Le classi 2A e 2B vi augurano buona visione!!!
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L’energia, i vari tipi di
inquinamento e il risparmio
energetico
di Samuele B., Natanail D., Marco F., Stefano T. e
Alessandro P.
Classi 2 A-B A.S. 2012-13
A cosa serve l’energia?
L’energia è necessaria per far funzionare le industrie,
per i trasporti, per le necessità individuali di ogni giorno.
La maggior parte dell’energia proviene da combustibili
fossili (carbone, petrolio, metano) che sono destinati ad
esaurirsi. E’ necessario trovare nuove fonti energetiche
che siano inesauribili e non inquinanti.
La centrale nucleare di
Černobyl, ora in disuso, è un
esempio di edificio inquinante,
perché, guastatosi il reattore, ha
non solo inquinato tutta la città
di Černobyl, ma ha anche
rilasciato nell’aria scorie
tossiche.
Le energie rinnovabili
Clicca sul nome di un tipo di energia per informazioni.
ENERGIA
IDROELETTRICA
ENERGIA
GEOTERMICA
ENERGIA
SOLARE
ENERGIE
RINNOVABILI
BIOGAS
ENERGIA
EOLICA
Le energie non rinnovabili
Clicca sul nome di un tipo di energia per informazioni.
ENERGIA
NUCLEARE
METANO
PETROLIO
ENERGIE
NON
RINNOVABILI
CARBONE
IDROGENO
L’energia idroelettrica
L’energia idroelettrica è un tipo di energia rinnovabile, e quindi non
soggetta a esaurimento.
• Le centrali idroelettriche utilizzano la caduta delle acque dei
fiumi e dei torrenti, raccolte in grandi bacini artificiali, creati
sbarrando le valli con le dighe;
• L’acqua raccolta nel bacino artificiale viene convogliata nelle
condotte forzate;
• Il getto violentissimo e la forte pressione dell’acqua colpisce le
pale della turbina, mettendola in rotazione;
• A sua volta la turbina è collegata a un generatore di corrente
elettrica: l’alternatore;
• Il trasformatore, infine, aumenta i valori di tensione della
corrente prodotta prima di inviarla alle linee di trasporto.
Un esempio di diga
utilizzata per una
centrale idroelettrica
in Tennessee
L’energia geotermica
Un giacimento geotermico nasce dove la crosta terrestre
delle zone calde relativamente vicine alla superficie. Questi
giacimenti sono usati nelle centrali geotermoelettriche.
In una centrale geotermoelettrica il vapore naturale fa
muovere una turbina collegata a un alternatore che
genera corrente elettrica. Il residuo viene fatto
condensare in una torre di refrigerazione e iniettato
nuovamente nel sottosuolo.
Un esempio di
centrale
geotermoelettrica.
L’energia solare
Il tipo di energia solare più sviluppato è quello a bassa
temperatura. Per produrla vengono utilizzati pannelli
solari piani o collettori solari.
Si usa per:
 La produzione di acqua calda nelle abitazioni per usi
sanitari;
 Il riscaldamento i case, uffici, scuole;
 La produzione di aria calda per usi agricoli e
industriali.
Un esempio di casa
munita di pannelli
per la produzione di
energia solare.
L’energia eolica
La macchina che trasforma l’energia del vento in
energia elettrica è il generatore eolico. Il componente
essenziale di un generatore eolico è il rotore, costituito
da un certo numero di pale fissate sul mozzo e
progettate per sottrarre al vento parte della sua energia
cinetica e trasformarla in energia meccanica di
rotazione. Il rotore, tramite un moltiplicatore di giri,
aziona il generatore elettrico.
Un esempio di
aerogeneratori, utilizzati
per la produzione di
energia elettrica.
I biogas
I rifiuti organici degli animali e gli scarti dei prodotti
agricoli, se sottoposti a fermentazione, producono
biogas. In questo processo, detto di biogassificazione, i
batteri anaerobici trasformano i liquami in gas. Gli
impianti di biogas si rivelano utili, come fonte di energia
alternativa, nei paesi in via di sviluppo, come l’India.
Un esempio di
impianto a
biogas.
L’energia nucleare
L’utilizzo dell’energia nucleare continua ad alimentare polemiche:
da un lato i sostenitori, che la considerano l’unica alternativa valida
per sostituire i combustibili fossili, dall’altro lato i detrattori, che la
considerano ancora pericolosa.
