PRODUZIONE DI
ENERGIA ELETTRICA
FONTI DI ENERGIA
Materiali nucleari
FONTI ESAURIBILI
FONTI INESAURIBILI
1
INQUINAMENTO DA
COMBUSTIONE
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
BENZINA E GASOLIO
GAS NATURALE
CARBONE
ANIDRIDE CARBONICA
OSSIDO DI AZOTO
DERIVATI DEL PETROLIO
CARBONE INQUINANTE
TABELLA
BUCO NELL’OZONO
EFFETTO SERRA
PIOGGE ACIDE
COME SI FORMANO LE PIOGGE
FontiACIDE
esauribili pag. 49
2
BENZINA E GASOLIO
• I combustibili fossili svolgono la loro funzione utile
quando liberano energia termica, cioè calore, che è la
“cosa buona” per cui vengono bruciati. Però con la
combustione rilasciano anche sostanze di scarto, che
sono inquinanti per l’ambiente e per l’uomo. In generale
tra i combustibili esistono queste differenze.
• Benzina e gasolio. I combustibili liquidi ( o carburanti )
sono grandi responsabili dell’inquinamento dell’aria delle
città, perché fanno funzionare milioni di mezzi di
trasporto e non esistono dispositivi veramente efficaci
contro queste emissioni diffuse.
Inquinamento da combustione, pag. 2
3
GAS NATURALE
• Gas Naturale – anche il metano emette sostanze inquinanti, ma in
percentuale molto inferiore rispetto agli altri combustibili.
• monossido di carbone è la metà rispetto al gasolio e un
sedicesimo rispetto alla benzina.
• Biossido di carbonio è dimezzato rispetto al petrolio, non è
tossico, ma contribuisce a creare l’effetto serra.
• Il biossido di zolfo è inferiore di 5 volte rispetto alla benzina e di
sessanta volte rispetto al gasolio.
• Come gli altri combustibili, il metano è un grave inquinante per
l’ossidazione dell’azoto atmosferico. Gli ossidi di azoto reagiscono
nell’atmosfera producendo acido nitrico, che ricade sul terreno
durante le piogge acide.
• Il Gas Naturale è il combustibile più pulito, tanto che viene bruciato
direttamente nelle case sul fornello da cucina, ma inquina in minor
quantità.
Inquinamento da combustione pag. 2
Gas pag. 67
4
Il carbone oggi pag 64
Alcuni gas presenti “in
traccia” nell’atmosfera
TABELLA
Il carbone ieri pag
58
Principali emissioni
dovute alle attività umane
EFFETTI
Effetto
serra
Buco ozono
Monossido di carbonio
(CO)
autoveicoli
Anidride carbonica
(CO2)
Autoveicoli, centrali
termoelettriche, incendi di
foreste
X
X
Metano CH2
Allevamenti di bovini,
risaie, discariche, incendi di
foreste
X
X
Ossidi di azoto N2O3
Autoveicoli, centrali
termoelettriche, fertilizzanti
Anidride solforosa SO2
Centrali termoelettriche,
industrie, veicoli diesel
Clorofluorocarburi
(CFC)
Frigoriferi, condizionatori,
spray, materiali espansi
X
Ozono troposferico O3
Autoveicoli, industrie
X
Piogge
acide
smog
X
X
X
X
X
X
Inquinamento da combustione pag. 2
X
5
Tabella inquinamento
• scienze
6
CARBONE INQUINANTE
• Carbone.
• E’ il combustibile più inquinante, oggi
usato solo in grandi impianti che tengono
sotto controllo le sue emissioni (es.
centrali termoelettriche)
• Le principali sostanze inquinanti che si
liberano dai derivati del petrolio quando
essi vengono bruciati sono: CO2 e ossidi
di azoto
Inquinamento da combustione pag. 2
7
ANIDRIDE CARBONICA
•
•
Anidride carbonica ( C O2 )
che è un prodotto della combustione,
cioè è il risultato della combinazione del
carbonio con l’ossigeno presente
nell’aria. E’ qualcosa che non si può
eliminare: anche l’uomo la produce con
la respirazione, e anche le piante.
Carbone inquinante pag. 7
Inquinamento da combustione pag. 2
8
OSSIDI DI AZOTO
•
•
Ossidi di azoto
non dipendono della purezza da
combustibile, ma delle modalità e dalla
temperatura di combustione.
Carbone inquinante pag. 7
Inquinamento da combustione pag. 2
9
DERIVATI DEL PETROLIO
• Derivati del petrolio.
• La benzina e il gasolio emettono con la combustione molti elementi
inquinanti con queste caratteristiche:
• Il monossido di carbone, è un gas inodore moto tossico per l’uomo.
• Il biossido di carbonio non è tossico per l’uomo, ma contribuisce a
provocare l’effetto serra.
• Gli ossidi di zolfo reagiscono con l’atmosfera formando acido
solforico; sono responsabile delle piogge acide.
• Il particolato è formato da aggregati di materia solida o liquida, di
dimensioni inferiori a mezzo millimetro. E’ pericoloso per l’uomo e
per gli animali, perché contiene metalli pesanti ( piombo, mercurio,
cromo, ecc..) che diventano nocivi se assorbiti in quantità.
TABELLA PAG. 5
Inquinamento da combustione pag. 2
10
GAS NATURALE
• Gas Naturale – anche il metano emette sostanze inquinanti, ma in
percentuale molto inferiore rispetto agli altri combustibili.
• monossido di carbone è la metà rispetto al gasolio e un
sedicesimo rispetto alla benzina.
• Biossido di carbonio è dimezzato rispetto al petrolio, non è
tossico, ma contribuisce a creare l’effetto serra.
• Il biossido di zolfo è inferiore di 5 volte rispetto alla benzina e di
sessanta volte rispetto al gasolio.
• Come gli altri combustibili, il metano è un grave inquinante per
l’ossidazione dell’azoto atmosferico. Gli ossidi di azoto reagiscono
nell’atmosfera producendo acido nitrico, che ricade sul terreno
durante le piogge acide.
• Il Gas Naturale è il combustibile più pulito, tanto che viene bruciato
direttamente nelle case sul fornello da cucina, ma inquina in minor
quantità.
GAS PAG. 67
11
IL CARBONE
• Il Carbone è il combustibile fossile più inquinante, a
causa della massiccia emissione di anidride carbonica
durante la sua combustione. La produzione di biossido di
carbone infatti è circa due volte e mezzo a quella
emessa dal gas naturale. In Italia si è deciso di
aumentare le centrali termoelettriche a metano del 15%
per ridurre l’emissione di anidride carbonica.
• Il particolato solido viene prodotto soprattutto durante
la fase di estrazione e trasporto del carbone, viene
sollevato dal vento e disperso nell’aria.
