E N ERGIA
• Come viene prodotta
• I problemi causati dai
combustibili fossili
• Possibili soluzioni
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ANALISI
STORICA
1
1. Petrolio
2. Origine del petrolio
3. Giacimenti di petrolio
4. A cosa serve
5. Derivati
6. Riserve
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ANALISI
STORICA
1
RIFERIMENTO
PROBLEMA
2
Fonti convenzionali
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STORICA
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RIFERIMENTO
PROBLEMA
2
APPROFONDIMENTO
3
1. Le emissioni inquinanti
2. La ricerca dei giacimenti
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STORICA
1
RIFERIMENTO
PROBLEMA
2
APPROFONDIMENTO
3
CONFRONTO
PASSATOPRESENTE
4
Evoluzione
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STORICA
1
RIFERIMENTO
PROBLEMA
2
APPROFONDIMENTO
3
CONFRONTO
PASSATOPRESENTE
POSSIBILI
SOLUZIONI
4
5
1. Fonti alternative
2. Energia fotovoltaica
3. Costi ed applicazioni
4. Cosa possiamo fare
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PROBLEMA
2
APPROFONDIMENTO
3
CONFRONTO
PASSATOPRESENTE
4
POSSIBILI
SOLUZIONI
5
Riferimento
interdisciplinare
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RIFERIMENTO
INTERDISCIPLINARE
6
ANALISI
STORICA
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APPROFONDIMENTO
CONFRONTO
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POSSIBILI
SOLUZIONI
RIFERIMENTO
INTERDISCIPLINARE
IL PETROLIO
Miscela di idrocarburi liquidi ed altre sostanze di origine
fossile, contenuta in rocce sedimentarie ed associata ad
idrocarburi gassosi e solidi in quantità minori
Centinaia di milioni di anni fa piante ed animali hanno
accumulato l’energia proveniente dal sole. L’energia
accumulata ci viene restituita oggi sotto forma di calore
ed energia elettrica
I combustibili fossili sono però un tipo di energia non
rinnovabile ed inquinante
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CONFRONTO
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POSSIBILI
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ORIGINE DEL PETROLIO
I luoghi più favorevoli alla formazione di idrocarburi sono
le aree marine con scarsa circolazione sui fondali
Un ambiente privo di ossigeno permette ai batteri
anaerobi di sottrarre ossigeno ed azoto alle sostanze
organiche arricchendole di carbonio ed idrogeno
(idrocarburi)
L’aumento di pressione e temperatura danno luogo a
reazioni chimiche da cui si originano idrocarburi liquidi
o gassosi (petrolio grezzo)
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GIACIMENTI DI PETROLIO
Gli idrocarburi liquidi e solidi filtrano attraverso le
fessure e le rocce permeabili circostanti finché
non trovano rocce impermeabili o vene d’acqua
(trappole petrolifere)
Gli idrocarburi si accumulano nelle rocce porose
dalle quali vengono estratti
Molo raramente gli idrocarburi liquidi raggiungono
la superficie e si disperdono
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A COSA SERVE
Dal petrolio si possono ricavare molti
prodotti diversi, dai combustibili alle materie
plastiche utilizzate dall’uomo.
Le materie plastiche hanno caratteristiche specifiche:
resistenza, plasticità, durezza, elasticità indeformabilità
aderenza impermeabilità e malleabilità.
I 4 idrocarburi più usati sono: etilene, propilene, butadiene
e benzene
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DERIVATI
Dall’etilene vengono prodotti detergenti con poca
schiuma, mediante polimerizzazione si ottiene il
polietilene (imballaggi), combinando l’etilene con
l’acqua si ottiene l’alcol etilico (solvente), combinandolo
col benzene si ottiene il polistirolo, con il cloro il
polivinilcloruro (PVC).
Dal benzene si ricavano il fenolo, l’anilina, lo stirene ed il
clorobenzene, utilizzati per la fabbricazione di coloranti,
fibre resine, gomme sintetiche, prodotti farmaceutici,
insetticidi, detersivi.
I derivati del petrolio sono poi utilizzati come
combustibile nelle centrali termoelettriche.
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LE RISERVE
Attualmente la produzione del petrolio copre il 37% dei
consumi mondiali di energia.
Le riserve sono concentrate in Medio Oriente (66%),
America del Sud (10%), Europa (7%), Africa (8%).
Le nazioni che consumano più petrolio sono quelle che
meno ne posseggono.
Mantenendo l’attuale livello di produzione Europa ed
America del Nord termineranno le loro riserve entro 15
anni. A livello mondiale esse si esauriranno tra 40 anni.
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FONTI CONVENZIONALI
I Carboni, rocce sedimentarie, sono costituiti da resti di
vegetali modificati dalle pressioni e dalle temperature.
Il carbone nasce attraverso una progressiva
eliminazione di idrogeno ed ossigeno con arricchimento
di carbonio.
Gli oli combustibili, distillati o residui della distillazione
o di altre operazioni di raffineria.
Il gas naturale, costituito in massima parte da metano e
da piccole quantità di etano, propano, butano, pentano,
azoto, elio ed anidride carbonica.
L’Energia nucleare, intesa come fissione nucleare, può
essere
considerata
una
fonte
di
energia
“convenzionale”. In Italia non è utilizzata direttamente.
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3.
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POSSIBILI
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LE EMISSIONI INQUINANTI
Anidride solforosa (malattie
apparato respiratorio e piogge acide)
Ossidi di azoto (irritazione delle vie aeree,
effetto serra, smog fotochimico)
Polveri (danni all’apparato respiratorio,
diminuzione visibilità atmosferica e luminosità,
nebbia, nuvole, piogge acide, ostacolo al
processo della fotosintesi)
Biossido di carbonio (effetto serra)
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LA RICERCA DEI GIACIMENTI
È molto costosa e quindi deve essere fatta con
molta attenzione.
