Cosa è l’energia?
L’ENERGIA è la capacità di compiere un lavoro.
Questa definizione fa parte anche della nostra vita
quotidiana: come ad es. scalare una montagna,sollevare
pesi ecc.
Questa energia ci viene fornita dal cibo di cui ci nutriamo
ed è immagazinata sottoforma di energia chimica che si
rende disponibile quando gli alimenti vengono digeriti dal
nostro corpo.
In generale L’ENERGIA è ESSENZIALE PER LA VITA.
ENERGIA SOLARE
Il sole è una stella nana. Al suo interno l’altissima pressione e temperatura provocano
reazioni di fusione nucleare(cioè che da due o più nuclei più piccoli vengono
trasformati in un nucleo più grande) che trasformano l’idrogeno in elio liberando un’
enorme quantità di energia.
Per energia solare si intende l’energia,termica o elettrica,prodotta sfruttando
direttamente l’energia irraggiata dal sole (fonte rinnovabile) verso la Terra.
Rispetto ad altre energie l’energia solare presenta indubbiamente molti vantaggi:
- si può sfruttare in modo illimitato;
- non produce inquinamento;
- è una risorsa sicura e gratuita;
- non è concentrata in zone ristrette ma è disponibile ovunque.
ENERGIA EOLICA
Il vento è generato dal calore del sole: enormi masse d’aria si riscaldano e salgono
verso gli strati alti dell’atmosfera richiamando aria più fresca.
Mediante gli AEROGENERATORI, grandi mulini, l’energia del vento viene convertita
direttamente in energia meccanica.
Può essere quindi utilizzata per il sollevamento d’acqua e soprattutto per la generazione
dell’energia elettrica.
L’energia eolica, cioè generata dal vento, deriva direttamente dal Sole: le radiazioni
solari, infatti, riscaldando con una diversa intensità la crosta terrestre, determiniamo
spostamenti di masse d’aria con diversa temperatura, originando appunto i venti.
Questa energia ha purtroppo degli evidenti limiti:
- irregolarità e incostanza dei venti;
- possibilità di utilizzo solo locali;
- bassa potenza dei venti.
ENERGIA DA BIOMASSE
Le piante,tramite il processo della fotosintesi,accumulano energia
solare trasformando l’anidride carbonica atmosferica in materia
organica(BIOMASSA).
Ci possono essere anche dei residui delle coltivazioni agricole(paglia
e scarti) sono biomasse utilizzabili per produrre energia.
L’energia che si può ricavare dalle biomasse,come dai rifiuti,è quindi
un’energia rinnovabile.
ENERGIA GEOTERMICA
Il nostro pianeta nel corso degli anni si è lentamente raffreddato in
superficie,mantenendo tuttavia all’interno una temperatura molto elevata.
L’acqua piovana penetra fino a grandi profondità sottoterra.
Lungo il percorso entra a contatto con le rocce calde e fuoriesce dalla
superficie terrestre sottoforma di acqua calda e di vapore.
L’energia geotermica è una forma di energia rinnovabile che deriva dal calore
presente negli strati più profondi della crosta terrestre.
ENERGIA IDROELETTRICA
L’energia idroelettrica è prodotta dalla caduta di masse d’acqua.
Al pari del vento l’acqua piovana è generata dal sole. L’acqua degli oceani e
dei mari evapora ed il vapore si addensa in nuvole che vengono trasportate
dal vento lontano dalle zone di evaporazione.
L’acqua,contenuta nel bacino (ad una certa h dalla centrale idroelettrica),viene
fatta cadere in una condotta forzata che la conduce nella centrale
idroelettrica vera e propria dove fa girare la turbina che è accoppiata ad un
alternatore,che,ruotando,produce energia elettrica.
ENERGIA DEL MARE
In genere ,queste variazioni del livello del mare (MAREE),coincidono
con il giorno lunare,durante il quale si alternano solitamente due alte
con due basse maree. Per circa sei ore si ha il flusso(e cioè il livello
del mare aumenta fino a giungere una altezza massima,detta alta
marea),quindi, dopo una sosta più o meno breve durante la quale si
mantiene invariato il livello, segue poi dopo sei ore la bassa marea
cioè il livello del mare diminuisce.