• L’ossido di azoto e l’anidrite solforosa vengono
invece prodotti nella fase di combustione del carbone.
Inquinamento da combustione pag. 2
12
•
•
•
•
•
•
BUCO NELL’OZONO
BUCO NELL’OZONO
Per buco nell’ozono si indente la riduzione della fascia di ozono situata nella
stratosfera. E’ causato dalle emissioni di gas inquinanti, in particolare i CFC
(clorofluorocarburi), usati come refrigeranti e propellenti per le bombolette spray. Il
buco nell’ozono fa passare una maggiore quantità di raggi ultravioletti, che
possono causare irritazioni e tumori della pelle. Possono danneggiare le piante,
modificando il processo di fotosintesi.
L’ozono buono nell’atmosfera (O3) è un gas bluastro, con caratteristico odore
pungente di aglio. E’ una forma particolare dell’ossigeno, perché la sua molecola è
formata da tre atomi invece di due. Si trova soprattutto a una quota di 20 – 30
chilometri d’altezza (stratosfera) dove forma un guscio che copre tutta la terra.
Questo ozono stratosferico svolge la funzione importantissima di scudo contro i raggi
ultravioletti presenti nella luce del sole, che sono riflessi verso lo spazio.
I CFC distruggono l’ozono
I primi responsabili della distruzione dell’ozono sono i gas CFC (clorofluorocarburi),
cioè gas “artificiali”, che esistono in natura, prodotti da alcune decine di anni dalle
industrie chimiche. I loro impieghi principali sono: propellenti per bombolette spray,
refrigeranti per i frigoriferi domestici e climatizzatori, solventi per pulire le piastrine dei
circuiti integrati. Questi gas sono inerti nella bassa atmosfera, dove viviamo noi:
anche se li respiriamo, non sono tossici per il nostro organismo.
Come agiscono – Dopo l’emissione i gas cominciano a salire molto lentamente
nell’atmosfera. Impiegano qualche decina di anni per arrivare a 20 – 30 chilometri di
quota, dove c’è l’ozonosfera. Qui gli atomi diventano “attivi” e spezzano le molecole
di ozono (O3) che diventa ossigeno molecolare (O2). Il loro effetto è moltiplicatore,
perché ogni atomo di cloro riesce a distruggere molte molecole di ozono. Così lo
scudo contro i raggi ultravioletti diventa meno efficace.
Inquinamento da combustione, pag. 2
13
CFC
• SCIENZE
14
EFFETTO SERRA
• EFFETTO SERRA – Per effetto serra si intende un
eccessivo riscaldamento dell’aria in tutte le zone della
terra. Le conseguenze potrebbero diventare molto gravi
in un prossimo futuro:
• potrebbero fondere parzialmente le calotte polari: si
innalzerebbe il livello dei mari e molte città costiere
(Venezia, New York, Calcutta, ecc…) resterebbero
sommerse;
• potrebbero cambiare la distribuzione delle piogge sul
globo terrestre: i deserti avanzerebbero e si
perderebbero molti terreni agricoli; invece le zone fredde
come la Siberia e il Canada acquisterebbero un clima
mite e potrebbero avere zone coltivabili.
Inquinamento da combustione pag. 2
15
NEW YORK
• GEOGRAFIA
Effetto serra pag. 15
16
SIBERIA
• GEOGRAFIA
Effetto serra pag. 15
17
CALCUTTA
• GEOGRAFIA
Effetto serra pag. 15
18
PIOGGE ACIDE
• PIOGGE ACIDE – Sono chiamate piogge acide
quelle precipitazioni (non solo piogge, ma anche
neve e grandine) che contengono acidi diluiti
nell’acqua. Questo fenomeno si manifesta
soprattutto nei paesi industrializzati. Esse sono
causate dallo zolfo (anidride solforosa) liberato
con la combustione del carbone, del gasolio e
dell’olio combustibile. Le piogge acide causano
danni alla vegetazione, ai monumenti e agli
edifici delle città.
Inquinamento da combustione, pag. 2
19
ANIDRIDE SOLFOROSA
• SCIENZE
Piogge acide, pag. 19
20
PIOGGE ACIDE
• SCIENZE
21
COME SI FORMANO LE PIOGGE ACIDE
• COME SI FORMANO LE PIOGGE ACIDE – Un centro
siderurgico, o una centrale termoelettrica o una
raffineria bruciano carbone, un combustibile con
molto zolfo: esso da origine all’anidride
solforosa (SO2). Le altissime ciminiere (200 –
300 metri) scarica i gas ad alta quota per evitare
la ricaduta nelle zone vicine. I venti trasportano
anche per migliaia di chilometri la SO2 che in
quota subisce delle reazioni chimiche e si
trasforma in acido solforico (H2SO4), facilmente
solubile in acqua. La pioggia acida cade quindi
lontano dalla sorgente: è un inquinamento
“esportato”.
Inquinamento da combustione, pag. 2
22
FONTI INESAURIBILI
COS’E’ L’ENERGIA
ENERGIE FLUENTI
ORIGINI DELLE FONTI
TABELLA
Produzione di energia elettrica, pag. 1
23
MATERIALI NUCLEARI
FISSIONE DELL’URANIO
L’ENERGIA NUCLEARE
LA BOMBA ATOMICA
REATTORE NUCLEARE
FUSIONE DELL’IDROGENO
BOMBA H
REATTORI A FUSIONE
INQUINAMENTO RADIOATTIVO
IL PROBLEMA DELLE SCORIE
Produzione di energia
elettrica pag. 1
24
Bomba all’idrogeno
• La bomba all'idrogeno o bomba H (più propriamente bomba a
fusione termonucleare incontrollata, in gergo "la
superbomba") è una bomba a fissione-fusione-fissione in cui
una normale bomba A, che serve da innesco, viene posta
all'interno di un contenitore di materiale fissile insieme a degli
atomi leggeri. Quando la bomba A esplode, innesca la fusione
termonucleare dei nuclei degli atomi leggeri; questo processo
provoca a sua volta la fissione nucleare del materiale che la
circonda.
• In questo tipo di bomba dunque l'energia liberata deriva oltre che
dalla fissione nucleare anche dalla fusione termonucleare fra
nuclei di isotopi diversi dell'idrogeno: il deuterio ed il trizio.
25
Foto bomba atomica
Bomba atomica, pag. 32
• La bomba atomica o bomba A (più propriamente bomba a fissione
nucleare incontrollata, in gergo "la bomba") è un ordigno esplosivo
appartenente al gruppo delle armi nucleari, la cui energia è prodotta dal
fenomeno della fissione nucleare cioè la reazione a catena di scissione,
spontanea o indotta, del nucleo atomico di un elemento pesante in due o
più frammenti. La reazione a catena avviene in forma “incontrollata” e
rapidissima in una massa di uranio 235 o plutonio 239 altamente
concentrati, nell'istante in cui la massa viene resa "super-critica".
