ed utilizzata come pietra ornamentale sin dall età del ferro.
Antracite. Litantrace. Lignite. Catasta di torba
Una fonte non rinnovabile: il Gas naturale
Dove possiamo trovarlo Possiamo trovarlo insieme al petrolio, al carbone, e nelle paludi nelle discariche. Oppure liberato nell atmosfera dal attività vulcanica.
Da cosa è composto il gas naturale? I principali componenti sono: Metano(Ch4) Etano(CH3CH3) Propano(CH3CH2CH3) Butano(CH3CH2CH2CH3) E altre sostanza come anidride carbonica(co2) e azoto(n)
Uso del gas naturale Gli usi più comuni sono per cucinare, per scaldare l'acqua sanitaria, per riscaldamento e il condizionamento degli edifici. In alcuni usi industriali Il gas naturale è una delle principali fonti utilizzate per la produzione di energia elettrica. La combustione di un metro cubo di gas naturale di tipo commerciale generalmente produce circa 38 MJ, ossia 10,6 kwh
Dove si trova il gas naturale e come viene trasportato fino a noi? I più grandi giacimenti conosciuti si trovano nel Golfo Persico (Qatar e Iran), ma il paese che possiede le maggiori riserve conosciute è la Russia Vengono trasportati con i gasdotti e metaniere (navi da trasporto).
Produttori e riserve Principali produttori di gas naturale (espresso in km³ nel 2010).[2] NB: 1 km³=1.000.000.000 m³. Produttore Riserve Produzione annua Vita media riserve (anni) Russia 46.000 624,61 74 Iran 29.610 146,41 202 Qatar 25.267 127,97 198 Arabia Saudita 8.287 79,77 99 Emirati Arabi Uniti 6.504 51,09 119 Stati Uniti 7.721 600,15 13 Nigeria 5.338 32,06 243 Algeria 4.504 86,58 52 Venezuela 5.327 24,50 214 Norvegia 2.485 108,73 26 Turkmenistan 8.340 43,17 193 Indonesia 2.960 91,47 32 Australia 3.225 51,39 63 Malesia 2.362 64,26 37 Kazakistan 1.950 28,38 69 Uzbekistan 1.682 62,83 27 Cina 2.751 96,60 28 Egitto 2.883 60,06 36 Canada 1.685 157,66 11
Principali importatori di gas naturale (miliardi di m³ nel 2010) [2] Importatore Totale Principali esportatori Canada Russia Algeria Norvegia Paesi Bassi Indonesia Malesia Australia Stati Uniti 106,59 92,24 Germania 89,39 32,07 30,08 22,40 Giappone 85,90 17,25 16,79 15,87 Italia 69,28 22,92 22,71 4,81 7,21
Sicurezza Il gas, in natura è inodore e incolore, quindi viene mescolato insieme a una sostanza chimica per renderlo di cattivo odore in modo tale da poter evitare le perdite di gas; invece nelle miniere vengono installati sensori e invece l'ambiente minerario è specificamente sviluppato per evitare fonti di accensione del gas
I danni sono: Danni Gas serra: anidride carbonica, monossido di carbonio, ozono,ossido di azoto; Diminuzione della pressione sotteranea, quindi danni ai territori e dell ecosistema; Inquinamento generale.
LE CENTRALI NUCLEARE Le centrali nucleari producono energia elettrica sfruttando il calore generato da reazioni nucleari. Il processo si verifica nel nocciolo del reattore, dove gli atomi in genere uranio o plutonio urtati da un neutrone si dividono. L'energia rilasciata è usata poi per alimentare il generatore di corrente della centrale. I prodotti della reazione, le scorie, sono radioattivi e pericolosi per gli esseri viventi: non mancano quindi problemi di sicurezza per il funzionamento e la manutenzione di questi impianti
GENERARE ENERGIASENZAESPLOSIONE LE CENTRALI NUCLEARI Le centrali nucleari producono energia elettrica sfruttando il calore generato da reazioni nucleari. I prodotti della reazione, le scorie, sono radioattive e pericolose per gli esseri viventi. Generare energia senza esplosione Sono in funzione oltre 430 reattori a fissone che forniscono circa il 17% dell energia usata ogni anno; la fissione comporta la divisione in due parti dell atomo.
