Guida per principianti ai Combustibili

Guida per principianti ai Combustibili L'energia è essenziale per soddisfare i bisogni più elementari della nostra abitazione: cucinare, riscaldare acqua e riscaldare gli ambienti. Ma è anche un fattore importante per la salute, poiché a seconda di quale combustibile usiamo per l energia domestica, soffriremo di un maggiore o minore grado di contaminazione. Nel mondo ci sono ancora più di tre miliardi di persone che bruciano legno, sterco, carbone e altri combustibili tradizionali all'interno delle loro case. L'inquinamento dell'aria risultante provoca difficoltà respiratorie, irritazione agli occhi e malattie respiratorie croniche, che possono portare fino alla morte. È importante conoscere i diversi tipi di combustibile domestico, i loro vantaggi e svantaggi, al fine di utilizzare quello che fornisce più servizi con meno rischi per la salute e l'equilibrio ambientale. INDICE 1. Introduzione 2. I diversi tipi di combustibili domestici: caratteristiche, potenziale energetico, requisiti di stoccaggio, costi comparati, inquinamento associato: - Gas naturale - Petrolio - Carbone - Biomassa (legno) - Gas di petrolio liquefatto (GPL) 1

1. INTRODUZIONE Al giorno d'oggi i combustibili sono molto importanti nelle nostre case. Essi sono utilizzati per il riscaldamento, per cucinare e per far funzionare i nostri veicoli. Ci sono diversi tipi di combustibili per uso domestico sul mercato, con caratteristiche diverse in termini di energia, prezzo, vantaggi e svantaggi. Film: http://youtu.be/fbi4s-fngby (Day after tomorrow) http://youtu.be/fh5gjhg4j5y (Combustibili futuri: Guida per il consumatore alle energie alternative) 2

2. I DIVERSI TIPI DI COMBUSTIBILI DOMESTICI 2.1. GAS NATURALE È un gas inodore e incolore costituito da una miscela di gas originariamente contenuta all'interno della terra. È estratto da giacimenti a grande profondità nel sottosuolo. L'acqua viene rimossa e viene trasportato con vari metodi. Grazie alle sue proprietà fisiche viene più facilmente trasportato come gas attraverso tubazioni ad alta pressione, il cosiddetto gasdotto. A differenza di altri gas, non viene stoccato in serbatoi come un liquido perché richiede particolari condizioni di pressione e temperatura. Quando il gas naturale viene bruciato rilascia molto calore ed è per questo che è così utile nelle famiglie. Il suo potere calorifico è di circa 11.000 kcal/m 3. Pur essendo inodore, la sua presenza in atmosfera può essere rilevata con l'aggiunta di un odorante che conferisce un odore sgradevole per rilevare eventuali perdite. Il gas naturale è più leggero dell'aria, quindi si dissipa facilmente nell'atmosfera. Il gas naturale è la seconda fonte di energia primaria utilizzata in Europa (pari al 20% del consumo) ed è in aumento. Una ragione che spiega il suo utilizzo è che il livello di inquinamento è basso rispetto ad altri combustibili, e può produrre energia elettrica ad alto rendimento. Lo svantaggio è che i siti di produzione sono lontani dall'europa, quindi necessita di sistemi di trasporto specializzati. Video: http://youtu.be/bzlznidztpi (Gas naturale: energia per andare avanti) 3

2.2. PETROLIO È un combustibile liquido naturale comprendente una miscela di idrocarburi. I suoi valori calorifici sono compresi tra 9.000 e 11.000 kcal / kg. Deriva dalla trasformazione, con l'azione di alcuni batteri, di enormi masse di plancton sepolti da sedimenti in determinate condizioni di pressione e temperatura. È, quindi, un combustibile fossile, più leggero dell'acqua. Questi depositi sono stoccati nel terreno, tra le rocce, formando sacche di petrolio. Il petrolio greggio è inutile. I suoi componenti devono essere separati in un processo chiamato raffinazione. Questo processo viene eseguito in impianti di raffineria. I componenti sono separati nella torre di frazionamento, riscaldando il petrolio. Nella parte più alta della torre vengono raccolti gli idrocarburi più leggeri e volatili e nella parte inferiore i più pesanti. La raffinazione del petrolio genera i seguenti prodotti, partendo dal più pesante, ottenuto ad alta temperatura nella parte inferiore della torre di frazionamento: - Rifiuti solidi come l'asfalto: per coprire le strade. - Oli pesanti: per lubrificare le macchine. - Gasolio: Per il riscaldamento e i motori diesel. - Kerosene: Per i motori degli aerei. - Benzina: Per il trasporto di veicoli. - Gas: butano, propano, come combustibile domestico. Tra i vantaggi del petrolio possiamo dire che l'energia viene rilasciata in modo regolare, con una buona prestazione e permette di ottenere diversi prodotti. Tuttavia, essendo non rinnovabile, le sue riserve gradualmente diminuiscono e, quando questo accade, il prezzo aumenterà. È anche altamente tossico, inquinante e contribuisce all'effetto serra e alle piogge acide. 4

Video: http://youtu.be/8fcsjowhbfg (scoprire i numerosi utilizzi del petrolio e il ruolo della raffinazione del petrolio nella nostra vita di tutti giorni) 5

