RENEWABLE PRESENTATION

EnergieRinnovabili

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Belotti Gabriele, Belotti Mirella Alessandra, Giulio Gamba, Rizzi Paolo e Rocchi Filippo

Il vento viene utilizzato come fonte di energia in quanto possiede una quantità di energia cinetica notevole che è proporzionale alla sua velocità.Lo sfruttamento dell’ energia eolica, come quello dell’ energia idrica, ha origini antiche; già nel settecento era sfrutta nel nord-ovest dell’ Europa per l’attivazione di mulini.

Energia del Vento

Le centrali eoliche sono molto vantaggiose se installate in zone con elevata presenza di venti intensi per produrre elettricità.Sono costituite generalmente da 3 eliche lunghe anche più di 20 metri, installate ad altezze notevoli su un pilone, trasformano l’ energia cinetica del vento in un movimento rotatorio.Ogni elica è collegata ad un generatore meccanico, ossia un alternatore che produce energia elettrica, e sono alloggiati in un contenitore aerodinamico dietro alle eliche.In fine un aerogeneratore è montato su un perno libero di girare lungo l’ asse verticale del pilone, in modo da far girare la struttura qualora ci fosse un cambiamento di direzione del vento, così da sfruttare al meglio la sua energia.

CENTRALI EOLICHE

SVANTAGGI

VANTAGGI

CENTRALI

CONVERSIONE

APPLICAZIONE DIRETTA

ORIGINE

Localizzazione geografica limitataCosti iniziali elevatiPotenziali rischi sismici e di fratturazione

RinnovabilitàBassa emissione di gas serraAffidabilità

Energia Geotermica

L'energia geotermica è l'energia termica proveniente dall'interno della Terra. Questo calore proviene dal decadimento radioattivo di elementi come l'uranio e il torio presenti nelle rocce della crosta terrestre e dal calore residuo della formazione del pianeta.Il trasferimento diretto del calore dalla terra agli edifici residenziali, commerciali o industriali.Attraverso le centrali geotermiche si trasforma il calore in elettricita.Tutte le centrali elettriche utilizzano turbine a vapore per alimentare i generatori di elettricità, il resto del sistema è disponibile in diverse varianti.Binary Cycle Power Plant

CICLO BINARIO: In questo tipo di centrale, anziché far girare direttamente una turbina con il vapore geotermico ad alta temperatura, viene utilizzato un fluido organico a basso punto di ebollizione come intermediario. Ha due cicli

FLASH: le centrali flash estraggono il liquido ad alta pressione e ad alta temperatura per inviarlo a un serbatoio dove poi evapora producendo vapore ad alta pressione che poi viene inviato alla turbina

VAPORE SECCO : Il processo inizia con l'estrazione del vapore dal terreno attraverso pozzi geotermici. Infine, il vapore esausto viene raffreddato e condensato in acqua, che viene reiniettata nel sottosuolo per mantenere il ciclo continuo.

Principali Tipologie

La radiazione solare raggiunge la superficie terrestre in maniera non omogenea. Ciò dipende dalla sua interazione con l'atmosfera e dall'angolo d'incidenza dei raggi solari. Quando il Sole è perpendicolare alla superficie terrestre, si ha la massima concentrazione dei suoi raggi al suolo. Invece, se i raggi solari raggiungono la superficie terrestre con una certa inclinazione, la stessa quantità di energia si disperde su una superficie più grande. Dell’enorme flusso di energia che arriva dal Sole sulla Terra solo una parte può essere trasformata in energia utile.

Si dice solare l’energia raggiante sprigionata dal Sole per effetto di reazioni nucleari e trasmessa alla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica. Le radiazioni elettromagnetiche sono costituite da fotoni. Il fotone è una particella neutra che si propaga nel vuoto, alla velocità di circa 300.000 chilometri al secondo. L’energia solare viene assorbita dall'atmosfera e dalla superficie terrestre e si trasforma in energia eolica, idraulica e chimica. Ogni forma di vita presente sulla Terra esiste grazie all'energia inviata dal Sole. La radiazione solare rappresenta la fonte energetica più abbondante e pulita sulla Terra.

Energia Solare

Un pannello fotovoltaico è composto da unità dette celle, di solito fatte di un materiale semiconduttore come il silicio con l’aggiunta di atomi di altri elementi come boro e fosforo. Le celle sono poi posizionate una accanto all’altra su una superficie piana e collegate tra loro. Per proteggere questo sistema si monta uno speciale vetro di copertura, appositamente trattato per ottenere la massima resa di energia. I pannelli sfruttano l’irraggiamento del sole e non il calore dell’aria: per questo motivo non c’è bisogno di un clima particolarmente caldo, anzi l’efficienza è al massimo se la temperatura delle celle resta al di sotto dei 25°C. Normalmente un pannello solare ha una vita piuttosto lunga, circa 25 o 30 anni.La conversione dei raggi solari in energia elettrica avviene all’interno delle celle fotovoltaiche: i fotoni della luce solare che colpiscono il silicio permettono la liberazione degli elettroni, producendo così una corrente elettrica continua. Dato che nelle case viene utilizzata la corrente alternata, bisogna instillare un dispositivo chiamato inverter, che trasforma appunto la corrente da continua ad alternata.