26
IL PROBLEMA DELLE SCORIE
• Una centrale nucleare produce ogni anno molte
tonnellate di materiale radioattivo. Si tratta delle pastiglie
di combustibile “esaurito” che vengono estratte dal
reattore per essere sostituite. Questo materiale è
pericoloso perché emette delle radiazioni (raggi gamma)
molto penetranti. Esse possono causare gravi danni
all’organismo dell’uomo, come tumori e malformazioni
genetiche. L pericolosità è massima appena i materiali
sono estratti dal reattore. Poi la pericolosità si riduce con
il tempo, grazie a un fenomeno naturale detto
decadimento radioattivo: dopo un certo periodo si
riduce del 50%, dopo di un altro periodo uguale di un
altro 50%, e così via. Il materiale radioattivo viene
portato via dalla centrale in contenitori schermati e
spedito ai centri di rigenerazione. Gli impianti di
rigenerazione estraggono il plutonio, che può essere
utilizzato per la produzione di materiale fissile.
MATERIALI NUCLEARI PAF. 24
27
INQUINAMENTO RADIOATTIVO
•
•
•
Negli anni 1970 -1980 in seguito alla crisi petrolifera furono costruite in tutta
l’Europa circa 250 centrali nucleari per la produzione di energia elettrica. In
Italia ne furono costruite solo tre in via sperimentali tra cui quella di Coarso,
ma dopo l’incidente di Cernobyl, nel 1986, i grandi paesi industriali, hanno
deciso di non costruire più nuove centrali. Alla Francia spetta il primato delle
centrali con 50 reattori nucleari funzionanti che forniscono il 50% della
sua energia elettrica. A tutt’oggi, esiste ancora il problema non risolto dello
smaltimento delle scorie radioattive.
Il Materiale radioattivo
Una centrale nucleare produce ogni anno molte tonnellate di materiale
radioattivo. Si tratta delle pastiglie di combustibile “esaurito” che vengono
estratte dal reattore per essere sostituite. Questo materiale è pericoloso
perché emette delle radiazioni (raggi gamma) molto penetranti. Esse
possono causare gravi danni all’organismo dell’uomo, come tumori e
malformazioni genetiche. La pericolosità è massima appena i materiali sono
estratti dal reattore. Poi la pericolosità si riduce con il tempo, grazie a un
fenomeno naturale detto decadimento radioattivo: dopo un certo periodo
si riduce del 50%, dopo di un altro periodo uguale di un altro 50%, e così
via. Il materiale radioattivo viene portato via dalla centrale in contenitori
schermati e spedito ai centri di rigenerazione. Gli impianti di rigenerazione
estraggono il plutonio, che può essere utilizzato per la produzione di
28
materiale fissile.
MATERIALI NUCLEARI PAG. 24
Cernobyl
• Geografia
Inquinamento radioattivo pag. 28
29
REATTORI A FUSIONE
• I REATTORI A FUSIONE
• Facendo fondere piccole quantità di idrogeno all’interno di un
reattore, si potrebbe produrre un flusso regolare e controllato di
energia; il calore verrebbe trasferito all’acqua di un circuito
indipendente e il vapore potrebbe azionare numerose turbine
(collegate con generatori di corrente). Le tecniche sperimentate in
laboratorio per ottenere la fusione sono due:
• Il Confinamento Magnetico si basa sulla reazione deuterio-trizio: i
due nuclei, allo stato di plasma, sono racchiusi in un reattore a
forma di ciambella e sono isolate dalle pareti del reattore da un
fortissimo campo magnetico. La reazione deuterio-trizio non
produce scorie radioattive; ma nel reattore si produce radioattività,
per la notevole emissioni di neutroni.
• Il sconfinamento inerziale si basa sulla reazione deuterio-deuterio,
che è più pulita: bersagliando con raggi laser delle piccole masse di
deuterio si potrebbero ottenere delle piccole esplosioni di “fusione”
in rapida successione, che fornirebbero un flusso continuo di
energia. Se verrà realizzata la fusione nucleare controllata,
l’umanità avrà risolto per sempre il problema energetico.
Materiali nucleari pag. 24
30
FUSIONE DELL’IDROGENO
• FUSIONE DELL’IDROGENO
• L’altro sistema per ottenere energia dall’atomo è la fusione nucleare.
In questo caso si utilizzano due elementi leggeri derivati
dall’idrogeno ( il deuterio che si trova nell’acqua in quantità minime
e il trizio, che è invece un prodotto artificiale). In questo caso i due
nuclei devono essere sottoposti ad una fortissima pressione ed
essere scaldati ad una temperatura superiore a 100 milioni di °C.
Queste condizioni si verificano in natura nel sole e nelle stelle.
L’energia che il sole irradia nello spazio deriva da una reazione
termonucleare che porta alla fusione dell’idrogeno. L’uomo
riproduce questa reazione in forma “incontrollata” con la bomba H .
Invece non è ancora riuscito a produrla in forma “controllata”
all’interno di un reattore, per ottenere energia elettrica.
Materiali nucleari pag. 24
31
BOMBA ATOMICA
• La bomba atomica è un involucro che contiene
materiale fissile arricchito al 90% circa. In questo
caso la reazione a catena avviene in una
frazione di secondo e libera una quantità
enorme di energia.
• La prima bomba atomica fu esplosa dagli
americani nel 1945 nel deserto di Alamogordo.
Tre settimane dopo una bomba simile
annientava la città giapponese di Hiroshima.
Materiali nucleari pag. 24
Inquinamento radioattivo pag. 28
32
Hiroshima
• geografia
Bomba atomica pag. 32
33
REATTORE NUCLEARE
• Reattore Nucleare. E’ un contenitore metallico dove si fa bollire
l’acqua per trasformarla in vapore. Utilizza materiale fissile arricchito
al 3% circa: la reazione a catena si sviluppa lentamente e libera un
flusso regolare di energia in forma controllata. E’ “l’uso
pacifico”dell’energia nucleare, usata nelle centrali termonucleari per
produrre energia elettrica e nei mezzi navali per muovere le eliche. Il
primo reattore è stato costruito negli USA nel 1951. In Europa
abbiamo circa 240 centrali termonucleari che servono per la
produzione di energia elettrica.
• Nel 1987 a Cernobyl (ex URSS), a causa di un cattivo
funzionamento di un reattore nucleare, provocò gravi danni in quasi
tutta l’Europa Centro Settentrionale. Successivamente in Italia in
seguito ad un Referendum Popolare furono fermate le poche
centrali termonucleari funzionanti.