Il metodo utilizzato è quello della sismica a
riflessione: una volta localizzata un’area
interessante si generano onde sismiche tramite
esplosivo o espansione rapida di aria
compressa (in mare), al loro ritorno vengono
registrate da geofoni. L’elaborazione delle
registrazioni fornisce una mappa della
composizione del sottosuolo.
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EVOLUZIONE (1)
Per migliaia di anni l’uomo si è limitato a
consumare energia.
Diventato agricoltore, l’uomo ha imparato a produrre
energia (alimentare, muscolare, eolica ed idrica)
sviluppando così l’artigianato, il trasporto, il
commercio e la schiavitù.
Il primo incontro tra uomo e petrolio risale a 5000 anni fa,
quando gli egizi iniziarono ad usarlo per curare
reumatismi e disturbi circolatori.
Successivamente i Persiani ed i Romani lo impiegarono per
l’illuminazione e la costruzione di armi incendiarie.
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EVOLUZIONE (2)
Nel XVIII secolo, con la I Rivoluzione Industriale,
si iniziò ad utilizzare il carbone fossile come fonte di
energia, prima per la macchina a vapore, poi per la
locomotiva.
A partire dalla seconda metà dell’Ottocento si cominciarono
a sfruttare altre risorse: petrolio, metano, energia
idroelettrica ed energia nucleare.
Gli idrocarburi hanno contribuito moltissimo allo sviluppo
delle civiltà del XX secolo; solo nell’ultima parte di
questo secolo l’uomo ha iniziato a prendersi cura della
salute del Pianeta cercando di minimizzare l’impatto
provocato dalla sua presenza sulla Terra
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POSSIBILI
SOLUZIONI
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FONTI ALTERNATIVE
Energia Eolica, sfrutta l’energia del vento ed è rinnovabile
Energia Solare, sfrutta il calore o la luce del sole in diversi modi
Idrogeno, inteso come fusione, non è ancora utilizzabile per creare
energia elettrica tramite centrali, mentre è utilizzabile tramite FC
Energia Idroelettrica, sfrutta l’energia motrice dell’acqua
utilizzando turbine
Biomassa, utilizza materiali organici per la produzione di energia
elettrica, la sintesi dei carburanti e la sintesi dei prodotti
Rifiuti, posseggono un buon contenuto energetico che, con le
attuali tecnologie di termovalorizzazione, può essere recuperato ed
utilizzato in diverse attività industriali
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ENERGIA FOTOVOLTAICA
Le celle fotovoltaiche rappresentano un metodo molto
diffuso per la produzione di energia elettrica; si tratta di
celle di silicio “drogato” e trattato che, quando viene
attraversato dai raggi solari, crea elettricità a bassissimo
voltaggio.
Una cella fotovoltaica di 10 cm2 produce 1/1,5 Watt di
potenza.
Più celle assemblate costituiscono un modulo, un insieme di
moduli costituisce un pannello, più pannelli formano una
stringa. Il campo fotovoltaico è costituito da più
stringhe.
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COSTI ED APPLICAZIONI
L’evoluzione della tecnologia ha prodotto la diminuzione dei
costi dei moduli fotovoltaici di circa dieci volte in venti
anni ed un aumento di rendimenti, tuttavia il prezzo
attuale dei moduli è ancora troppo elevato per
consentirne la competitività commerciale
Il loro rendimento dal 10% al 13% ha consentito comunque la
diffusione del fotovoltaico nelle telecomunicazioni, nella
segnaletica terrestre e marittima, nell’alimentazione
elettrica di utenze isolate e di reti in isole minori
Il fotovoltaico risolve efficacemente i problemi di
elettrificazione rurale nei Paesi in via di sviluppo
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SOLUZIONI
COSA POSSIAMO FARE
A LIVELLO INDIVIDUALE:
Risparmiare acqua
Risparmiare energia
Risparmiare detersivo
Partecipare alla raccolta differenziata dei rifiuti
Preferire i trasporti pubblici
Utilizzare con intelligenza l’automobile
Andare a piedi
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COSA POSSIAMO FARE
A LIVELLO COLLETTIVO
Migliorare il rendimento dell’energia
Sfruttare di più le fonti rinnovabili e meno i combustibili
fossili
Depurare meglio tutti gli scarichi
Migliorare la gestione del traffico
Riciclare i rifiuti
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RIFERIMENTO
INTERDISCIPLINARE
RIFERIMENTO INTERDISCIPLINARE
L’Environnement
Legenda
Educazione
tecnica
Scienze
Geografia
Storia
Francese
Anilina e
coloranti
chimici
Inquinament
o
PETROLIO
E FONTI
ALTERNATIVE
Idrocarburi
La rivoluzione
industriale
Giacimenti
e luoghi di
estrazione
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L’anilina si ricava:
• trattando il clorobenzene con
ammoniaca in presenza di
catalizzatori a 200°C
•Industrialmente per riduzione del
nitrobenzene in presenza di ferro e
acido cloridrico diluito
Coloranti sintetici
prodotti nel secolo
scorso dalla B.A.S.F. a
Monaco di Baviera
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ÉCOLOGIE
L’AIR
• La biosphère
• Le trou de l’ozone
• L’effet de serre
L’EAU
• Les marées noires
• Les déchets urbains
• Les polluants
absorbés par les
fleuves
• Certaines algues
LA FORÊT
• En Amazonie et en
Afrique les paysans
brûlent des hectares
de forêt
• Les pluies acides
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