SOMMARIO
1. IL PROBLEMA ENERGETICO
2. IL CONCETTO DI ENERGIA
3.
4.
RINNOVABILE
LE PRINCIPALI FONTI DI ENERGIA
RINNOVABILE
UNO SGUARDO AL FUTURO
FONTI: WIKIPEDIA, IMMAGINI TRATTE DA VARI SITI ATTRAVERSO LA RICERCA CON GOOGLE IMMAGINI
IL PROBLEMA ENERGETICO
ENERGIA
(DAL GRECO ENERGHEIA = ATTIVITÀ)
CAPACITÀ DI
UN CORPO DI
COMPIERE UN
LAVORO
DEFINIZIONE DI ENERGIA
IL PROBLEMA ENERGETICO
PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE
DELL’ENERGIA:
L'energia si trasforma da una forma
all'altra ma non può essere né creata né
distrutta
FORME DI ENERGIA – PRINCIPIO DI CONSERVAZIONE DELL’ENERGIA
IL PROBLEMA ENERGETICO
CONVERSIONE DELL’ENERGIA MECCANICA IN ENERGIA ELETTRICA
IL PROBLEMA ENERGETICO
watt (W)
è l'unità di misura della potenza del Sistema Internazionale.
Un watt equivale a 1 joule al secondo (1 J/s)
Il watt prende il nome da James Watt per il suo contributo nello sviluppo della macchina a
vapore.
ESEMPI:
1.5 kW: Ferro da Stiro
100 kW: Automobile
30000 kW: Propulsore Nave
wattora (Wh)
è una unità di misura di energia
Un wattora equivale alla potenza di un watt fornita per un’ora, quindi 3600 joule
DEFINIZIONE DI WATT E DI WATTORA; CONCETTO DI KILOWATT (kW) E DI KILOWATTORA (kWh)
IL PROBLEMA ENERGETICO
CONSUMI ENERGETICI MONDIALI
IL PROBLEMA ENERGETICO
PRODUZIONE DI ENERGIA IN ITALIA DAL 1900 AD OGGI
IL PROBLEMA ENERGETICO
VARIAZIONE PERCENTUALE DI UTILIZZO DELLE DIVERSE FONTI ENERGETICHE IN ITALIA DAL 1900 AD OGGI
ENERGIE RINNOVABILI
Sono da considerarsi
energie rinnovabili
quelle forme di energia
generate da fonti
che per loro caratteristica
intrinseca si rigenerano
o non sono "esauribili"
nella scala dei tempi
"umani"
e, per estensione, il cui
utilizzo non pregiudica
le risorse naturali
per le generazioni
future
DEFINIZIONE DI ENERGIA RINNOVABILE
ENERGIE RINNOVABILI
Secondo la normativa di riferimento italiana, vengono
considerate "rinnovabili":
« ...il sole, il vento, le risorse
idriche, le risorse geotermiche, le
maree, il moto ondoso e la
trasformazione in energia elettrica
dei prodotti vegetali o dei rifiuti
organici e inorganici. »
ENERGIA RINNOVABILE SECONDO LA NORMATIVA ITALIANA
ENERGIE RINNOVABILI
Rientrano in questa definizione:
• ENERGIA GEOTERMICA
• ENERGIA IDROELETTRICA
• ENERGIA MARINA (Energia delle correnti marine, Energia a gradiente
salino (osmotica), Energia mareomotrice (o delle maree), energia del moto ondoso, energia
talassotermica (OTEC))
• ENERGIA SOLARE (Solare termico e termodinamico, Solare fotovoltaico)
• ENERGIA EOLICA
• ENERGIA DA BIOMASSE (O AGROENERGIE)
(Biocarburanti, Gassificazione, Oli vegetali, Cippato)
FORME DI ENERGIA RINNOVABILE
ENERGIA GEOTERMICA
ENERGIA GEOTERMICA
ENERGIA GEOTERMICA
Il calore è una forma di energia
e, in senso stretto, l’energia
geotermica è il calore
contenuto nell’interno della
Terra.
L’espressione “energia
geotermica” è generalmente
impiegata, nell’uso comune,
per indicare quella parte del
calore terrestre, che può, o
potrebbe essere, estratta dal
sottosuolo e sfruttata
dall’uomo.
ENERGIA GEOTERMICA – DEFINIZIONE
ENERGIA GEOTERMICA
ENERGIA GEOTERMICA – CENTRALE GEOTERMICA
ENERGIA GEOTERMICA
L’energia geotermica è una
fonte a erogazione
continua e indipendente
da condizionamenti
climatici, ma essendo
difficilmente trasportabile,
è utilizzata per usi
prevalentemente locali.
ENERGIA GEOTERMICA – PRO E CONTRO
ENERGIA GEOTERMICA
La produzione geotermica italiana
ha una lunga tradizione:
la prima vera centrale
geotermoelettrica, Larderello
1, entrò in servizio nel 1913.
