More Related Content
Similar to fotovoltaico o nucleare.pdf (20)
More from LetiziaDiGiacomo (13)
fotovoltaico o nucleare.pdf
- 1. Energia fotovoltaica o nucleare? Funzionamento, costi e bene鍖ci. Di Giacomo Letizia 5属 C
- 2. Leffetto fotovoltaico 02 04 01 Pannelli fotovoltaici Costi 03 Smaltimento Durata 05 Vantaggi e svantaggi 06 Indice energia fotovoltaica
- 3. Leffetto fotovoltaico Si ha leffetto fotovoltaico quando i raggi solari colpiscono le celle solari, o celle fotovoltaiche, producendo cos狸 energia elettrica. Tale fenomeno 竪 dovuto a una particolare particella, il fotone, che fornisce lenergia necessaria ad attivare il processo fotovoltaico. Indipendemente dal materiale utilizzato durante il processo, il meccanismo rimane lo stesso. Prendiamo in cosiderazione delle celle in silicio monocristallino, un materiale semiconduttore. Questultimo viene drogato con il Bario e lAlluminio, ottenendo silicio di tipo P, oppure con Fosforo, Alluminio ed Antimonio, ottenendo silicio di tipo N.
- 4. Una cella fotovoltaica 竪 formata dalla giunzione P-N, da un lato in prevalenza drogato di tipo N e dallaltro di tipo P. Si ottiene cos狸 una zona con prevalenza di elettroni ed una in assenza di elettroni, chiamati buchi di segno positivo. Quando il cristallo a giunzione P-N viene colpito dai raggi solari, una parte diventa calore, mentre laltra parte fornisce lenergia necessaria a rompere i legami nella struttura cristallina e a produrre lo spostamento di carica, generando una forza elettromotrice ai capi della giunzione P-N di circa 0,5 V.
- 5. Pannelli fotovoltaici I pannelli fotovolatici vengono montati in un qualsiasi luogo con una buona esposizione solare. La tecnologia alla base di un pannello fotovoltaico 竪 abbastanza semplice, ma la costruzione pu嘆 risultare dif鍖coltosa a causa della fragilit del materiale, che tende a danneggiarsi facilmente durante il trasporto ed il montaggio. Un pannello fotovoltaico 竪 formato da una serie di celle solari, disposte in serie o in parallelo, che intrappolano il calore del sole trasformandolo in una forma di energia utilizzabile.
- 6. Il pannello fotovoltaico 竪 essenzialmente costituito da quattro componenti: - Il pannello - Linverter - Le batterie - Il contatore Dal lato del pannello che si espone al sole, abbiamo una fribra di vetro che protegge dagli urti, in seguito le celle fotovoltaiche che si appoggiano ad un elemento plastico che conferisce rigidit. Successivmante 竪 presente una cornice in alluminio anodizzato e in鍖ne, nella parte posteriore, 竪 presente una cassetta da cui fuoriescono due cavi elettrici provenienti dalle celle.
- 7. Costi Installare un impianto fotovoltaico 竪 un ottimo sistema per produrre energia in modo sostenibile convertendo lenergia solare calcolandola in base al fabisogno. Solitamente per la produzione di 3KWh bastano 13-15 moduli da 200-220 watt. Vediamo ora i tipi di impianti installabili. Impianto ad isola Non sono collegati alla rete di distribuzionee sfruttano lenergia elettrica prodotta in quel momento o quando 竪 necessario, se dotati di accumulatore. Il prezzo medio per unisola da 3KWp si aggira intorno ai 6.000 euro. Impianto grid connected Sono collegati a una rete elettrica di distribuzione, agiscono da generatore di corrente e possono attivare i dispositivi elettrici. Un impinato con potenza di 3Kw costa intorno ai 4.000 euro.
