LA CLASSE 3ªN
DELLA SCUOLA
VIRGILIO
PRESENTA:
L’energia elettrica viene prodotta nelle centrali elettriche che
sfruttano per la produzione fonti Rinnovabili e non rinnovabili. Sole,
vento, calore della Terra sono fonti Rinnovabili, sempre
disponibili, e non finiranno mai finché sulla Terra esisteranno gli
uomini (fra 5 miliardi di anni il sole smetterà di brillare: ma per
allora avremo ben altri problemi da risolvere...). La legna è una
fonte di energia “quasi” inesauribile: è rinnovabile, a patto di
stare attenti e per ogni albero tagliato piantarne un altro. Le fonti
non rinnovabili, cioè esauribili, sono quelle che si sono formate
nel corso di milioni di anni, come i combustibili fossili (petrolio,
carbone, gas naturale), o addirittura al momento della formazione
del nostro pianeta, come l’uranio. La disponibilità di queste fonti,
per quanto grande, è limitata: prima o poi finiranno.
Il petrolio è un insieme di sostanze naturali che derivano dalla
trasformazione di materiale di origine animale e vegetale che si conserva
e si accumula nel sottosuolo per milioni di anni all'interno delle rocce che
via via si formano. Il petrolio è formato in prevalenza da composti chimici
chiamati idrocarburi, in quanto sono formati da carbonio e idrogeno.
Attraverso il processo di fotosintesi, circa 1 miliardo di anni fa, il carbonio
ha iniziato ad essere fissato nelle piante e poi negli animali; alla morte di
questi organismi, ha subito trasformazioni chimiche che lo hanno restituito
all'atmosfera sotto forma di anidride carbonica (CO2). Quello che rimane
nel sottosuolo, per effetto delle elevate temperature e delle pressioni a cui
è sottoposto, si trasforma in petrolio. Nonostante esistano meccanismi e
sistemi per ricavare dai giacimenti la maggior quantità possibile di
petrolio, è possibile recuperare in media solo un terzo del contenuto
effettivo. Il 21% delle riserve mondiali di petrolio è concentrato in 4
giacimenti di dimensioni straordinarie: Burgan nel Kuwait, Bolivar nel
Venezuela, Ghawar in Arabia Saudita (il più grande giacimento
conosciuto) e Sasaniya di nuovo in Arabia. I giacimenti italiani sono
perlopiù situati nella Pianura Padana, lungo l’arco appenninico e in Sicilia.
Il petrolio viene oggi impiegato per produrre tantissimi beni che
utilizziamo quotidianamente come carburanti e plastica.
Il carbone fossile è stato utilizzato fin dall'antichità, come il petrolio, ma
solo dal 1700 è divenuto una fonte primaria di energia, sostituendo il
legno soprattutto in Gran Bretagna con la famosa Rivoluzione
Industriale. I carboni sono rocce nate dai resti di accumuli vegetali,
progressivamente ricoperti da altri residui. Il processo che trasforma il
vegetale in carbone è lunghissimo e può richiedere diversi milioni di
anni, se non centinaia di milioni. In base alla profondità che i resti
vegetali raggiungono, nascono vari tipi di carbone: a partire da quello
più vicino alla superficie fino a quello più in profondità, abbiamo
lignite, litantrace e, infine, antracite e le rocce che circondano i
depositi sono più vecchie via via che la profondità aumenta. Per questo
i bacini in cui si trovano i migliori giacimenti di carbone sono quelli
composti da rocce molto antiche e che adesso sono emersi
nuovamente in superficie; ne sono esempi l’Australia o l’Antartide che
probabilmente, in età molto antica, era ricca di vegetali e animali. La
nostra penisola è caratterizzata da rocce giovani e probabilmente per
questo in Italia sono presenti solo piccoli giacimenti di carbone. Il
carbone è una fonte di energia non rinnovabile, ma i depositi di questo
materiale sono molto superiori a quelli di petrolio e si stima che fino ad
ora si sia sfruttato solo il 10% delle risorse disponibili.