Attualmente in Italia sono
presenti 34 impianti geotermici
(33 in Toscana e 1 nel Lazio)
soddisfacendo già gli obiettivi
che l’Italia si è data,
relativamente al geotermico,
nei documenti programmatici
per lo sviluppo delle fonti
rinnovabili.
ENERGIA GEOTERMICA – IN ITALIA
ENERGIA IDROELETTRICA
ENERGIA IDROELETTRICA
ENERGIA IDROELETTRICA
L'energia idroelettrica viene
generata sfruttando l'energia
dell'acqua.
L'energia del Sole fa evaporare
l'acqua dagli oceani e il vapore
risale a grandi altezze in atmosfera.
Quindi l'acqua acquista energia
potenziale nonché energia cinetica
quando, infine, cade sulla Terra
sotto forma di pioggia sulle
montagne o scorre verso il mare nei
fiumi lungo i quali possiamo
costruire delle dighe.
ENERGIA IDROELETTRICA - DEFINIZIONE
ENERGIA IDROELETTRICA
ENERGIA IDROELETTRICA - CENTRALE
ENERGIA IDROELETTRICA
L’energia idroelettrica può
essere rinnovata dopo che
e' stata usata per la
generazione di energia.
L’elemento a sfavore è
rappresentato dal grave
impatto ambientale che si
crea con la costruzione di
bacini artificiali.
ENERGIA IDROELETTRICA – PRO E CONTRO
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
Con energia marina, energia oceanica o energia
pelagica si intende l'energia racchiusa in varie forme nei
mari e negli oceani:
Energia delle correnti marine,
Energia a gradiente salino (osmotica),
Energia mareomotrice (o delle maree),
Energia del moto ondoso,
Energia talassotermica (OTEC)
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
ENERGIA DELLE
CORRENTI MARINE
è una forma di energia
alternativa che sfrutta
l’energia cinetica
contenuta nelle correnti
marine.
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
ENERGIA A
GRADIENTE SALINO
detta anche energia osmotica è
l'energia ottenuta dalla differenza
nella concentrazione del sale fra
l'acqua di mare e l'acqua dolce (per
esempio alla foce di un fiume).
La quantità di energia ottenibile con
questo procedimento è significativa.
Nei Paesi Bassi, ad esempio, dove
più di 3.300 m3 al secondo di acqua
dolce sfociano in mare, l'energia
potenziale è di 3.300 MW, in base a
una produzione di 1 MJ/m3 d'acqua
dolce.
ENERGIA MARINA
W1 : acqua dolce
W2 : acqua salata
M : membrana
O : processo osmotico
P : pressione risultante
ENERGIA MARINA
ENERGIA
MAREOMOTRICE
L'energia mareomotrice è quella
ricavata dagli spostamenti d'acqua
causati dalle maree, che in alcune zone
del pianeta possono raggiungere anche
i 20 metri di ampiezza verticale.
Già nell’antichità si cercò di sfruttare
questo tipo di energia, mediante la
costruzione di "mulini a marea". L’acqua
veniva raccolta, durante il flusso, in un
piccolo bacino, che veniva in seguito
chiuso con una paratia. Al momento del
deflusso l’acqua veniva convogliata
attraverso un canale verso una ruota
che muoveva una macina
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
ENERGIA
DEL MOTO ONDOSO
L'energia mareomotrice è quella
ricavata dalle onde
Vi sono varie tecniche di sfruttamento
del moto ondoso. Un esempio noto è
quello delle turbine Pelamis
(sperimentate in Portogallo), costituite
da strutture tubolari galleggianti
ancorate al fondo marino. All'interno
delle strutture vi sono delle turbine
messe in moto dall'acqua che entra ed
esce dalle strutture al ritmo del moto
ondoso in cui il generatore si trova. Tali
generatori generano energia con
costanza, ma mostrano un ingombro
non indifferente.
ENERGIA MARINA
ENERGIA MARINA
ENERGIA
TALASSOTERMICA
detta anche energia mareotermica è
sfrutta le differenze di temperatura tra
la superficie marina e le profondità
oceaniche.
Spesso viene anche indicata come
OTEC, acronimo inglese per Ocean
Thermal Energy Conversion.
Le condizioni ottimali per lo
sfruttamento di tale energia si trovano
in mari molto profondi e caldi.
Impianti sperimentali per la produzione
di energia si trovano nelle Hawaii, a
Tahiti e a Bali
ENERGIA MARINA
Ciclo chiuso: l’acqua calda serve per far evaporare un liquido
interno ( spesso l’ammoniaca ) in modo da utilizzare l’aumento di
pressione per far girare una turbina collegata ad un generatore.