L’energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde
modificazioni della struttura della materia. Essa può trasformarsi in
energia secondo la legge fisica, qui espressa con la formula:
𝐸 = 𝑚 × 𝑐2
Due sono i processi che possono produrre energia nucleare:
 La fissione o scissione nucleare;
 La fusione nucleare.
Il metano
Il metano rappresenta un’ottima risorsa energetica, e
anche la più pulita fra i combustibili fossili. Il metano, al
pari del petrolio, si è formato per la lenta
decomposizione di sostanze organiche durante milioni
di anni. Il metano si trova nel sottosuolo sotto forte
pressione. Dai pozzi di produzione il metano viene
trasportato ai luoghi desiderati per mezzo di grandi
condutture, dette gasdotti o metanodotti.
Un esempio di
impianto per
l’estrazione di
metano.
Il petrolio
Il petrolio o greggio è un liquido oleoso che si trova
comunemente in strati profondi della crosta terrestre.
Per il suo valore è stato spesso definito oro nero.
Attualmente è la più importante risorsa energetica
mondiale ed è anche la materia prima di base per
l’industria petrolchimica. Dai pozzi di produzione il
greggio viene portato nelle raffinerie per mezzo di
oleodotti.
Un esempio di
oleodotto.
Il carbone
I carboni fossili derivano da una lenta decomposizione
che in migliaia di anni ha decomposto il legno di antiche
foreste sepolte poi dall’acqua sotto la crosta terrestre. I
giacimenti di carbone si possono trovare a cielo aperto
o, più spesso, scavando gallerie e pozzi per raggiungere
gli strati carboniferi più profondi.
Un esempio di
miniera di
carbone in Galles.
L’idrogeno
L’idrogeno è il terzo elemento più abbondante sulla
Terra. L’idrogeno deve essere prodotto, quindi non può
essere considerato una fonte di energia primaria, ma un
vettore energetico.
La vettura a idrogeno sarà probabilmente l’auto del
futuro: è non inquinante e molto silenziosa.
Energia: che fare?
Fonte energetica
Vantaggi
Svantaggi
COMBUSTIBILI FOSSILI
(carbone, petrolio, metano)
•
•
Sono facilmente utilizzabili;
Possono essere trasportati, immagazzinati e
utilizzati quando servono;
Producono molta energia
•
La disponibilità di uranio è molto grande;
Le centrali nucleari non comportano emissioni di
gas serra;
Permette lo sviluppo di centrali di grande potenza
che producono energia a basso costo.
•
•
URANIO
•
•
•
•
•
•
•
ACQUA
•
•
SOLE
•
•
•
VENTO
•
L’energia dell’acqua è rinnovabile e assolutamente
pulita.
Durante la notte, quando la domanda di energia è
minore, l’acqua di alcuni impianti specializzati può
essere pompato verso l’alto, per essere poi
utilizzata nei momenti in cui c’è bisogno di energia.
•
L’energia solare è gratuita, inesauribile, diffusa in
tutto il mondo;
Non inquina e non produce residui;
È adatta anche per usi di tipo domestico (pannelli
solari, celle solari sui tetti delle case).
•
L’energia del vento è gratuita, inesauribile, non
produce residui e non inquina.
•
•
•
•
•
•
Sono presenti soltanto in alcuni Paesi che ne
possono determinare la disponibilità e il prezzo;
Sono fonti esauribili;
Quando vengono bruciati producono anidride
carbonica, ossidi di azoto e polveri, che sono fra i
maggiori responsabili dell’effetto serra e
dell’inquinamento atmosferico.
In caso di incidenti nelle centrali, possono essere
rilasciate nell’atmosfera sostanze radioattive
molto pericolose;
Produce scorie radioattive che è necessario
depositare in luoghi sicuri per centinaia di anni;
Lo smaltimento delle scorie e la bonifica in caso di
dismissione delle centrali hanno costi molto alti e
sono molto difficili da effettuare.
L’energia idroelettrica è disponibile solo dove
esistono fiumi o bacini idrici naturali o artificiali;
I bacini artificiali possono avere un notevole
impatto ambientale, modificando l’equilibrio
idrogeologico e gli ecosistemi;
In caso di incidenti alle dighe, si possono causare
gravi danni alle popolazioni.