COME FUNZIONA UNA CENTRALE NUCLEARE E SMALTIMENTO DI SCORIE La parte centrale di un reattore è il cosidetto nocciolo; qui avviene la fissione del combustibile nucleare sagomato in barre. Le barre sono immerse in una sostanza che agisce da moderatore e rallenta i neutroni responsabili della reazione. Tutto intorno al nocciolo del reattore ci sono tubi dove scorre l acqua. Il liquido riscaldato dal calore prodotto durante la fissione, viene trasformato in vapore ad alta temperatura, il vapore poi è adoperato per far muovere le turbine della centrale. Per limitare i pericoli di contaminazione le scorie vanno prima trattate o stipate in opportuni contenitori
PROBLEMI DI SICUREZZA DELLE CENTRALI NUCLEARI Per limitare i pericoli di contaminazione le scorie vanno prima trattate o stipate in opportuni contenitori. Un altro aspetto importante è la sicurezza intrinseca del reattore. Per ridurre i rischi, i moderni reattori sono progettati in modo che, accanto a questi sistemi di sicurezza attivi, ci siano anche sistemi di sicurezza passivi
L INCIDENTE NUCLEARE DI CERNOBYL A Černobyl', in Ucraina, il 26 aprile 1986 un incidente ha provocato l'esplosione e l'incendio del reattore numero 4 della centrale nucleare. Pesanti ripercussioni hanno interessato una vasta zona attorno all'impianto: grandi quantità di materiale radioattivo sono state liberate nell'area circostante e si è formata una nube tossica che nei giorni seguenti ha raggiunto buona parte d'europa..
il petrolio Il petrolio è una miscela naturale di idrocarburi (soprattutto carbonio e idrogeno) estratta dai giacimenti che si trovano nella crosta terrestre, a una profondità generalmente compresa tra poche decine e diverse migliaia di metri.
Come si forma il petrolio? I sedimenti depositati sul fondo degli oceani, accrescendo il loro spessore e dunque il loro peso, sprofondano nel fondale marino; a mano a mano che altri sedimenti si accumulano, la pressione su quelli sottostanti aumenta considerevolmente e la temperatura si alza di diverse centinaia di gradi. Il fango e la sabbia si induriscono trasformandosi in argillite e arenaria, il carbonio precipita, le conchiglie si induriscono trasformandosi in calcare, mentre i resti degli organismi morti si trasformano in sostanze più semplici composte da carbonio e idrogeno, gli idrocarburi appunto, per dare origine al petrolio greggio e al gas naturale. Viene portato alla superficie dalla pressione dei gas sotterranei o mediante pompe; viene poi raccolto in serbatoi e trasportato per mezzo di oleodotti o petroliere nei luoghi di lavorazione. Dalla sua raffinazione si ottengono prodotti molto importanti come benzina, cherosene ecc.
Importanza del petrolio La civiltà industriale dipende in larga misura dai derivati del petrolio. Solo negli anni Settanta (con la crisi derivante dai conflitti in Medio Oriente) la riduzione delle forniture petrolifere (e il conseguente rialzo dei prezzi) costringe i paesi industrializzati a cercare prodotti alternativi al petrolio, sia nel settore della produzione di energia, sia in quello industriale.
L'aspetto scientifico Si distinguono tre classi principali di petroli, a seconda del tipo di idrocarburo prevalente: i petroli a base paraffinica, costituiti prevalentemente da paraffine; quelli a base naftenica, costituiti prevalentemente da nafteni; e quelli a base mista, nei quali le percentuali dei due tipi precedenti di idrocarburi sono pressoché uguali. Molto più rari e pregiati sono i petroli della "quarta classe", detti a base aromatica perché costituiti prevalentemente da idrocarburi aromatici
GRAZIE PER L ATTENZIONE MARCO MONACO, DANIELE CALLEA, ZIXIONG TANG, MATTEO DE RIZZO.