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Energia
- 1. ENERGIA Elemento fondamentale per la nostra vita
- 2. ENERGIA L'energia 竪 definita come la capacit di un corpo o di un sistema di compiere lavoro. Quando lenergia passa da una forma allaltra succedono le cose, ovvero viene compiuto lavoro Nel motore dellautomobile, per esempio, la benzina fornisce energia chimica, che, quando il motore viene avviato, viene convertita in energia meccanica, energia termica, energia elettrica ed energia acustica.
- 3. ENERGIA L'energia 竪 indispensabile per la sopravvivenza delluomo: da quella muscolare per svolgere le funzioni essenziali fino a quella sofisticatissima per produrre elettricit. L'energia 竪 alla base di tutti i fenomeni naturali, per gli animali i vegetali ed 竪 alla base di tutti i principi fisici.
- 4. FORME DI ENERGIA L'energia esiste in varie forme, le principali sono: Energia meccanica Energia chimica Energia nucleare Energia termica Energia elettrica
- 5. ENERGIA MECCANICA Lenergia meccanica si differenzia in due gruppi: energia potenziale e energia cinetica. L'energia potenziale 竪 accumulata in oggetti che potrebbero muoversi. Lenergia cinetica 竪 quella posseduta dagli oggetti che si muovono.
- 6. ENERGIA CHIMICA L'energia chimica 竪 un'energia che varia a causa della formazione o rottura di legami chimici di qualsiasi tipo. Ad esempio un barile di petrolio contiene energia chimica potenziale che pu嘆 essere utilizzata per alimentare un motore. In una centrale elettrica, l'energia chimica potenziale del carbone, mediante combustione, genera calore che viene trasformato in energia elettrica. Quest'energia fu la prima ad essere utilizzata dalluomo primitivo per riscaldarsi e poi per cucinare.
- 7. ENERGIA NUCLEARE Con energia nucleare si intendono tutti quei fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici.
- 8. ENERGIA NUCLEARE Fissione nucleare La fissione nucleare 竪 una reazione nucleare in cui il nucleo viene diviso tramite il bombardamento con neutroni o altre particelle elementari in frammenti in un processo che libera energia. la reazione nucleare comunemente utilizzata nei reattori nucleari.
- 9. ENERGIA NUCLEARE Fusione nucleare La fusione 竪 il processo di reazione nucleare col quale i nuclei di due o pi湛 atomi vengono compressi fino ad unirsi e generando un nucleo di un elemento di massa maggiore dei suoi costituenti. Il processo di fusione 竪 il meccanismo che alimenta il Sole e le altre stelle
- 10. ENERGIA TERMICA L'energia termica 竪 la forma di energia posseduta da qualsiasi corpo che abbia una temperatura superiore allo zero assoluto
- 11. ENERGIA ELETTRICA L'elettricit 竪 una forma molto versatile di energia, che pu嘆 essere convertita in molte altre forme, come la luce, il calore, il movimento etc.. .
- 12. ENERGIA ELETTRICA Pi湛 di duemila anni fa i greci erano rimasti colpiti dalle caratteristiche dell'ambra, una resina prodotta da alcuni alberi e induritasi col tempo. Dopo averla strofinata con un panno di lana, essa acquista la propriet di attrarre corpi leggeri (pezzetti di paglia, piccoli semi) che si trovano nelle sue immediate vicinanze. La parola elettricit deriva dal greco elektron, che vuol dire appunto ambra.
- 13. FONTI DI ENERGIA ELETTRICA Spesso con la locuzione "energia" + aggettivo si intende la fonte attraverso quale 竪 possibile una produzione di corrente elettrica. Energia TermoElettrica Energia Nucleare Energia idraulica Energia mareomotrice Energia geotermica Energia eolica Energia solare
- 14. FONTI DI ENERGIA ELETTRICA Si definiscono fonti primarie di energia quelle presenti in natura prima di avere subito una qualunque trasformazione. Sono fonti primarie le fonti energetiche esauribili (petrolio grezzo, gas naturale, carbone, materiali fissili) e le fonti di energia rinnovabili quali energia solare, eolica, idrica, biomasse, geotermica e ... l'intelligenza umana (risparmio energetico) Si definiscono invece fonti secondarie quelle che derivano, in qualunque modo, da una trasformazione di quelle primarie: sono fonti secondarie, per esempio, la benzina (perch辿 deriva dal trattamento del petrolio greggio), il gas di citt (che deriva dal trattamento di gas naturali), lenergia elettrica (che deriva dalla trasformazione di energia meccanica o chimica), eccetera.
- 15. ENERGIA TERMOELETTRICA Le centrali termoelettriche sono la tipologia di centrali pi湛 diffusa nel pianeta. Il principio di funzionamento di una centrale termoelettrica classica 竪 abbastanza semplice. Un elemento combustibile (derivati del petrolio, carbone o gas) viene bruciato in modo da sviluppare calore; questo calore viene trasmesso a una caldaia, nella quale circola acqua ad alta pressione che raggiungendo temperature elevate viene trasformata in vapore. Il vapore viene convogliato verso delle macchine rotanti denominate turbine a vapore in cui viene generata energia meccanica. Collegati all'albero in rotazione di tali turbine vi sono gli alternatori i quali convertono l'energia meccanica di rotazione in energia elettrica.