- 8. Impianto con accumulo di energia elettrica Consente di conservare lenergia prodotta grazie a delle speci鍖che batterie facendo cos狸 scorta di energia. Ne esistono due tipologie: inverter con accumulo e pack batterie esterno. Il costo medio di un impianto da 4 KW con un accumulo di 5 KWh 竪 di circa 12.000 euro. Impianto con accumulo di energia elettrica anti blackout Sono composti da celle ad ef鍖cenza elevata e convertono rapidamente le radiazioni solari, sono formati da moduli fotovoltaici, sistemi ottici e inseguitori solari, massimizzando il rendimento. Il prezo per un impianto da 3KW 竪 intorno agli 8.000 euro. Tra i tipi di pannelli fotovoltaici disponibili ci sono: i pannelli monocristallini, policristallini, a 鍖lm sottile amorfo, BiPV technology.
- 9. Smaltimento I pannelli fotovoltaici sono prodotti altamente riciclabili, composti prevalentemente in vetro e alluminio, vengono scomposti da aziende specializzare arrivando ad un riciclo del 95%, mantenendo la messa in circolazione di queste prezione materie prime. Una volta concluso il loro ciclo di vita, essi diventano ri鍖uti di categoria RAEE, ri鍖uti di apparecchi elettrici ed elettronici. Per valutare costi e modalit di smaltimento bisogna considerare alcune caratteristiche dellimpianto stesso: potenza nominale, data distallazione e incentivi statali. Nel caso di impianti domestici, lo smaltimento 竪 effettuato dal proprietario nel centro di raccolta RAEE di riferimento ed 竪 a carico del produtore, per cui 竪 gratuito per il proprietario.
- 10. Durata La durata dei pannelli fotovoltaici 竪 uno dei pi湛 importanti vantaggi che li caratterizzano, infatti essi hanno una longevit superiore a qualsiasi altro tipo di generatore di energia. Questo permette allimpianto di ripagarsi da solo sia da un punto di vita economico che ecosostenibile. La durata media dei Pannelli 竪 di circa 25 anni, infatti quando 鍖nisce il loro peridodo di vita utile, il loro utilizzo non 竪 pi湛 conveniente, cio竪 larco temporale in cui lenergia 竪 prodotta e il relativo risparmio non coprono pi湛 i costi di esercizio e manutenzione.
- 11. Vantaggi - Lenergia generata 竪 gratuita e, contrariamente ai pannelli solari, pu嘆 essere utilizzata per qualsiasi 鍖ne. - Ha dei costi di manutenzione particamente nulli e sono presenti molti incentivi governativi per installarli. - Producono energia pulita e sono quasi interamente riciclabili. - Funzionano anche in caso di cielo nuvoloso, anche se con un rendimento minore. - Si risparmia sulle bollete e si ottine unindipendenza energetica. Svantaggi - I costi iniziali da sostenere sono molto elevati. - Le procedure burocratiche da affrontare sono abbastanza lunghe, anche se negli ultimi anni si sono velocizzate. - La produzione energetica non 竪 costante, infatti c竪 una mancanza di produzione nelle ore notturne ed il rendimento 竪 basato sullombreggiamento.
- 12. Lenergia nucleare 02 04 01 Impianti di ultima generazione Costi 03 Smaltimento e durata Vantaggi e svantaggi 05 Indice energia nucleare
- 13. Lenergia nucleare LItalia attualmente 竪 lunico paese menmbro del G7 a non produrre energia nucleare (importa circa il 5% di energia nucleare dalla Francia) ma con la crisi energetica in corso lUnione Europea ha inserito il gas e il nucleare sono stati aggiunti nellaa lista degli investimenti utili a questa transizione. Le centrali nucleari producono energia elettrica sfruttando il calore generato dalle reazioni nucleari. Questo processo si veri鍖ca nel nocciolo del reattore dove avviene la 鍖ssione del combustibile nucleare in barre. Durante questo processo gli atomi di uranio o di plutonio vengono colpiti da un neutrone e si dividono. Intorno al nocciolo del reattore ci sono dei tubi dove scorre acqua che, riscaldata dal calore prodotto durante la 鍖ssione, viene trasformata in vapore ad alta temperatura. Il vapore 竪 usato per far ruotare le turbine del generatore di corrente della centrale. A causa della radioattivit degli atomi utilizzati, il reattore 竪 racchiuso in contenitori di acciaio e piombo e protetto in robuste strutture di cemento armato.