Pannelli Fotovoltaici

L'impatto ambientale di un impianto ad energia solare deve essere valutato considerando l'intero ciclo di vita dell’impianto. Durante la lavorazione dei pannelli, infatti, vengono utilizzate sostanze molto tossiche, che richiedono particolari misure di sicurezza per la tutela dei lavoratori, dell'ambiente e delle persone che lo abitano. Tuttavia, i benefici ambientali generati nel tempo di vita di un sistema fotovoltaico sono già ora largamente superiori al danno provocato nelle fasi di produzione dei pannelli. Al momento della dismissione dell'impianto, bisognerà trattare il pannello come un rifiuto speciale, dato che contiene numerose sostanze tossiche, come il piombo, il cadmio, il rame, il selenio, ecc.

Pannelli Fotovoltaici

L’energia raccolta può essere conservata e usata in momenti diversi.le centrali ad acqua fluente: qua si utilizzano grandi masse d’acqua fluviali che superano piccoli dislivelli. Per fare ciò bisogna avere una portata considerevole e flusso costante.

L’acqua di un qualsiasi bacino possiede una energia potenziale che quando è in stato di quiete questa dipende dalla massa e dall’altezza del bacino.Quando l’acqua scende verso il basso, l’energia potenziale si trasforma in energia cinetica che è legata al movimento. L’energia che l’acqua sprigiona è la differenza fra l’energia potenziale che si aveva nel bacino di partenza e quella potenziale che si ha nel bacino di raccolta. Il bacino di raccolta è di solito il mare, dove l’acqua defluisce formando ruscelli e fiumi.Gli impianti idroelettrici di oggi sfruttano l’energia potenziale meccanica che una portata d’acqua contiene e che si trova ad una certa quota rispetto al livello delle turbine.Esistono 2 tipologie di centrali idroelettriche.le centrali a salto: si trovano spesso in montagna dove ci sono grandi dislivelli. Queste sono caratterizzate da un bacino di raccolta creato dalla costruzione di una diga artificiale che sbarra il corso d’acqua.L’energia potenziale è uguale al prodotto della massa d’acqua del bacino per l’accelerazione di gravità e per il dislivello tra il bacino e il livello del mare.

Energia dell'acqua

Energia del mare

Le onde del mare, provocate dai venti, sono un'altra manifestazione di energia cinetica, questa forma di energia riguarda anche le maree.Le maree sono variazioni del livello dell’acqua che si verificano 4 volte al giorno e sono provocate dall’attrazione gravitazionale della Luna. Il fenomeno delle maree è di poca importanza nel Mediterraneo perché è un mare chiuso, ma vengono utilizzate attraverso le centrali mareomotrici. Un esempio è la centrale mareomotrice in Francia che sfrutta il dislivello che si crea tra l’alta e bassa marea per produrre energia.

il legno è stato sostituito dai combustibili fossili. La legna da ardere, tuttavia, è tuttora il combustibile principale di circa un terzo dell'umanità.In situazioni di carenza del legname, alcune popolazioni utilizzano lo sterco seccato degli animali. È questa una prima forma di utilizzo energetico dei rifiuti, anche se per necessità e non per la salvaguardia ambientale.

Le biomasse e molti materiali di scarto di origine biologica, come gran parte dei rifiuti domestici, contengono ancora quantità di energia. Questa energia può essere riutilizzata, così come si fa con il riciclaggio dei materiali. In questo modo diminuiscono gli sprechi e si può ridurre il consumo delle fonti non rinnovabili. L'uomo ha utilizzata questa energia con la combustione del legname. Attualmente per soddisfare i fabbisogni energetici si dovrebbe consumare di tutto il legname esistente. Per questo motivo,

Energia da biomasse

La tecnologia moderna ha sviluppato la possibilità di recuperare risorse dalle enormi quantità di rifiuti che sono prodotte ogni giorno soprattutto dai Paesi industrialmente più sviluppati. I rifiuti organici, come i residui vegetali e gli escrementi degli animali, sono in grado di fornire discrete quantità di energia. Trattati in appositi impianti di digestione anaerobica, producono un gas chiamato biogas. Questo viene raccolto in gasometri e utilizzato come combustibile, sia per il riscaldamento sia per la produzione (locale) di energia elettrica o come combustibile per motori.I fanghi di scarto che rimangono in fondo al digestore vengono utilizzati a vantaggio dell’agricoltura, in sostituzione dei concimi chimici. Questa tecnologia permette di ristabilire un ciclo naturale in agricoltura, risolvendo anche il grave problema ambientale posto dallo smaltimento dei rifiuti organici animali.

Energia dai Rifiuti

Tuttavia, l'uso dei biocombustibili ha anche aspetti negativi. In primo luogo la produzione di vegetali destinati a questo scopo sottrae terreno agricolo per la produzione di piante alimentari. Inoltre, se si

calcola la quantità di energia necessaria per produrre i biocombustibili e quella finale da

essi fornita, non sempre il rapporto che si ricava è favorevole. Per questo si sta diffondendo l'utilizzazione di prodotti secondari, come le paglie e i residui di potatura: l'uso di queste biomasse non sottrarrebbe terreno, agricolo alla produzione alimentare.

I biocombustibili sono prodotti agricoli in grado di sostituire la benzina e il diesel. I più diffusi sono il biodiesel e il bioetanolo. Quest'ultimo è il sostituto vegetale della benzina, molto diffuso in Brasile, dove sono vendute automobili che utilizzano sia benzina sia bioetanolo.Con l'uso di questi biocombustibili si ridurre del 70% le emissioni di gas serra ma anche l'importazione di petrolio dall'estero.

I Biocombustibili

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