Materiali nucleari pag. 24
34
BOMBA H
• BOMBA H – E’ un contenitore metallico riempito con
piccole bombe atomiche disposte accanto ad una massa
di idrogeno. Le esplosioni provocano una forte pressione
interna e portano la temperature a più di 100 milioni di
°C, sufficiente a provocare l’istantanea fusione dei nuclei
di idrogeno, con conseguente emissione incontrollata di
energia. In base al principio di dimezzamento è possibile
costruire bombe H di inaudita potenza. I primi ordigni
termonucleari furono fatti esplodere in fase sperimentale
nel 1952 dagli USA e nel 1953 dall’URSS.
• La prima dimostrazione pubblica fu data nel 1954,
quando gli USA polverizzarono l’atollo di Bikini, che si
trovava in pieno oceano pacifico.
Materiali nucleari, pag. 24
35
USA
• Gli Stati Uniti d'America (in inglese
United States of America, abbreviato
U.S.A.) sono una repubblica federale
democratica dell'America Settentrionale.
Confinano a nord con il Canada e a sud
con il Messico, mentre ad est e ad ovest
sono bagnati rispettivamente dall'Oceano
Atlantico e dall'Oceano Pacifico. Le acque
territoriali dell'Alaska confinano con la
Russia (Stretto di Bering).
Bomba H pag. 35
36
FISSIONE DELL’URANIO
•
•
•
•
•
•
•
•
FISSIONE DELL’URANIO
Tutti Gli elementi esistenti in natura (ferro, alluminio, ossigeno, ecc… ) hanno un nucleo stabile,
che non può essere rotto. L’uranio 235 costituisce un’eccezione: il suo nucleo molto pesante può
essere diviso e liberare energia.
I minerali d’uranio contengono solo l’1% di uranio 235 (fissile), mentre il restante 99% è uranio
238 (non fissili). In questo caso la reazione avviene molto lentamente.
Tuttavia, con una tecnica complessa, è possibile arricchire l’uranio naturale aumentando la
percentuale di uranio 235. Con l’uranio arricchito si può costruire la bomba atomica, oppure si
può far funzionare un reattore nucleare.
La bomba atomica è un involucro che contiene materiale fissile arricchito al 90% circa. In questo
caso la reazione a catena avviene in una frazione di secondo e libera una quantità enorme di
energia.
La prima bomba atomica fu esplosa dagli americani nel 1945 nel deserto di Alamogordo. Tre
settimane dopo una bomba simile annientava la città giapponese di Hiroshima.
Reattore Nucleare. E’ un contenitore metallico dove si fa bollire l’acqua per trasformarla in
vapore. Utilizza materiale fissile arricchito al 3% circa: la reazione a catena si sviluppa lentamente
e libera un flusso regolare di energia in forma controllata. E’ “l’uso pacifico”dell’energia nucleare,
usata nelle centrali termonucleari per produrre energia elettrica e nei mezzi navali per muovere le
eliche. Il primo reattore è stato costruito negli USA nel 1951. In Europa abbiamo circa 240 centrali
termonucleari che servono per la produzione di energia elettrica.
Nel 1987 a Cernobil (ex URSS), a causa di un cattivo funzionamento di un reattore nucleare,
provocò gravi danni in quasi tutta l’Europa Centro Settentrionale. Successivamente in Italia in
seguito ad un Referendum Popolare furono fermate le poche centrali termonucleari funzionanti.
Inquinamento radioattivo pag. 28
Materiali nucleari pag.24
37
ENERGIA NUCLEARE
• L’energia nucleare è l’energia che tiene unita la parte interna
dell’atomo, cioè le particelle che formano il nucleo. Il primo ad intuire
la possibilità di ottenere energia dal nucleo dell’atomo fu lo
scienziato tedesco Albert Einstein. Nel 1905 enunciò la sua teoria
dell’equivalenza tra materia ed energia, espressa nella formula:
E = mcq. Questa permette di calcolare quanta energia (E) si ottiene
facendo sparire una certa quantità di materia (m); la costante cq
corrisponde alla velocità della luce (300.000 Km/s elevata al
quadrato. Poiché la costante è un numero grandissimo, basta far
sparire una piccola quantità di materia per ottenere una grande
quantità di energia.
• Per ricavare energia dal nucleo dell’atomo esistono due
procedimenti opposti:
• la fissione (= divisione) di un nucleo pesante come quello
dell’uranio;
• la fusione (= unione) di nuclei leggeri come quelli dell’idrogeno.
Materiali nucleari pag. 24
38
velocità
• scienze
Energia nucleare pag. 38
Energia nucleare pag. 38
39
ORIGINE DELLE FONTI
• ORIGINE DELLE FONTI
• Tutte le forme energetiche sia esse esauribili
che inesauribili hanno un’origine comune perchè
derivano tutte dal sole o dalla terra; il SOLE
infatti, attraverso la fusione nucleare
dell’idrogeno, libera una enorme quantità di
energia irradiata nello spazio sotto forma di lucedi questa energia, deriva circa il 95/%
dell’energia utilizzabile nel nostro pianeta sotto
forma di energia fluente o inglobata.
Fonti inesauribili pag. 23
40
TABELLA
ENERGIA SOLARE
Energia fluente pag.43
fonti inesauribili, pag. 23
ELEMENTI
NATURALI = luce
oggi
PIANTE OGGI =
fotosintesi oggi
COMBUSTIBILI
FOSSILI = fotosintesi
ieri
a) luce del sole
(energia
luminosa)
b) vento (energia
cinetica)
c) acqua di fiume
(energia cinetica)
a) piante foraggere (energia
chimica); nota 1°
b) piante alimentari ( energia
chimica); nota 2°
c) alberi (energia chimica).
nota 1° Gli animali mangiando
le piante foraggere,
trasformano l’energia
chimica in energia
muscolare.
Nota 2° l’uomo, mangiando gli
alimenti delle piante
alimentari, trasforma
l’energia chimica in
energia muscolare
a)
b)
c)
petrolio (energia
chimica)
carbone (energia
chimica)
gas (energia
chimica)
41
ENERGIA SOLARE
• SCIENZE
Effetto serra, pag. 15
Energia fluente, pag 43
42
ENERGIE FLUENTI
•
•
•
•
•
•
•
Fonti inesauribili, pag. 23
raggi solari,vento, l’acqua dei fiumi e il vapore geotermico, possiedono
Energia in forma fluente, cioè da catturare- questi vengono dette fonti di
energia rinnovabili, oppure inesauribili perchè esisteranno fin quanto ci
sarà il sole e la terra.