- 14. Impianti di ultima generazione I sostenitori del ritorno del nucleare spesso parlano di impiati di ultima generazione riferendosi ai reattori nucleari di quarta generazione. Si tratta di reattori sperimentali basati sulla 鍖ssione nucleare pi湛 ef鍖centi, sicuri e con un costo minore. Inoltre questi reattori produrrebbero meno scorie e renderebbero molto pi湛 ef鍖cente lutilizzo del combustibile. Attualmente per嘆 la maggior parte dei reattori nel mondo sono di seconda generazione, mentre le tecnologie pi湛 avanzate sono di terza generazione. La Cina 竪 uno dei paesi pi湛 avanzati, infatti a dicembre 2021 Pechino ha sperimentato il primo collegamento di un reattore di quarta generazione alla rete elettrica, si tratta per嘆 di un modello in vista della costruzione del vero reattore.
- 15. Costi Sebbene lenergia nucleare sia considerata quella con il costo pi湛 basso rispetto a tutte le altre fonti di energia, la questione riguarda i costi 竪 piuttosto complessa. Lenergia nucleare ha infatti elevati costi di produzione iniziale dovuti al fatto che sono tecnologicamente pi湛 complessi risfetto ad altri sistemi di produzione di energia, inoltre sono dotati di sistemi di sicurezza piuttosto ridondanti. Bisogna anche tenere in considerazione che questi impianti hanno elevati tempi di costruzione, tra i 4 e i 5 anni e in alcuni casi arrivano anche a 17 anni. Dal punto di vista della manutenzione le centrali nucleari sono leggermente pi湛 costose rispetto alle centrali a gas o a carbone ma sappiamo che una centrale nucleare richiede centomila volte meno materia prima di una centrale fossile. Possiamo quindi constatare che una volta superato il periodo di realizzazione i costi sono pi湛 bassi rispetto a quelli per la produzione di altre fonti di energia, anche per uanto riguarda lo smaltimento delle scorie.
- 17. Smaltimento e durata Sappiamo che le centrali nuclerai richiedono poca materia prima, quindi le scorie prodotte sono relativamente poche. Sapendo che loperativit di una centrale nucleare 竪 molto lunga, dai 40 agli 80 anni per quelli della seconda generazione e tra i 60 e i 100 per quelli della terza, notiamo che 竪 molto facile accumulare fondi per lo smaltimento delle scorie, ad esempio investendo in fondi a basso rischio e accumulare interessi.
- 18. Vantaggi - La quantit di energia ricavabile 竪 maggiore rispetto a uella ottenuta da altre reazioni chimiche - La produzione non determina emissione di gas nocivi come lanidride carbonica - Il costo di produzione 竪 contenuto - Occupano poco terreno - Sono una fonte di energia continua Svantaggi - Elevato livello di radioattivit del processo produttivo - Le scorie rimangono radioattive per milioni di anni e devono essere depositate in siti geologicamente stabili e protetti. - Elevati tempi di costruzione e alti costi iniziali
- 19. Conclusioni In ultima analisi, lenergia nucleare smebra essere lopzione migliore in un tale periodo di crisi energetica, soprattutto in Italia in cui c竪 un forte bisogno di indipendenza energetica dalla Russia. Essendo la pericolosit delle scorie il problema pi湛 sentito, varrebbe la pena investire nella costruzione di inpianti di terza generazione, nonostante i lunghi tempi di sviluppo. Anche se lenergia fotovoltaica ha delle produzioni soddisfacenti ed ecosostenibi, in un periodo del genere non sarebbe capace di reggere la crisi energetica. Nellattesa dello sviluppo di reattori di nuova generazione, i reattori attualmente presenti sul nostro territorio potrebbero af鍖ancare le altre modalit di produzione di energia rinnovabile.