- 16. ENERGIA TERMOELETTRICA Petrolio Olio di pietra, dal latino petra e oleum, 竪 un liquido denso, vischioso, dallodore caratteristico e di colore variante da giallo- bruno a nerastro. Il petrolio 竪 costituito da una miscela di idrocarburi naturali liquidi (olio) e, in proporzione molto minore, gassosi (gas naturale) e solidi (bitumi e asfalti). Il petrolio si concentra in rocce serbatoio, ossia in volumi circoscritti del sottosuolo dove particolari conformazioni delle rocce porose e delle sovrastanti rocce impermeabili, definite trappole, ne impediscono la dispersione verso la superficie. Il disegno mostra un bacino dove si forma il petrolio: i resti di organismi animali e vegetali si depositano, l'ossigeno si disperde, il carbonio e l'idrogeno formano gli idrocarburi che danno origine alla roccia madre. Le alte pressioni e temperature permettono la formazione del petrolio che si accumula nella roccia serbatoio.
- 17. ENERGIA TERMOELETTRICA Carbone Minerale originato dalla carbonificazione di materiale vegetale, soprattutto legno, che si 竪 accumulato in ambiente senza ossigeno e che 竪 stato sepolto da una coltre sedimentaria. Il carbone ha la propriet di bruciare con reazione che produce notevole calore. Il carbone 竪 una materia prima molto economica perch辿 ritenuta abbondante e non soggetta a mutazioni nell'andamento dei prezzi anche perch辿 si trova praticamente in tutte le aree geografiche e quindi non risente delle tensioni socio-politiche come succede invece per il petrolio e in qualche misura per il gas naturale.
- 18. ENERGIA NUCLEARRE Nelle centrali nucleari si ottiene calore mediante la fissione controllata di atomi di uranio. Nel nocciolo avvengono le reazioni nucleari, che riscaldano a temperature anche notevoli gli elementi di combustibile, (l'uranio) che 竪 impilato in cilindri molto lunghi e stretti. Questi sono lambiti dall'acqua di raffreddamento del circuito primario, che raffreddandoli asporta il calore e si riscalda fino a diventare vapore che investe una turbina, collegata a un alternatore che produce energia elettrica. Nocciolo di un reattore nucleare
- 20. ENERGIA NUCLEARRE Uranio L'uranio 竪 un metallo bianco-argenteo, molto diffuso, che viene estratto dalla crosta terrestre; 竪 molto pesante tossico, radioattivo e di poco pi湛 tenero dell'acciaio. Il suo isotopo U235 trova impiego come combustibile nei Reattori nucleari e nella realizzazione di armi nucleari essendo l'unico isotopo fissile esistente.
- 21. ENERGIA IDRAULICA L'energia idroelettrica 竪 quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica.
- 22. ENERGIA IDRAULICA I greci e i romani furono le prime civilt ad utilizzare la potenza dell'acqua sfruttando questo tipo di energia rinnovabile solo per azionare semplici mulini per macinare il grano. Si deve aspettare il Basso Medioevo e gli Arabi del Nord-Africa, per avere altri metodi di sfruttamento dell'acqua. Questo tipo di energia fu sempre pi湛 utilizzato, sia per l'irrigazione dei campi, sia per la bonifica di vaste zone paludose che per realizzare lavori basilari come la macinazione dei cereali od il taglio del legname.
- 23. ENERGIA IDRAULICA Un progresso tecnico di enormi proporzioni si 竪 avuto alla fine dell'Ottocento, circa all'inizio della Seconda Rivoluzione Industriale con l'evoluzione della ruota idraulica in turbina.
- 24. ENERGIA IDRAULICA In Italia lo sfruttamento dellenergia idraulica per la produzione di energia elettrica ha rappresentato la base dellelettrificazione del paese ed ancora oggi lacqua rappresenta la fonte energetica rinnovabile pi湛 consistente e contribuisce a soddisfare circa il 15% della richiesta di energia elettrica nazionale.
- 25. ENERGIA MAREOMOTRICE L'energia mareomotrice 竪 quella ricavata dagli spostamenti d'acqua causati dalle maree, che in alcune zone del pianeta possono raggiungere anche i 20 metri di ampiezza verticale.
- 26. ENERGIA GEOTERMICA L'energia geotermica 竪 una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati pi湛 profondi della crosta terrestre. Infatti penetrando in profondit nella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente pi湛 elevata, aumentando mediamente di circa 30 属C per km nella crosta terrestre. Il termine geotermia deriva dal greco "g棚" e "therm嘆s" ed il significato letterale 竪 calore della Terra.