2.3. CARBONE Il primo combustibile fossile utilizzato è il carbone, del quale esistono abbondanti riserve. Esso rappresenta circa il 70% delle riserve energetiche globali di combustibili fossili attualmente conosciute, ed è principalmente utilizzato nella produzione di elettricità. Proviene dalla lavorazione di grandi piante del periodo Carbonifero. Questi vegetali sepolti sono passati attraverso un processo di fermentazione in assenza di ossigeno, dovuto all'azione combinata di microrganismi, temperatura e pressione appropriata. Col passare del tempo, il contenuto di carbonio del carbone è aumentato, aumentando la sua qualità e il suo potere calorifico. Secondo questo criterio, il carbone può essere classificato in: - Torba è il nuovo carbone. Ha un alta percentuale di umidità (fino al 90%), basso potere calorifico (meno di 2000 kcal / kg) e bassa percentuale di carbonio (meno del 50%). Ha bisogno di essere asciugata prima dell'uso. Si trova nelle paludi. È usata per il riscaldamento. - Lignite: potere calorifico inferiore a 7000 kcal / kg, con oltre il 50% di carbonio e alta umidità (30%). Si trova in fosse all'aperto e, quindi, il suo uso è spesso redditizio. È utilizzata nelle centrali elettriche. - Carbone: ha un elevato potere calorifico, più di 7000 kcal / kg e più alta percentuale di carbonio (85%). È utilizzato in centrali elettriche e in fonderie di metallo. - Antracite: il carbone più antico, ha più del 90% di carbonio. Brucia facilmente e ha un elevato potere calorifico (più di 8000 kcal / kg). Ci sono anche tipi artificiali di carbone, ottenuti dal carbon fossile (coke) o dal legno (carbone vegetale). 6

Il carbone è una delle principali fonti di combustibile utilizzate per la produzione di energia. È anche essenziale per la produzione di ferro e acciaio: infatti, quasi il 70% della produzione di acciaio proviene da ferro realizzato in altiforni a carbone. Il grande vantaggio del consumo di carbone è che produce una grande quantità di energia in un modo semplice e comodo. Tuttavia, come svantaggi, va detto che la rimozione è pericolosa e non è una fonte rinnovabile, quindi si esaurirà in futuro. Inoltre, la sua combustione genera problemi ambientali e contribuisce all'effetto serra e alle piogge acide, soprattutto se ha un alto tasso di zolfo. 7

2.4. BIOMASSA La bioenergia o energia da biomassa è un tipo di energia rinnovabile proveniente dall'utilizzo di materia organica formata in qualche processo industriale e biologico o meccanico, generalmente di sostanze che costituiscono gli esseri viventi (piante, animali, esseri umani, ecc), o loro resti e detriti. L'utilizzo di energia da biomassa può essere diretto (ad esempio, dalla combustione), oppure avvenire mediante conversione in altre sostanze che possono essere utilizzate come combustibili o alimenti. C'è una leggera tendenza a favore delle energie rinnovabili in Europa, paragonata al Nord America dove invece si prediligono i biocarburanti. La Germania è il più grande consumatore europeo di bioenergia, con il 16% del totale dell UE-27 nel 2007, con un consumo di 128 TWh, con un fatturato di 10.000 milioni di e un risparmio di oltre 50 milioni di tonnellate di CO 2 emesse nell atmosfera. Nel 2007 l'energia da biomassa ha rappresentato il 5% del consumo totale di energia primaria, una percentuale che si prevede un aumento fino al 10% (nel 2020) e al 15% (nel 2030). Attualmente la tecnologia applicata alla biomassa beneficia di un grande sviluppo. Il vantaggio principale della biomassa è che porta alla riduzione delle emissioni di CO 2. Non emette sostanze inquinanti, e quasi nessuna particella solida. Qualora i residui provenienti dalle altre attività vengano utilizzati come biomassa, questo si traduce in riciclo e riduzione dei rifiuti. Si riduce anche la dipendenza dalle forniture di carburante straniere. Il suo principale svantaggio è che ha un costo di produzione più elevato rispetto 8

all'energia che proviene da combustibili fossili e dispone di efficienza energetica inferiore rispetto ai combustibili fossili. Inoltre, la materia prima è a bassa densità di energia, il che significa che necessita di molto volume e quindi può portare problemi di trasporto e stoccaggio. Video: http://youtu.be/k4vnq_nibgq (Che cos è la biomassa?) 9

2.4. GAS DI PETROLIO LIQUEFATTO (GPL) Il GPL è butano e propano. Si ottiene in raffinerie attraverso il processo di raffinazione del petrolio, e ha un potere calorifico di circa 25.000 kcal/m3. Viste le sue proprietà fisiche, la sua distribuzione avviene attraverso lo stoccaggio allo stato liquido ad alta pressione in cilindri di acciaio, ma per il consumo finale viene portato allo stato gassoso a bassa pressione. Uno dei principali vantaggi in confronto al gas naturale è dato dalla maggiore quantità di calore prodotta per unità di volume di gas consumato. Tuttavia, come per il gas naturale, un odorizzante è necessario per percepire la sua presenza in atmosfera per verificare un eventuale perdita. Inoltre, il GPL è più pesante dell'aria, per cui se si dovesse verificare una perdita il gas si concentrerebbe a livello del suolo, con conseguente pericolo per l'utente. Questo pericolo e le gravi conseguenze dell inalazione sono i suoi principali difetti. Video: http://youtu.be/brzdz9wg7ey (Liquid Petroleum LP Gas 1960) 10

Siti utili: http://www.eea.europa.eu/es http://www.bioplat.org http://tecnologiafuentenueva.wikispaces.com/file/view/combustiblesfosiles.pdf; http://www.who.int/indoorair/publications/fuelforlife/es/index.html; http://www.bioplat.org/main_in.html; http://www.energiasrenovables.ciemat.es/suplementos/sit_actual_renovables /biomasa.htm#wav This information was presented as part of the Senior Engagement in a Green Economy Project (SEE-GREEN) funded by Lifelong Learning Programme (Gruntdvig) through the European Commission. The project time line is November 2011 to 2013. For more information and to take part in our online community visit: http://www.see-green.eu/seegreensite/en/ 11