L’energia solare è una fonte discontinua: sparisce
di notte e quando è nuvoloso;
Gli impianti solari sono ancora molto costosi;
Per produrre buoni quantitativi di elettricità è
necessario coprire grandi aree con pannelli solari.
Solo alcune località sono adatte all’utilizzo
dell’energia eolica;
Gli impianti sono ancora costosi e necessitano di
ampie superfici.
GEOTERMIA
•
È una fonte inesauribile e poco inquinante.
•
Soltanto alcune zone del pianeta consentono l’uso
dell’energia termica.
BIOMASSE
•
•
Sono fonti rinnovabili;
Si possono utilizzare rifiuti o scarti.
•
Possono soddisfare solo in minima parte il
fabbisogno energetico;
Sono adatte solo ad usi locali.
•
Il risparmio dell’energia: le scelte
possibili
Le risorse della Terra sono disponibili in quantità limitata. Ritornare indietro sulla
strada dello sviluppo economico è impensabile e per molti paesi emergenti, che
stanno appena ora oscillandosi di dosso secoli di fame e miseria, è soprattutto
ingiusto.
Le strade da percorrere sembrano essere due:
 Incrementare l’impegno a ricercare, produrre e distribuire nuove fonti di energia
in condizioni di assoluta sicurezza e rispetto per l’ambiente;
 È indispensabile ridurre i consumi di energia, eliminandone innanzitutto gli
sprechi.
Durata presunta dei
combustibili fossili
2310
2210
2110
2010
Durata
presunta dei
combustibili
fossili
Quali energie dovremmo usare
Purtroppo, dato che noi usiamo in
maggior parte le energie non rinnovabili,
esse si stanno esaurendo e inquinano
anche di più rispetto a quelle rinnovabili.
Si deve cercare quindi di usare perlopiù
energie rinnovabili, che danno quasi
sempre lo stesso risultato di quelle non
rinnovabili ma inquinano di meno. Ad
esempio si può cercare di usare lampadine
a risparmio energetico rispetto a quelle
normali. Quelle a LED, ad esempio,
inquinano il 90% in meno rispetto a quelle
tradizionali.
I vari tipi di inquinamento
INQUINAMENTO AGRICOLO
L'inquinamento agricolo è causato da
un uso scorretto ed eccessivo di
fertilizzanti e pesticidi. Questi essendo
idrosolubili raggiungono le falde
acquifere, provocando l'inquinamento
del rifornimento idrico di molte città;
inoltre non essendo completamente
biodegradabili si depositano nei corsi
d'acqua favorendo il processo di
eutrofizzazione, che porta alla
distruzione delle forme di vita
presenti.
INQUINAMENTO BIOLOGICO
Alcuni fra i maggiori inquinamenti biologici sono
batteri, virus, pollini, funghi, muffe, acari e
allergeni degli animali domestici. Le muffe sono
funghi microscopici che producono particelle
(spore) che si disperdono nell’aria
principalmente in estate e autunno. Negli
ambienti indoor si sviluppano principalmente su
pareti e pavimenti umidi, su carte da parati, nel
materasso, nei divani e tappezzerie, nei sistemi di
condizionamento d’aria, negli umidificatori, e in
tutti quegli ambienti dove si crea un alto tasso di
umidità. Gli effetti sanitari riguardano le allergie
di tipo respiratorio e alcune dermatiti allergiche.
Le spore e i filamenti prodotti dalle muffe
possono causare miti e asma.
INQUINAMENTO DOMESTICO
L’inquinamento domestico è dovuto all’aria viziata,
ai vapori, al fumo di sigaretta e all’esalazioni chimiche
presenti all’interno delle case. Il 40% dei materiali edili e
di pulizia (vernici di mobili, detersivi che sprigionano
vapori nocivi anche se chiusi, moquette, tessuti
sintetici) possono causare effetti nocivi sugli abitanti.
La situazione è ancor peggiore nelle case in cui si
trovano impianti di condizionamento malfunzionanti,
pericolosi campi elettromagnetici, infiltrazioni da
radon. Negli Stati Uniti è stata addirittura scoperta una
malattia causata dagli edifici, la quale è stata definita
dall’ Organizzazione Mondiale della Sanità“Sindrome
dell’ edificio malato”, che si presenta con vari sintomi
come nausee, irritazioni,allergie e dolori alle
articolazioni.
