Powerpoint di TECNOLOGIA

Powerpoint di TECNOLOGIA

Barbieri Gerardo

INDICE

Incendio alla centrale di Fukushima

Le energie rinnovabili e non rinnovabili

Il Tokamak

La classificazione dei combustibili

L'energia geotermica

Il Legno

Le miniere e il carbone

L'Energia solare

Il Petrolio

Conclusione

Incidente alla piattaforma petroliera Deepwater Horizon

Il Gas naturale o Metano

L'Energia nucleare

l'energia rinnovabile e non rinnovabili

l'Energia è la capacità di un corpo o di un sistema di corpi di compiere un lavoro, cioè uno spostamento. E si distinguono tra:-ENERGIA RINNOVABILE -ENERGIA NON RINNOVABILE L'ENERGIA RINNOVABILE è l'energia che viene prodotta da fonti di energia che si rigenerano naturalmente nel tempo e non si esauriscono. Ad esempio possiamo trovare vari tipi di ENERGIA RINNOVABILE: -Energia solare -Energia del vento -Energia idroelettrica L'ENERGIA NON RINNOVABILE è l'energia che non viene prodotta da fonti di energia che, in seguito a un loro utilizzo, non possono essere sostituite in un tempo utile da permettere alla natura di far fronte al loro consumo da parte dell'uomo. Per ottenere questa energia bisogna trovare i combustibili fossili come: Carbone, Il Petrolio e il gas naturale.

la classificazione dei combustibili

Fanno parte dei combustibili solidi la legna ed il carbone, prodotti che utilizziamo molto spesso per il riscaldamento delle abitazioni. Ne fa parte anche il coke, un carbone che viene ottenuto attraverso la carbonizzazione di alcuni elementi che si ottengono con la distillazione del petrolio. Inoltre, sono compresi tra questi combustibili anche quelli a produzione artificiale, cioè trattati chimicamente. Per quanto concerne i combustibili liquidi, l’elemento preponderante è sicuramente il petrolio, un liquido infiammabile, vistoso, composto da idrocarburi e con massa inferiore a quella dell’acqua. Questo combustibile viene utilizzato dalle centrali termoelettriche, le prime ad entrare davvero in uso. Il processo di lavorazione è molto semplice: alcune sostanze del petrolio vengono bruciate per generare calore; dopodiché vengono trasmesse in una caldaia che, grazie alla presenza di acqua, divengono vapore per mettere successivamente in funzione una turbina per generare l’elettricità. Queste centrali sono divenute in breve tempo pericolose per l’ambiente poiché a causa della lavorazione del petrolio sono in grado di emettere sostanze altamente inquinanti per il pianeta. Tra i combustibili gassosi fanno parte una serie di gas naturali che sentiamo nominare molto spesso ogni giorno: gas di petrolio liquefatti (GPL) metano, azoto e così via. Questi combustibili hanno dalla loro il vantaggio di essere molto meno inquinanti rispetto ai precedenti: non rilasciano infatti sostanze combustibili nell’aria, possono essere facilmente trasportabili e soprattutto provocano bassissimi danni al pianeta.