Di queste fonti di energia, che servono come integrazione per risparmiare,
la più sfruttata è l’energia idrica che alimenta le centrali idroelettriche –
segue il vento il cui utilizzo è sempre in aumento ed in continua crescita.
Stenta invece a decollare l’energia solare perché il suo sfruttamento
comporta costi troppo elevati.
Il sole: Il riscaldamento dell’atmosfera, avviene attraverso l’irraggiamento
del SOLE che riscalda la terra e le masse d’acqua degli oceani creando le
condizioni di vita nel nostro pianeta.
L’energia solare viene catturata ogni giorno dalle parti verde delle piante
(foglie)con la fotosintesi clorofilliana – Il mondo vegetale, diventa così una
grande riserva di energia chimica. – i Foraggi(erbe) cedono l’energia
chimica agli animali che a sua volta ne trasformano in parte in energia
muscolare- mentre gli alimenti (cereali, patate fagioli) cedono energia
chimica all’uomo che ne trasformano una parte in energia muscolare.Anche gli alberi hanno il fusto e i rami tutti in buona parte di cellulosa, che
possiede energia chimica.
Il vento, che è una massa d’aria in movimento, si forma attraverso le
variazioni delle temperature dell’aria nelle varie zone della terra.
Il Fiume, è una massa d’acqua in movimento contenente energia cinetica
perché si sposta per gravità dalle zone più alte, alle zone più basse,
43
successivamente, l’acqua, viene riportata sulle montagne
dell’evaporazione causata dal sole.
Centrale Eolica
Energia fluente pag. 43
• Una centrale eolica è costituita essenzialmente da turbine rotanti
dette aeromotori eolici o aerogeneratori che con il loro movimento
inducono un campo elettromagnetico producendo energia elettrica.
Nell'incontro con le pale della turbina, il vento perde circa il 40%
della propria energia cinetica, che viene utilizzata per azionare la
turbina; l'energia meccanica prodotta viene poi trasformata in
energia elettrica dal generatore
44
Centrale Solare
• Una centrale solare è una centrale elettrica che
utilizza l'energia solare per produrre corrente
elettrica. Di questo tipo di centrali elettriche
esistono due versioni: le centrali elettriche
termiche e le centrali fotovoltaiche.
45
FOTOSINTESI CLOROFILLIANA
• SCIENZE
Energia fluente, pag. 43
46
COS’E’ L’ENERGIA
• COS’E’ L’ENERGIA
• Possiamo definire l’energia, come la capacità
che ha un corpo o un sistema di corpi a
compiere un lavoro - secondo il principio della
conservazione dell’energia, possiamo dire che
L’ENERGIA non si crea e non si distrugge, ma
si trasforma.
• L’energia può abitare in un corpo qualsiasi, può
cambiare forma e passare da un corpo all’altro.
Fonti inesauribili, pag. 23
47
ENERGIA
• SCIENZE
Cos’è l’energia pag. 47
48
FONTI ESAURIBILI
PETROLIO CARBONE
GAS
INQUINAMENTO DA
COMBUSTIONE
Produzione di energia elettrica pag. 1
INQUINAMENTO
RADIOATTIVO
49
Storia del carbone
• CARBONE
ORIGINE DEL CARBONE
LA MINIERA DI CARBONE
MINIERA IN SOTTERRANEO
• MINIERA A CIELO APERTO
• TIPI DI CARBONE
CARBONI DURI E COKE
• TABELLA
• CARBONE IERI
• CARBONE OGGI
Fonti esauribili pag. 49
50
CARBONE
• Il carbone è una roccia sedimentaria di color
bruno o nero, formata da due tipi di sostanze:
• Materiale organico che è soprattutto
carbonio (con piccole parti di idrogeno e
ossigeno). Con la combustione fornisce
calore (energia termica) e anidride carbonica;
• Materiale inorganico, cioè elementi minerali
come sostanze argillose, Sali di zolfo, ecc..
Con la combustione danno origine alle ceneri
e alle sostanze volatili inquinanti.
Storia del carbone pag. 50
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ORIGINE DEL CARBONE
•
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•
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•
•
Il carbone deriva da grandi cumuli di organismi vegetali, soprattutto alberi, che hanno
subito un processo di carbonizzazione. La formazione è iniziata milioni di anni fa e ha
richiesto tre fasi principali:
crescita di grandi foreste in zone paludose;
sprofondamento del terreno e copertura delle foreste con strati di sedimenti;
decomposizione del legno e carbonizzazione.
Formazione di uno strato
Crescita della foresta. Il clima caldo e umido favorisce la crescita di grandi foreste in
Gran Bretagna, In Germania, In Belgio, in Russia ecc.. ecc.. Esse sono con alberi
molto fitti, più o meno come la foresta amazzonica di oggi.
Sprofondamento. Il terreno sprofonda lentamente e gli alberi vengono sommersi
dalle acque. Il fango portato dai fiumi copre un po’ alla volta gli accumuli di legname.
Lo strato di fango e di altri sedimenti si trasforma un pò alla volta in roccia, che
comprime la massa vegetale.
Carbonizzazione. Lo strato di alberi subisce nell’arco di questi milioni di anni questa
trasformazione: i batteri del sottosuolo, per vivere “divorano” l’idrogeno e l’ossigeno
presenti nel legno; alla fine resta solo il carbonio, insieme a piccole quantità di altri
elementi.
Formazione di un giacimento.
A - Nel corso di milioni di anni si formano nuove foreste. Ogni foresta subisce la sorte
illustrata precedentemente. Si formano così diversi strati di carbone, separati tra loro
da strati di roccia sterile.
B – La superficie terreste viene sconvolta da grandi movimenti tettonici che portano
alla formazione delle montagne. Gli strati si piegano e si spaccano. Nasce così
l’attuale struttura dei giacimenti di carbone
Storia del carbone pag. 50
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LA MINIERA DI CARBONE
• Un giacimento è formato da molti strati paralleli
di carbone, alternati a strati di roccia sterile. Un
singolo strato carbonifero può avere lo spessore
di 3 – 4 metri, il suo sviluppo può essere
orizzontale o inclinato, a seconda dei movimenti
della crosta terrestre. Le miniere per estrarre il
carbone sono di due tipi: in sotterraneo o a
cielo aperto. La prima è una serie di pozzi e
gallerie che si diramano nel sottosuolo
riducendolo ad una specie di groviera. In
superficie ci sono le montagne di roccia sterile
che si formano vicino ai pozzi. La seconda è un
grande scavo a imbuto dove le ruspe scavano
direttamente i gradoni di roccia e di carbone che
sono portati allo scoperto.
