Non esiste una definizione univoca dell'insieme delle fonti
rinnovabili, esistendo diverse opinioni sull'inclusione o meno di
una o più fonti nel gruppo delle "rinnovabili". Secondo la
normativa di riferimento italiana, vengono considerate
"rinnovabili" le energie:
Idroelettrica
Geotermica
Solare
Eolica
Biomasse
Politica europea
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L'energia idroelettrica
continua a svilupparsi sia
nei Paesi industrializzati
sia in quelli in via di
sviluppo.
L'idroelettrica e' la
risorsa rinnovabile più
sfruttata in Europa e nel
mondo.
In Italia ha già raggiunto
la sua massima
espansione.
Questa energia viene
sfruttata
tramite un
impianto idroelettrico.
• un sistema di raccolta
dell'acqua;
• una conduttura forzata
di convogliamento e
adduzione dell'acqua;
• una turbina;
• un alternatore o
generatore;
• un sistema di controllo e
regolazione della
portata d'acqua.
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La diga, e' un manufatto che
deve rispettare indicazioni e
leggi date da un ispettorato
di Stato, il Servizio
Nazionale Dighe. Una diga e'
sempre dotata di sfioratori
di superficie e scarico di
fondo che garantiscono la
gestione dell'acqua invasata,
e di un'opera di presa da cui
si deriva l'acqua per l'uso
destinato.
Esistono diverse tipologie di
dighe e di traverse e
vengono scelte in base
alle caratteristiche del sito
dove l'opera si deve
realizzare.
Le grandezze che
determinano e definiscono il
"come e' fatta una turbina"
sono il salto utile e la
portata.
Tutte le turbine sono
composte principalmente da
tre parti: un organo di
immissione e distribuzione
dell'acqua, la girante che
trasforma l'energia
dell'acqua in energia
meccanica e lo scarico.
Ci sono due tipi di turbine
ad azione e a reazione.
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Il salto
utile e' il
dislivello
tra la quota
di pelo
libero
dell'acqua e
quella dello
scarico.
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La portata
invece e' il
volume
d'acqua che
transita
attraverso
una sezione
nel tempo di
un secondo.
Le turbine ad azione sono
utilizzate nei sistemi
idraulici dove il salto utile
e' tra i 50 ed i 1000 metri
e le portate sono modeste.
Nelle turbine Pelton il
distributore è un iniettore
comandato da una valvola
che regola il getto
dell'acqua, permettendo di
variare l'energia trasmessa
alla girante e la potenza
emessa dal generatore. La
pala della turbina ha la
forma di un doppio cucchiai.
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Le turbine a reazione sono la
Francis con il salto è tra i 5 e
i 200 metri con portate
medie, e del tipo Kaplan per
sistemi con alte portate e
salti tra 2 e 20 metri.
Nelle turbine Francis l'organo
di immissione e' composto
dalla cassa spirale e dal
distributore composto da una
serie di pale. La variazione di
apertura delle pale del
distributore cambia la portata
d'acqua immessa e quindi la
potenza generata
dall'alternatore.
Le turbine Kaplan è molto
simile alla Francis nell’ organo
di immissione dell'acqua.
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L'energia solare arriva
dovunque, non costa, ed è
rinnovabile. È però molto diluita
nello spazio, è discontinua.
L'utilizzo energetico più
semplice e più promettente
della radiazione solare è fatto
tramite pannelli solari, sia per
il riscaldamento che per la
produzione diretta di energia
elettrica. Attualmente sono
moltissime le applicazioni con
piccoli generatori fotovoltaici.
Esistono sistemi solari
termoelettrici costituiti da
pannelli (specchi) a
focheggiamento, che
"inseguendo" il sole per
ottenere prestazioni ottimali,
producono calore e/o energia.
Tecnologie
In molte Nazioni sono stati
approvati numerosi programmi e
incentivi vari per l'utilizzo diretto
dell'energia solare tramite pannelli
fotovoltaici piani: in Germania vi è
il programma dei "100000 tetti
solari"; per l'Italia, come è già
stato detto, l'ENEA sta gestendo
un piano analogo; gli Stati Uniti
hanno un piano per un milione di
tetti solari, in parte solari termici;
il Giappone ha un programma
analogo; anche la Comunità Europea
ha un programma analogo che
prevede inoltre contributi a Paesi
in via di sviluppo.
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L’ energia geotermica è contenuta, all'interno
della Terra. La sua origine è dovuta al calore
endogeno. L'energia termica accumulata in
alcune zone viene resa disponibile da vettori
termici o fluidi geotermici presenti nella crosta
terrestre composti da acqua meteorica che
penetra nel sottosuolo e si riscalda a contatto
con una massa magmatica calda fino a
raggiungere temperature di alcune centinaia di
gradi; il fluido, risale lungo faglie o fratture
dando luogo alle manifestazioni geotermiche.
La risalita può anche essere indotta
artificialmente. Il fluido dopo alcuni
trattamenti, è inviato agli impianti di
utilizzazione per la produzione di energia
elettrica o per usi diretti.
I sistemi geotermici si dividono in:
Sistemi a vapore secco o “a vapore
dominante” e in Sistemi a vapore umido o “ad
acqua dominante”.
Sistemi a vapore secco o “a
vapore dominante”: costituiti
soprattutto da vapore secco che
si trova a pressioni e
temperature elevate
accompagnato da altri gas o
sostanze solubili (CO2, H2S, B,
NH3). Il vapore può essere
utilizzato direttamente per la
produzione di energia elettrica
convogliandolo ad una turbina.
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Sistemi a vapore umido o “ad
acqua dominante”: costituito da
acqua calda (temperatura
compresa tra 180 e 370° C) e ad
alta pressione; nel momento in
cui viene ridotta la pressione
nella colonna del pozzo, l’acqua
vaporizza ed arriva in superficie
sotto forma di una miscela
composta di acqua e vapore che
può essere utilizzato
immediatamente per la
produzione di energia elettrica.
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L‘ estrazione di energia cinetica
del vento per la produzione di
energia meccanica o elettrica.
Prima di installare un
aerogeneratore è opportuno
compiere rilevamenti anemometrici
che diano un quadro generale delle
caratteristiche del vento nel punto
esatto di installazione, questo
studio si effettua con apparecchi
detti anemometro e le rilevazioni
devono durare minimo un anno, da
tali dati si rileva anche quale tipo
di aerogeneratore è più adatto al
sito in questione.
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Le fonti di energia da
biomassa sono costituite dalle
sostanze di origine animale e
vegetale, non fossili, che
possono essere usate come
combustibili per la produzione
di energia. Alcune fonti come
la legna non necessitano di
subire trattamenti altre come
gli scarti vegetali o i rifiuti
urbani devono essere
processate in un digestore.
L'incenerimento è il processo
di combustione controllata di
rifiuti negli inceneritori detti
anche termovalorizzatori, sono
impianti che smaltiscono rifiuti
usandoli come combustibile per
produrre calore e/o
elettricità.
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All'inizio del 2007 l'UE pone
l'energia al centro
dell'azione europea. Gli
strumenti di mercato
(essenzialmente imposte,
sovvenzioni e sistema di
scambio di quote di
emissione di CO2), lo
sviluppo delle tecnologie
energetiche (in particolare
le tecnologie per l'efficienza
energetica e le energie
rinnovabili, o le tecnologie a
basso contenuto di carbonio)
e gli strumenti finanziari
comunitari sostengono
concretamente la
realizzazione degli obiettivi
della politica.