LA COGENERAZIONE
I sistemi tradizionali esistenti per la sola produzione di energia
termoelettrica hanno rendimenti molto bassi,nell’ordine del 40%
(cioè viene trasformato in energia poco più di 1/3 dell’energia del
combustibile).
Una centrale di cogenerazione utilizza il combustibile per azionare gli
alternatori per produrre elettricità.
Il calore, che verrebbe disperso nell’ambiente, viene recuperato per
produrre acqua calda per alimentare una rete di teleriscaldamento.
IL TELERISCALDAMENTO DA
COGENERAZIONE
Nel teleriscaldamento di cogenerazione l’acqua calda di
raffreddamento della centrale viene recuperata e distribuita in vari
punti della città. L’acqua calda viene trasportata attraverso una rete
di tubazioni isolate termicamente per non disperderne il calore e
giunge fino agli edifici allacciati. Qui, tramite un apparecchio detto
scambiatore i calore installato al posto della caldaia cede il proprio
calore all’impianto condominiale e consente di riscaldare gli
ambienti e fornire acqua calda per gli impianti domestici.
L’IDROGENO
L’idrogeno è un gas molto vario: se utilizziamo l’idrogeno unito insieme
all’ossigeno otteniamo direttamente elettricità ed acqua.
L’idrogeno è il principale costituente delle stelle,come il sole.
L’idrogeno non esiste sulla superficie terrestre. Di conseguenza esso
non può essere di per sé considerato una fonte di energia, ma
soltanto un vettore, cioè un mezzo per immagazzinare e trasportare
l’energia prodotta da altre fonti.
IL CARBONE
Il carbone è una roccia sedimentaria di
origine fossile composta da materie
prime organiche e inorganiche ed è
anche un combustibile fossile solido.
Il carbon fossile si è formato in ambienti
caldi e umidi in seguito alla
trasformazione di grandi masse vegetali.
Prodotto
Resa kcal/kg
Carbone (antracite)
8000
Carbone (litantrace)
7300
Lignite
4500
Torba
4000
Carbone di legna
8000
Legna asciutta
(15%)
3490
IL PETROLIO
Il PETROLIO è una miscela di idrocarburi,
cioè di sostanze costituite da carbonio e
idrogeno, uniti a piccole quantità di azoto,
ossigeno e zolfo ed è un combustibile
fossile liquido. All’inizio del ‘900 esso
cominciò a essere utilizzato come
combustibile, oggi dal petrolio si ricava una
grande varietà di prodotti chimici: coloranti,
fertilizzanti, gomma sintetica, plastica, fibre
tessili, medicinali, detersivi e insetticidi.
IL GAS NATURALE
Il gas naturale è costituito da una miscela di
idrocarburi gassosi, in cui predomina (per oltre
il 90%) il metano ed è un combustibile fossile
gassoso.
Il metano può essere trasportato in 2 modi:
- allo stato gassoso mediante i gasdotti, cioè
grosse tubature molto resistenti alla forza del
gas, del diametro anche superiore al metro; per
isolare e rendere impermeabili le tubature si
utilizzano rivestimenti di iuta e catrame;
- allo stato liquido, mediante navi metaniere; la
liquefazione è un processo complicato che
consente , però, di sfruttare giacimenti molto
lontani dai luoghi di consumo, senza utilizzare
lunghe e costose tubature.
ENERGIA NUCLEARE
L’atomo è l’unità della materia. Esso è costituito da un nucleo,formato
da neutroni e protoni,circondato da una nube di elettroni.
Ogni volta che i nuclei subiscono una trasformazione,unendosi per
formare un nucleo più grande (FUSIONE) o dividendosi in due o più
nuclei più piccoli (FISSIONE).
Per energia nucleare si intende l’energia generata dalle reazioni di
fusione e di fissione nucleare. In altre parole,parte della materia si
trasforma in energia e si ha anche quando il combustibile è un
materiale radioattivo come uranio e torio, metallo estratto dalla
torina , uno degli ossidi terrosi, in particolare,ed altri.