Storia del carbone pag. 50
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MINIERA IN SOTTERRANEO
• E’ formata da alcuni pozzi verticali che collegano i diversi livelli
della miniera. A partire dei pozzi si scavano le gallerie, cioè
tunnel orizzontali. Ogni giorno i minatori scendono a centinaia di
metri sotto il suolo, dove restano a lavorare per molte ore. Per
ridurre i pericoli bisogna adottare numerosi misure di sicurezza.
• Le gallerie possono franare sotto il peso del materiale
soprastante. Le parete vanno puntellate con centinature
metalliche.
• L’acqua delle falde sotterranee può allagare le gallerie. Per
estrarre l’acqua si usano potenti pompe che la portano in
superficie.
• L’aria può circolare per tiraggio naturale tra i vari pozzi. Quando
le gallerie sono sono molte profonde si usano invece sistemi di
aria forzata.
• Il Gas Metano (o grisou) è spesso presente in sacche e può
invadere le gallerie quando si abbatte una parete. Per evitare le
esplosioni si usano macchine ad aria compressa.
• La salute del minatore è esposta ad altri pericoli: le polveri
respirate possono provocare la silicosi; il rumore delle perforatrici
può causare disturbi all’udito, l’aria sotterranea è calda e
54
contiene molta umidità ecc….
Storia del carbone pag. 50
MINIERA A CIELO APERTO
• Miniera a cielo aperto
• E’ conveniente quando i giacimenti sono molto vasti,
di grosso spessore e abbastanza vicini alla
superficie del suolo. La crosta rocciosa che copre i
filoni viene sbancata, poi inizia l’estrazione del
carbone con grossi macchinari. Questo sistema è
dannoso dal punto di vista ambientale per due
motivi:
• si crea un grosso scavo nel terreno;
• si sollevano enormi quantità di polvere nera che
viene sparsa dai venti per decine di silometri.
• Negli Stati Uniti, in Australia e in altri paesi esistono
già leggi severe in favore dell’ambiente. Quando
una miniera si esaurisce e viene abbandonata, la
società mineraria deve provvedere a sistemare lo
scavo, per ristabilire le condizioni ambientali iniziali.
55
Questo naturalmente aumenta i costi.
Storia del carbone pag. 50
TIPI DI CARBONE
• Esistono molte varietà di carbone la cui qualità dipende dal grado di
carbonizzazione che hanno subito le masse vegetali. In genere i
carboni di formazione più antica sono molto ricchi di carbonio, e
quindi hanno un maggior potere calorifico. TORBA – LIGNITE –
CARBONI DURI - COKE
• TORBA
• Non è un vero carbone fossile perché deriva da piante erbacee che
hanno subito una trasformazione parziale. Ha un aspetto spugnoso
o addirittura filamentoso e un colore scuro. Si trova in giacimenti
superficiali dette torbiere, da cui viene estratta con una draga
(macchina da scavo). Contiene molta acqua e ha un alto contenuto
di ceneri. Viene usata soprattutto in agricoltura, per arricchire il
suolo con sostanze ricche di humus.
• LIGNITE
• Sono carboni abbastanza giovani, detti anche brown coal (carbone
marrone). Derivano da masse di alberi che hanno subito
trasformazioni più profonde rispetto alla torba. I giacimenti superano
anche i 100 metri di spessore e sono in genere abbastanza
superficiali. Vengono estratti solo in miniere a cielo aperto con
grandi macchine escavatrice. Le ligniti sono buoni combustibili.
Poiché non conviene affrontare le spese di trasporto, sono utilizzate
sul posto per alimentare centrali termoelettriche.
Storia del carbone pag. 50
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• Carboni duri e coke
CARBONI DURI E COKE
• Sono i carboni fossili veri e propri (hard coal), cioè le
litantrace e le antracite. Hanno un aspetto nero,
lucido e compatto, e costituiscono i combustibili
solidi per eccellenza. La loro formazione risale al
periodo carbonifero, cioè a circa 300 milioni di anni
fa. In Europa i giacimenti più importanti si trovano
nel bacino del fiume Ruhr (Germania) e nella Slesia
(Polonia). Esauriti gli strati superficiali, oggi si
estraggono in sotterraneo fino a 1000 metri di
profondità. Un singolo strato carbonifero può avere
lo spessore di 3 – 4 metri.
• COKE
• E’ un carbone “artificiale” , estremamente duro e
compatto, costituito da carbonio quasi puro. Si
ricava dal litantrace, che viene distillato in impianti
detti cokerie. E’ il carbone usato negli altoforni per
fondere i minerali di ferro
57
Tipi di carbone pag. 56
Storia del carbone pag. 50
CARBONE IERI
• Il Carbone ieri. L’uso del carbone è iniziato in
Inghilterra verso il 1750, all’epoca della rivoluzione
industriale. Poi, nel XIX secolo, è stato il grande
protagonista dello sviluppo industriale. Il suo
impiego principale era nella produzione del vapore
per ottenere forza motrice: i motori a vapore
facevano funzionare le macchine nelle fabbriche,
le navi a vapore e le locomotive a vapore. Il fumo
nero che usciva dalle ciminiere diventò il simbolo
della nuova epoca industriale. Il carbone era usato
anche per il riscaldamento delle case. Il carbone
diventò anche una materia prima per ricavare
moltissimi prodotti: gas di città, catrame, benzolo,
naftalina, ecc…Nelle città più grandi, durante
l’inverno, il cielo si copriva di una caligine nera che
oscurava anche il sole.
58
Storia del carbone pag 50
I motori a vapore
• Scienze
Il carbone ieri pag. 58
59
Rivoluzione industriale
• Storia
CARBONE IERI PèAG. 58
60
Inghilterra
• geografia
Carbone ieri pag. 58
61
Forza motrice
• Collegamento con la scienze
62
RIVOLUZIONE INDUSTRIALE
storia
Carbone ieri pag. 58
63
IL CARBONE OGGI
• Il Carbone oggi. Oggi il carbone è sceso al
terzo posto per importanza dopo il petrolio e il
gas naturale. Infatti è un combustibile molto
inquinante e nei paesi occidentali non è più
usato per il riscaldamento e per altri usi diffusi.
Gli impieghi principali sono due:
• nelle centrali termoelettriche, dove viene
bruciato allo stato naturale per produrre il vapore
che alimenta le turbine;
• nei centri siderurgici, dove viene prima
trasformato in coke e poi caricato nell’altoforno
per la fusione dei minerali di ferro. Questi grandi
impianti hanno appositi sistemi di depurazione
dei fumi, che riducono al minimo l’emissioni di
sostanze inquinanti.