Il gas naturale è una miscela di sostanze chimiche dette
idrocarburi e altri gas in concentrazioni variabili. Gli
idrocarburi sono una famiglia di combustibili. Nel caso del
gas naturale, l’idrocarburo presente in maggior quantità è il
metano. Il gas naturale è un ottimo combustibile che viene
utilizzato per l’industria e per produrre elettricità, per il
riscaldamento e per altri utilizzi domestici e per il trasporto; è
facile da usare e rispettoso dell’ambiente.
Tanto tempo fa… l’uomo utilizzava il sole per scaldarsi, asciugarsi,
misurare il tempo con le meridiane solari e calcolare il raggio della
Terra (consulta un’enciclopedia al nome Eratostene). Oggi…
continua a essere gradevole fare i bagni di sole, ma possiamo anche
usare l’energia della nostra stella per produrre elettricità grazie ai
materiali semiconduttori, come silicio e germanio che, nei pannelli
fotovoltaici, trasformano direttamente l’energia del sole in energia
elettrica; oppure concentrando i raggi con degli specchi per produrre
vapore: il cosiddetto solare “termico”.
Tanto tempo fa… il vento era usato per
far muovere le navi e far girare le pale dei
mulini a vento.
Oggi… l’energia del vento è trasformata
in elettricità grazie agli aerogeneratori,
mulini a vento moderni. I luoghi dove
vengono sistemati gli aerogeneratori sono
chiamati parchi eolici e vengono costruiti
sui crinali delle colline (in genere tra i 600
e i 1500 metri di altitudine), in valli
ventose, e off-shore, cioè in mezzo al
mare, dove il vento è più forte e regolare.
Tanto tempo fa… si costruivano mulini ad acqua per sfruttare la
corrente dei fiumi e le cascate di montagna per spaccare pietre o
macinare il grano. Oggi… la stessa energia dell’acqua è utilizzata per
produrre elettricità nelle centrali idroelettriche: al posto del mulino ci sono
le moderne turbine e gli alternatori che producono energia elettrica
quando vengono fatti ruotare dalla forza dell’acqua. Le centrali
idroelettriche dette a serbatoio, in montagna, sfruttano il salto dell’acqua.
Di notte poi, quando la maggior parte di noi dorme e c'è bisogno di poca
elettricità, in alcuni impianti l'acqua può essere pompata dal basso verso
l’alto. Così il bacino superiore si riempie e, il giorno dopo, c’è disponibilità
di acqua per le ore di punta. Per produrre elettricità si utilizza anche la
corrente dei fiumi, nelle centrali elettriche ad acqua fluente.
Tanto tempo fa... nella cosiddetta Valle del Diavolo, uno dei nomi con
cui veniva anticamente chiamata la zona di Larderello, dove affiorava il
vapore prodotto dal calore della Terra, si costruivano le terme. Oggi... le
terme ci sono ancora, ma il vapore che esce dal sottosuolo, se
abbondante, può essere utilizzato anche per far girare delle turbine e
produrre energia elettrica: i pozzi di estrazione hanno una profondità che
può superare anche i 3000 metri.
Tanto tempo fa… si usava il petrolio per l’illuminazione e il carbone per
far andare le locomotive. Oggi… le fonti fossili di energia (petrolio,
carbone, gas naturale) vengono utilizzate nelle centrali termoelettriche per
produrre energia elettrica. Una centrale termoelettrica funziona per lo
stesso principio che fa fischiare la pentola a pressione: l’energia del
vapore acqueo. Nelle centrali termoelettriche l’acqua viene riscaldata dalla
combustione delle fonti fossili. Il getto di vapore ad alta pressione viene
poi diretto su una turbina che si mette in moto, trasferendo energia
meccanica all’alternatore che produce elettricità.
Nel 1942… il fisico italiano Enrico Fermi scoprì che era possibile utilizzare
l’energia contenuta nei nuclei degli atomi. Oggi... in Europa il 34%
dell’elettricità è prodotta nelle centrali termonucleari. Una centrale
termonucleare funziona come una termoelettrica, con la differenza che il
calore viene prodotto non dalla combustione delle fonti fossili, ma dalla
rottura dei nuclei di uranio che avviene in un edificio di cemento armato,
detto reattore.