- 27. ENERGIA EOLICA L'energia eolica 竪 il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia (elettrica o meccanica). Oggi viene per lo pi湛 convertita in energia elettrica tramite una centrale eolica, mentre in passato l'energia del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali (come, ad esempio, nei mulini a vento). Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, 竪 stata la prima forma di energia rinnovabile scoperta dall'uomo dopo il fuoco.
- 28. ENERGIA EOLICA Nellantichit il vento veniva utilizzato, mediante pale cinghie e pulegge, per muovere direttamente semplici meccanismi di archeologia industriale. Oggi una moderna centrale eolica 竪 costituita da una turbina a pale e da un alternatore che genera la corrente elettrica, lunione delle due parti costituisce quello che generalmente viene detto generatore eolico.
- 29. ENERGIA SOLARE Per energia solare si intende l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole (fonte rinnovabile) verso la Terra. L'energia solare pu嘆 essere utilizzata per generare elettricit (fotovoltaico) o per generare calore (solare termico).
- 30. FOTOVOLTAICO Cosa 竪 un impianto fotovoltaico? Un impianto fotovoltaico 竪 un impianto elettrico che sfrutta l'energia solare per produrre energia elettrica mediante effetto fotovoltaico.
- 31. FOTOVOLTAICO Di cosa stiamo parlando? Il termine fotovoltaico 竪 composto dalle parole foto = luce e volt = tensione cio竪 indica quel processo fisico per cui la radiazione luminosa proveniente dal sole quando colpisce la cella solare alcuni fotoni (particelle di energia che lo compongono) trasferiscono la loro energia agli elettroni che incominciando a muoversi in una direzione particolare creando corrente elettrica continua.
- 32. FOTOVOLTAICO Le celle fotovoltaiche sono costituite di due sottili strati di silicio (semiconduttore). Il primo strato (n) tende a raccogliere elettroni (-), il secondo (p) raccoglie le cariche positive (+). Nella zona di contatto si forma un campo elettrico dovuto alla diversit dei due materiali. Collegando i due strati con un circuito elettrico esterno, si genera una corrente elettrica continua.
- 33. FOTOVOLTAICO Perch辿 il silicio? Dopo lossigeno, il silicio, 竪 lelemento pi湛 diffuso sulla crosta terrestre (28%). Allo stato puro ha struttura cristallina simile a quella del diamante. Per ottenere il silicio si parte da sabbia di rocce silicee e quarzose. Dopo varie fasi si ottiene silicio metallurgico, usato per le cellule FV, che 竪 un prodotto di scarto del silicio elettronico perch辿 meno puro.
- 34. FOTOVOLTAICO Struttura di un impianto
- 35. SOLARE TERMICO Gli impianti solari termici sono dispositivi che permettono di catturare l'energia solare, immagazzinarla e usarla per scopi termici (riscaldamento o acqua sanitaria calda) o per generare energia elettrica.
- 36. SOLARE TERMICO I componenti principali di un impianto Solare Termico sono: pannelli solari serbatoio per l'accumulo di acqua calda centraline di regolazione e pompe di circolazione (negli impianti a circolazione forzata) Il loro funzionamento prevede che il sistema di circolazione trasferisca il calore prodotto dai pannelli solari verso il punto di accumulo o di utilizzo. Solitamente il vettore di calore (tipicamente un fluido) 竪 rappresentato dallacqua a cui solitamente viene aggiunta una soluzione antigelo per evitare il congelamento nei periodi freddi.
- 37. SOLARE TERMICO Centrale elettrica termica (Solare termodinamico) Questo tipo di centrale attraverso dei pannelli solari convogliano la luce solare in un liquido che assorbe l'energia, si riscalda fino a giungere ad ebollizione. Una volta diventato gas viene convogliato in una turbina collegata a un alternatore che produce corrente elettrica. Esiste una seconda tipologia di centrali che non utilizza pannelli solari ma specchi. Gli specchi vengono puntati verso un serbatoio posto alla sommit di una torre. La luce concentrata dagli specchi fa evaporare il liquido contenuto nel serbatoio che inviato alla turbina e all'alternatore per generare energia elettrica.
- 38. SOLARE TERMICO Un p嘆 di Storia Lo storico bizantino Zonaras narra, che, nella seconda guerra punica 213 a.C. durante lassedio di Siracusa, su richiesta di Gerone II (tiranno di Siracusa dal 270 al 216 a.C. ) Archimede, distrusse la flotta romana del generale Marcello con lausilio dellenergia del sole. Per mezzo di uno specchio concavo formato da centinaia di scudi metallici che riflettevano i raggi del sole, concentr嘆 lenergia solare sulle navi nemiche per bruciare le vele e gli scafi lignei. Plutarco aggiunge che i Romani, spaventati dal fuoco che non veniva da una fonte visibile, credettero di stare lottando contro gli Dei.
- 39. SOLARE TERMICO Ai nostri giorni questo principio viene usato per realizzare le centrali solari a torre che sfruttano questo principio. Le buone idee non hanno tempo. Centrale solare Eurelios di Adrano (CT)
- 40. SOLARE TERMICO Un po di Geografia Astronomica