Storia del carbone pag. 50
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Inquinamento proveniente da
combustibili
• scienze
Inquinamento proveniente da
combustibile pag. 2
65
TABELLA
TIPO
CARBONIO POTERE CALORIFICO
di 1 Kg
Torba
60%
4500 Kcal
Lignite
75%
6000 Kcal
Litantrace 93%
8800 Kcal
Antracite
8500 Kcal
95%
Storia del carbone pag. 50
66
GAS
GAS NATURALE
CICLO PRODUTTIVO
TRASPORTO
IL TRANSMED
IMPIEGHI
Fonti esauribili pag. 49
67
TRANSMED
Gas pag 67
• Il Transmed
• Il Transmed è il metanodotto transmediterraneo, lungo
quasi 2000 kilometri, ci porta il gas dall’Algeria. Il tubo ha
inizio a Feriana, si immerge nel canale di Sicilia, si
immerge di nuovo nello stretto di Messina , poi
attraversa tutto lo stivale fino alla pianura Padana. Le 11
centrali di compressione spingono il gas fino a
destinazione. L’Italia estrae dal suo sottosuolo circa il
30% di metano che consuma. Il rimanente 70% arriva
dall’estero, soprattutto dalla Russia, Olanda e Algeria.
Nella nostra provincia, e precisamente a Gagliano
Castelferrato ( EN ), negli anni ’60 è stato scoperto un
giacimento metanifero che a tutt’oggi estrae metano e
fornisce la provincia di Palermo e qualche comune della
zona Nord della provincia di Enna. Sempre in provincia
di Enna abbiamo una Centrale di Compressione del
metano che spinge il gas proveniente dall’Algeria verso
Messina per raggiungere successivamente la pianura 68
Padana.
OLANDA
• GEOGRAFIA
Transmed pag. 68
69
ALGERIA
• GEOGRAFIA
Trasnmed, pag. 68
70
IMPIEGHI DEL METANO
• Il gas naturale è il combustibile fossile più
pregiato: è pulito, non contiene praticamente
prodotti nocivi come (zolfo e derivati); bruciando
non produce residui solidi né sostanze tossiche.
Per questo viene utilizzato direttamente nelle case
per cucinare e riscaldare gli ambienti. E’ anche
una materia prima, da cui si ricavano molti derivati.
• Usi industriali: molte industrie e molti laboratori
artigiani usano il gas naturale come combustibile
per forni: per la cottura di ceramica e porcellane,
per la fusione del vetro, per la produzione del
cemento, per cuocere il pane ecc.. ecc….
• Usi domestici: nelle abitazioni il gas naturale è
impiegato per la cottura dei cibi, per la produzione
di acqua calda e per il riscaldamento degli
ambienti.
Gas pag. 67
71
CICLO PRODUTTIVO
Gas pag.67
• Il ciclo produttivo del gas naturale è simile a quello del petrolio,
con il quale si trova spesso associato.
• Giacimenti
• Il metano ha una origine legata a quella del petrolio e lo si
estrae comunque dai pozzi petroliferi. Tuttavia esistono anche
grandi giacimenti di solo gas naturale, che dai luoghi di origine
si è “spostato” nel sottosuolo fino ad accumularsi in determinate
sacche. Le riserve più importanti sono in Russia, negli Stati
Uniti e nel Medio Oriente; in Europa i pozzi principali sono nel
Mare del Nord. La tecnica usata per la ricerca e la perforazione
dei giacimenti è uguale a quella che abbiamo visto per il
petrolio. Pertanto anche il gas naturale viene estratto da un
“pozzo” costituito da una tubazione che scende anche a 6 – 8
chilometri di profondità.
• Il gas immagazzinato sottoterra ha una pressione di circa 1000
atmosfere. In superficie, alla testa del pozzo, viene messo un
complesso di valvole detto “Albero di Natale” che ne regola il
72
flusso.
PRESSIONE
• SCIENZE
Ciclo produttivo pag. 72
73
MEDIO ORIENTE
• COLLEGAMENTO GEOGRAFIA
Ciclo produttivo pag. 72
74
Russia
• Collegamento con la geografia
Ciclo produttivo pag. 72
75
TRASPORTO DEL GAS NATURALE
• Il gas naturale viene trasportato fino ai luoghi di
consumo attraverso un tubo, detto gasdotto o
metanodotto. Ci sono innanzitutto i metanodotti
internazionali, con tubi superiori a 120 cm di
diametro, come quelli che raggiungono l’Italia dalla
Russia, dall’Olanda e dell’Algeria; questi sono
collegati alla rete nazionale, formata da tubi di
diametro diversi.
• Il cosiddetto “serpente d’acciaio”, formato da
tanti pezzi di tubo saldati tra loro, rivestiti di iuta e
catramati, è “invisibile” , perché viene posato in
uno scavo appositamente predisposto e poi
ricoperto. A distanza variabile sono dislocate le
centrali di compressione, dette anche di spinta,
che imprimono al gas la pressione necessaria per
percorrere centinaia di Kilometri.
gas pag. 67
76
LO STATO DELLA MATERIA
• SOLIDI LIQUIDI E GASSOSI
COLLEGAMENTO CON LA SCIENZE
Gas naturale, pag. 4
77
DEFINIZIONE DEL PETROLIO
ORIGINE DEL PETROLIO
RICERCA DELLE TRAPPOLE
NOTE
PERFORAZIONE DI UN POZZO
RAFFINERIA DEL PETROLIO
LA TORRE DI DISTILLAZIONE
DISTILLAZIONE FRAZIONATA
TRASPORTO DEL PETROLIO
IMPIEGHI DEI PRODOTTI PETROLIFERI
Fonti esauribili pag. 49
78
ORIGINE DEL PETROLIO
• Il petrolio deriva da cumuli di sostanze
organiche, cioè viventi, che hanno subito
una decomposizione e si sono trasformate
in sostanze oleose ricche di energia. La
formazione è iniziata molti milioni di anni
fa e ha richiesto tre fasi principali:
• Accumulo di masse di plancton (1) e
trasformazione in petrolio;
• Nascite di trappole di roccia, per esempio
strati a forma di cupola;
• Riempimento dei giacimenti, cioè
accumulo del petrolio dentro le trappole.
DEFINIZIONE DEL PETROLIO pag. 79
79
NOTE
• Note: (1) plancton: piccoli organismi
vegetali e animali, questi microrganismi,
sono stati ricoperti dalle sabbie e dalle
argille trasportate dai fiumi che si sono
trasformate in rocce sedimentari. Sepolti
negli strati di roccia, sono scese con esse
a grande profondità, schiacciati da nuovi
strati che si formavano. Il plancton,
sottratto al contatto con l’aria, si è
trasformato un po’ alla volta in idrocarburi,
cioè sostanze oleose formate da idrogeno,
carbonio e piccolissime quantità di azoto e
zolfo.