INQUINAMENTO IDRICO
Consiste nella contaminazione dell'acqua,
dei fiumi, dei laghi e dei mari derivante da
liquami o rifiuti domestici, urbani, chimico
industriali o nucleari scaricati nell'ambiente.
Oceanografia, idrologia e chimica
ambientale sono scienze che cooperano
nell'analisi dei problemi ad esso connessi.
Molti legami sono stati dimostrati, con
dirette correlazioni, tra inquinamento e
malattie. Esistono sindromi che hanno preso
il nome da celebri casi di inquinamento: per
esempio nell'inquinamento delle acque del
mare, la malattia di Minamata in seguito ad
un disastro ecologico avvenuto nella città
giapponese di Minamata, causata da
composti del mercurio.
INQUINAMENTO URBANO
L'inquinamento urbano è dovuto alla
concentrazione degli inquinanti
presenti nell'aria (gas di scarico delle
automobili combinati al clima) e alle
caratteristiche urbanistiche. Una delle
strategie finalizzata al miglioramento
della qualità dell'aria nelle aree urbane
è l'utilizzo di specie arboree, che
attraverso la fotosintesi possono
fissare la CO2 e immagazzinare
l'eccesso come biomassa (carbon
sequestration); inoltre attraverso
l'ombreggiamento e la traspirazione
contribuiscono a mitigare la
temperatura dell'aria.
INQUINAMENTO GLOBALE
L'insieme dei processi fisici, chimici e biologici che
regolano l'ambiente del pianeta è detto "sistema
Terra". L'uomo fa parte di questo sistema e
condiziona fortemente il suo funzionamento. A causa
dei comportamenti umani sono in atto numerosi
cambiamenti globali. L'aumento di CO2 ha alterato il
ciclo naturale per la riserva di carbonio, intesa come
interscambio tra i vari strati della terra e l'atmosfera.
Le emissioni di CO2 nei paesi sviluppati è aumentata
dell’8% fra il 1992 e il 2008. Lo scambio di anidride
carbonica tra gli oceani e l'atmosfera non è più in
equilibrio, per cui l'aumento di CO2 che si dissolve
negli oceani rende più acide le acque con implicazioni
negative per la fauna marina. Il bilancio degli scambi
di carbonio tra l'atmosfera e la vegetazione terrestre
è ancora in pari, ma la deforestazione selvaggia, per
far posto a colture e infrastrutture turistiche, mette a
rischio anche questo interscambio. Intanto
l'emissione di gas serra in atmosfera aumenta
l’effetto serra naturale aumentando le temperature
medie globali provocando lo scioglimento dei
ghiacciai , l'espansione termica degli oceani,
l'alterazione climatica e l'aumento di fenomeni
meteorologici estremi (alluvioni, uragani, ecc.) con
conseguente disastro ideogelogico.
Le piogge acide
Il fenomeno della deposizione acida, maggiormente noto con il termine
di piogge acide, consiste nella deposizione acida umida ovvero la ricaduta
dall'atmosfera sul suolo di particelle acide, le molecole acide diffuse
nell'atmosfera vengono catturate e deposte al suolo da precipitazioni quali:
piogge, neve, grandine, nebbie, rugiade, ecc.; Tale processo si distingue dal
fenomeno della deposizione acida secca nella quale la ricaduta dall’atmosfera di
particelle acide non è veicolata dalle precipitazioni ed avviene per effetto
della forza di gravità. In questo caso si parla quindi di depositi secchi.
Una pioggia viene definita acida quando il suo pH è minore di 5 normalmente il
pH della pioggia assume valori compresi fra 5 e 6,5 ed è costituita
prevalentemente da acqua distillata e pulviscolo atmosferico, mentre la
composizione delle deposizioni acide umide è data per circa il 70% da anidride
solforica, che reagisce in acqua dando acido solforico. Il rimanente 30% risulta
principalmente costituito dagli ossidi di azoto.
Il Protocollo di Kyoto
Il Protocollo di Kyoto è un trattato
internazionale in materia ambientale
riguardante il riscaldamento globale sottoscritto
nella città giapponese di Kyoto nell’anno 1997
da più di 160 Paesi in occasione della Conferenza
COP3 della Convenzione quadro delle Nazioni
Unite sui cambiamenti climatici. Il trattato è
entrato in vigore 2005, dopo la ratifica anche da
parte della Russia. Nel 2007 si è celebrato
l'anniversario del secondo anno di adesione al
protocollo di Kyoto. Lo stesso anno ricorre il
decennale dalla sua stesura.