L’acqua fredda, invece, serve per far ritornare allo stato liquido
l’ammoniaca per ricominciare il ciclo
ENERGIA SOLARE
ENERGIA SOLARE
ENERGIA SOLARE
Per energia solare si intende
l'energia prodotta sfruttando
direttamente l'energia irraggiata
dal Sole verso la Terra.
Il 99% dell'energia presente sul
nostro pianeta viene dall'esterno
e soprattutto dal sole, sotto
forma di radiazione, il resto è
dato dall'energia derivante
dall'attrazione gravitazionale
della luna; il modesto 1% di
energia prodotta dal nostro
pianeta nasce dal suo interno e si
manifesta come vulcanismo,
geotermia ed energia nucleare.
ENERGIA SOLARE - DEFINIZIONE
ENERGIA SOLARE
SOLARE
TERMICO
PRODUZIONE DI
ACQUA CALDA
(PANNELLI SOLARI)
ENERGIA SOLARE – SOLARE TERMICO
ENERGIA SOLARE
SOLARE
FOTOVOLTAICO
PRODUZIONE DI
ENERGIA ELETTRICA
(PANNELLI
FOTOVOLTAICI)
ENERGIA SOLARE – SOLARE FOTOVOLTAICO
ENERGIA SOLARE
Questa è un’energia
presente in grande
quantità: potrebbe
infatti soddisfare il
fabbisogno mondiale
di energia primaria
ben 10000 volte.
Gli inconvenienti dal
costo e dalla
manutenzione dei
pannelli.
ENERGIA SOLARE – PRO E CONTRO
ENERGIA EOLICA
ENERGIA EOLICA
ENERGIA EOLICA
L'energia eolica è il
prodotto della
conversione dell'energia
cinetica del vento in
altre forme di energia.
Prima tra tutte le
energie rinnovabili per il
rapporto
costo/produzione, è
stata anche la prima
fonte energetica
rinnovabile usata
dall'uomo.
ENERGIA EOLICA - DEFINIZIONE
ENERGIA EOLICA
Le centrali eoliche sono
costituite da gruppi di
turbine a vento
accoppiate a generatori di
corrente (aerogeneratori).
Incontrando le pale della
turbina, il vento cede
circa il 40% della propria
energia cinetica, che la
turbina trasforma in
energia meccanica,
trasformata a sua volta in
energia elettrica da un
generatore.
ENERGIA EOLICA – LE CENTRALI
ENERGIA EOLICA
Tre elementi giocano, in
particolare a favore di questo tipo
di energia: è assolutamente pulita
dal punto di vista ecologico,
è rinnovabile e la materia prima è
a costo zero.
Per contro non tutti i luoghi del
pianeta risultano idonei
all'installazione di impianti eolici:
per l'irregolarità dei venti in certe
regioni, oppure per la loro
debolezza, visto che per essere
sfruttabili devono soffiare a una
velocità non inferiore ai 4 m/s e
per almeno un centinaio di giorni
all’anno.
ENERGIA EOLICA – PRO E CONTRO
ENERGIA DA BIOMASSE
ENERGIA DA BIOMASSE
ENERGIA DA BIOMASSE
In campo energetico, per
biomassa si intende
qualunque materiale organico
di origine vegetale che possa
essere utilizzato come
combustibile in caldaie
termiche o trasformato in altre
sostanze attraverso reazioni
diverse: in primo luogo
legname, ma anche scarti
agricoli, oggi perlopiù destinati
alle discariche. La legna sotto
forma di combustibile è la
biomassa di gran lunga più
importante.
ENERGIA DA BIOMASSE - DEFINIZIONE
ENERGIA DA BIOMASSE
ENERGIA DA BIOMASSE – PRINCIPALI COMBUSTIBILI DA BIOMASSE
ENERGIA DA BIOMASSE
La biomassa costituisce una
risorsa rinnovabile e
inesauribile, a patto che
essa venga sfruttata non
oltrepassando il ritmo di
rinnovamento biologico.
Altri limiti sono
rappresentati
dall'estensione delle
superfici coltivate e dai
vincoli climatici che
condizionano la crescita
delle diverse specie.
ENERGIA DA BIOMASSE – PRO E CONTRO
ENERGIA DA BIOMASSE
Attualmente esistono centrali termoelettriche alimentate dalla combustione diretta di
rifiuti o di metano ottenuto dalla decomposizione di rifiuti. Altre centrali utilizzano
come combustibile sia il materiale di scarto proveniente da procedimenti agricoli,
sia legna ottenuta dal taglio di piantagioni appositamente coltivate.
ENERGIA DA BIOMASSE - CENTRALI
FONTI RINNOVABILI IN ITALIA
FONTI RINNOVABILI IN ITALIA DAL 1990 AD OGGI
UNO SGUARDO AL FUTURO
UNO SGUARDO AL FUTURO