80
Definizione del petrolio pag. 79
DEFINIZIONE DEL PETROLIO
• PETROLIO
• Il Petrolio è un liquido di colore variabile
dal nero al giallo bruno, formata da un
miscuglio di idrocarburi, sostanze formate
in prevalenza da idrogeno (9-15%) e
carbonio (80-90%) con percentuali minori
ossigeno, azoto e zolfo. Deriva da
ammassi di piccoli organismi vegetali e
animali sepolti nel sottosuolo, che si sono
decomposte nel tempo in gocce oleose e
dense. Ha un peso specifico inferiore a
quello dell’acqua (sulla quale galleggia) 81
DEFINIZIONE DEL PETROLIO, PAG. 79
RICERCA DI TRAPPOLE
La ricerca del petrolio viene fatta negli antichi
bacini sedimentari, dove è più probabile
trovare le trappole petrolifere. I geologi usano
la tecnica della sismica a riflessione: inviano
onde nel sottosuolo che vengono riflessi dagli
strati rocciosi e il compiuter disegna
direttamente il profilo degli strati. Se esistono
le forme tipiche della trappole, per esempio a
cupola, si realizzano i pozzi esplorativi per
vedere se contiene petrolio e in quale quantità,
se i risultati sono buoni nella zona nascerà un
campo petrolifero.
Definizione del petrolio pag 79
82
TERREMOTI
scienze
Ricerca delle trappole pag. 83
\
83
TRASPORTO DEL PETROLIO
•
•
•
•
•
•
•
•
Dalle Cisterne del campo petrolifero il petrolio viene immesso nelle tubazioni
dell’oleodotto, lunghe anche centinaia di chilometri, che lo portano direttamente
alle raffinerie. Molto spesso l’oleodotto arriva al centro di raccolta di un porto,
dove viene caricato su navi cisterna, dette petroliere, che lo trasportano alle
raffinerie di destinazione.
OLEODOTTO
L’oleodotto è una conduttura formata da tubi saldati l’uno all’altro in cui viene
pompato il petrolio greggio.
L’oleodotto in trincea ha i tubi avvolti in rivestimenti protettivi, adagiati in uno
scavo e ricoperti di terra.
L’oleodotto su sostegni è sospeso a circa 1 metro dal suolo ed è più rapido da
costruire.
Il petrolio viene spinto nell’oleodotto da una prima pompa, poiché la pressione
diminuisce con la lunghezza del percorso, può essere necessario fornire una
nuova spinta con un’altra pompa, che è collocata tra i 40 e i 240 chilometri in
base al rilievo della regione da attraversare.
PETROLIERA
Una petroliera è un gigantesco serbatoio galleggiante a forma di nave. Lo scafo
è suddiviso in tanti scomparti per evitare l’oscillazione del greggio, quindi,
contemporaneamente si può trasportare benzina, gasolio o altri tipi di oli.
Normalmente, le petroliere di nuova costruzione sono contengono un doppio
scafo in modo che, in caso di incidenti, la nave assorbe l’urto con il primo scafo,
84
evitando così l’eventuale disastro ecologico.
Definizione del petrolio pag. 79
DISTILLAZIONE FRAZIONATA
• Il greggio proveniente da una cisterna entra in un forno,
dove scorre in un tubo fortemente riscaldato. Dal forno
esce alla temperatura di 350 °C, in parte vaporizzato, ed
entra dal basso nella colonna di frazionamento.
• La parte vaporizzata sale. Ad ogni piano si formano i
vapori di un certo tipo, che condensano nei piatti. Questi
vengono così separati dagli altri vapori più leggeri che
continuano a salire:
• nel piatto a 300 gradi condensa il gasolio;
• nel piatto a 250 gradi condensa il kerosene;
• nel piatto a 200 gradi condensa la virgin nafta (materia
prima per ricavare le plastiche e le gomme sintetiche);
• nel piatto a 120 gradi condensa la benzina;
• nel piatto a 60 gradi condensano i gas liquefacibili,
propano e butano che saranno venduti in bombole;
• in alto si formano i gas leggeri (metano ed etano);
• dal fondo della colonna esce il residuo, detto anche olio
85
combustibile o nafta.
Definizione del petrolio pag. 79
TORRE DI DISTILLAZIONE
La torre di distillazione
è una torre d’acciaio alta circa 80 metri. All’interno
ci sono tanti “piani” costituiti da grandi piatti
d’acciaio, ognuno dei quali è mantenuto ad una
temperatura specifica, sempre più bassa man
mano che si sale in altezza. Ogni piatto, contiene
molti fori, muniti di un camino e di una
campanella: i vapori di un certo tipo, quando
toccano la campanella che corrisponde alla
temperatura della propria condensazione,
diventano liquidi. Gli altri vapori, invece,
gorgogliano attraverso il distillato e continuano a
salire.
Definizione del petrolio pag. 79
86
RAFFINERIA DEL PETROLIO
• La raffineria di petrolio è un impianto di grandi
dimensioni diviso in tre blocchi:
• Cisterne del greggio;
• Torri e impianti di lavorazioni;
• Cisterne dei prodotti raffinati.
• Essi sono collegati da fasci di tubi che
permettono una lavorazione a ciclo continuo.
• La lavorazione svolta sul petrolio greggio si
chiama distillazione frazionata, infatti il petrolio
è un miscuglio di idrocarburi liquidi (es.
kerosene, benzina, gasolio ) e gassosi (es.
metano ). Per separarli l’uno dall’altro si usa la
distillazione, cioè un processo che comporta
prima la vaporazione e poi la condensazione.
Definizione del petrolio pag. 79
87
PERFORAZIONE DI UN POZZO
• Un pozzo di petrolio è una buca nel
terreno, larga da 70 a 100 cm, che
scende a una profondità variabile da
poche centinaia di metri fino a 6 Km.
Per perforare il terreno si usa una
struttura metallica detta derrich che è
una struttura a traliccio che
assomiglia a una piccola torre Eiffel in
miniatura.
Definizione del petrolio pag. 79
88
IMPIEGHI DEI PRODOTTI PETROLIFERI
• I prodotti petroliferi si dividono in quattro famiglie, in
base all’uso cui sono destinati.
• a) I carburanti servono per azionare i vari tipi di motori:
sono la benzina per automobili e aerei, il gasolio per
motori diesel, il kerosene per le turbine degli aerei a
reazione;
• b) I combustibili servono per il riscaldamento di
abitazioni e per impieghi industriali e sono bruciati nelle
caldaie per mezzo di bruciatori;
• c) I lubrificanti servono per ridurre l’attrito e quindi
l’usura della parte in movimento di motori e macchine;
• d) Gli altri prodotti comprendono la vaselina (farmacia e
prodotti cosmetici), la paraffina (cere, lucidi), gli asfalti,
i bitumi ecc…
Definizione del petrolio pag. 79
89