Termini e condizioni
Il trattato prevede l'obbligo in capo ai Paesi
industrializzati di operare una riduzione
delle emissioni di elementi al rispetto alle
emissioni registrate nel 1990..
Questi Paesi contribuiscono per il alle emissioni
globali di gas serra.
Il protocollo di Kyoto prevede inoltre, per i
Paesi, la possibilità di servirsi di un
sistema di meccanismi flessibili per l'acquisizione
di crediti di emissioni.
La nostra scuola risparmia?
Mettiamoci alla prova
Videoproiettore acceso
=
Consumo non
indispensabile di energia
Luce accesa nell’ aula di
artistica
=
Consumo non
indispensabile di energia
Luce lasciata accesa in
un’aula
=
Consumo non
indispensabile di energia
Veneziane rotte nell’aula di
artistica e in un’aula
+
Lampada accesa per
mancanza di luce
=
Consumo non
indispensabile di energia
Valutazione dei risultati
Abbiamo eseguito varie letture del contatore elettrico dalla
seconda metà di dicembre 2012 alla fine di febbraio 2013.
Successivamente, verso la fine di gennaio, abbiamo appeso
nell’atrio della scuola il cartellone con le regole da seguire per
ottenere un risparmio energetico; tali regole ci hanno aiutato
ad evitare gli sprechi precedentemente rilevati.
Valutazione dei risultati
Abbiamo calcolato la riduzione percentuale dei consumi
utilizzando la seguente formula:
L’IMPEGNO DI TUTTI I GUARDIANI DELLA LUCE,
DEGLI ALUNNI, DEGLI INSEGNANTI E DEI
COLLABORATORI SCOLASTICI
HA PORTATO AD UNA
RIDUZIONE NELLA NOSTRA
SCUOLA DEL 12,8% DEI CONSUMI
DI ENERGIA ELETTRICA.
Per vedere il questionario clicca qui
Per vedere il volantino clicca qui
Per vedere i segnaporte clicca qui
Spegnete sempre la luce quando uscite da una stanza?
SI
NO
Anziché il bagno, fate la doccia per consumare meno acqua calda?
SI
NO
Spegnete il monitor del computer quando non lo usate?
SI
NO
Per piccoli spostamenti andate in bicicletta o usate l’automobile?
VADO IN BICICLETTA
USO L’AUTOMOBILE
Utilizzate prevalentemente pile tradizionali o quelle ricaricabili?
UTILIZZO PILE TRADIZIONALI
UTILIZZO PILE RICARICABILI
Lasciate il frigorifero aperto per molto tempo?
SI
NO
Usate le lampadine a risparmio energetico o quelle tradizionali?
USO LE LAMPADINE A RISPARMIO ENERGETICO
USO LE LAMPADINE TRADIZIONALI
Avete i pannelli solari?
SI
NO
Utilizzate gli elettrodomestici nelle ore notturne?
SI
NO
Avete il temporizzatore per le luci esterne?
SI
NO
Usate la funzione “Risparmio energetico” nei PC?
SI
NO
Il seguente questionario è stato somministrato ad un campione di 100
famiglie del comune di Varano Borghi al quale hanno così risposto:
100
90
80
70
60
SI
50
NO
40
30
20
10
0
Spegnete le luci?
Risparmiate acqua
calda?
Spegnete i PC e
funzione risparmio
energetico
Lasciare frigo aperto
Utilizzare
elettrodomestici ore
notturne
Avete pannelli solari?
COSA UTILIZZATE PER I PICCOLI SPOSTAMENTI
VADO IN MACCHINA
VADO A PIEDI
VADO IN BICICLETTA
0
10
20
30
40
50
60
70
UTILIZZO PILE TRADIZIONALI O RICARICABILI
80
70
60
50
40
30
20
10
0
PILE TRADIZIONALI
PILE RICARICABILI
NON UTILIZZA PILE
ENTRAMBI
USATE LAMPADINE A RISPARMIO ENERGETICO
LAMPADINE TRADIZIONALI
LAMPADINE ENERGETICHE
ENTRAMBE
USATE IL TEMPORIZZATORE LUCI ESTERNE
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
SI
NO
NON LE HO
GRAZIE DELL’ATTENZIONE
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