LA LEGNA

Il legno è uno dei materiali più preziosi offerti dalla natura. Fin dall'antichità più preistorica è stato utilizzato dall'uomo non solo per riscaldarsi, ma anche per la costruzione di oggetti e utensili vari. Il progresso della tecnica ne ha reso possibile anche l'utilizzo nell'edilizia, nell'industria navale, e nella produzione industriare per ottenere ad esempio la cellulosa con la quale si fa la carta. La legna è formata essenzialmente da cellulosa e lignite. Contiene anche altre sostanze come resine di cui abeti e pini sono ricchi e molta acqua. Ai fini del riscaldamento, occorre accertarsi che le caratteristiche della legna soddisfino alcuni requisiti importanti da non trascurare, il più importante dei quali è senz'altro la corretta stagionatura o essicazione, in altre parole la legna deve possedere il giusto grado di umidità intorno al 10-15%, per cui assume importanza anche il periodo dell'anno in cui viene tagliata che dovrebbe coincidere con il periodo invernale. La corretta stagionatura permette di disporre di un combustibile dall'ottima resa e poco inquinante.La conservazione deve avvenire in luoghi riparati e ben aerati, già tagliata opporunamente in pezzi adeguati al focolare che la deve ricevere. Occorre tener presente che anche le dimensioni del taglio hanno la loro importanza a seconda della fase di combustione in cui ci troviamo, del tipo di focolare (stufa, caminetto, caldaia) e della convenienza economica (i pezzi piccoli costano di più di quelli grandi per via del maggior spreco che si genera durante il taglio e del maggior tempo che occorre impiegare). Ci sono vari tipi di legna da ardere come: la quercia, il faggio, il carpino, la robinia, l'eucalipto, il leccio, l'olmo, la betulla, il rovere, il cerro e la farnia.

LE MINIERE E IL CARBONE

Le miniere per estrarre il carbone del sottosuolo sono di due tipi: in sotterraneo o cielo aperto. La prima presenta pochi problemi ambientali, perché l'unico cambiamento nel paesaggio sono montagne di roccia sterile che si formano vicino ai pozzi. Invece sono alti i rischi per i minatori, che ogni mattina scendono nel sottosuolo. La seconda travolge completamente l' ambiente, anche se in molti paesi esistono norme severe per il ripristino ambientale. Miniera sotterranea: é formata da alcuni pozzi verticali che collegano i diversi livelli di miniera. A partire dai pozzi si scavano le gallerie cioè tunnel orizzontali. Ogni giorno i minatori scendono a centinaia di metri sotto il suolo dove lavorano per molte ore. La salute del minatore è esposta ad alti pericoli: le polveri respirate provocano la silicosi, il rumore delle perforatrici provoca danni all'udito Miniere a cielo aperto: è conveniente se i giacimenti sono vasti di grosso spessore e vicini alla superficie. La crosta rocciosa che copre i filoni poi inizia l' estrazione del carbone con macchinari.Questo sistema è dannoso per l'ambiente. Una volta esaurita la miniera la società mineraria deve provvedere a sistemare lo scavo per ristabilire le condizioni ambientali

IL PETROLIO

Il petrolio è un composto naturale di origine organica che rappresenta una fonte di energia fossile. È costituito da una miscela di idrocarburi, che sono composti chimici costituiti da atomi di carbonio e idrogeno. Il petrolio si è formato nel corso di milioni di anni attraverso il processo di decomposizione di organismi marini e terrestri, accumulati in sedimenti e sottoposti a pressioni e temperature elevate. Il petrolio si trova in giacimenti sotterranei o sotto il fondo marino in rocce porose, come arenaria e calcare. Gli strati di roccia porosa fungono da serbatoi naturali in cui il petrolio si accumula. Per estrarre il petrolio, vengono perforati pozzi di estrazione che consentono di rilasciare la pressione all'interno dei serbatoi, permettendo al petrolio di fluire verso la superficie.

Incidente alla piattaforma petroliera Deepwater Horizon

Era il 20 aprile 2010 quando un incidente alla piattaforma petrolifera Deepwater Horizon, nel Golfo del Messico, dava inizio al più grave disastro ambientale della storia americana. Le sue conseguenze si toccano con mano ancora oggi. La piattaforma petrolifera Deepwater Horizon è di proprietà della società Transocean, sotto contratto con la britannica Bp. È posizionata a circa 80 chilometri di distanza dalla costa della Louisiana e al momento dell’incidente estrae una media di 8mila barili di petrolio al giorno. Il 20 aprile 2010, mentre è in corso la perforazione del pozzo Macondo a 1.500 metri di profondità, si verifica un’esplosione che provoca un incendio; a quel punto il petrolio inizia a fuoriuscire senza sosta, al ritmo di mille barili al giorno, senza che il sistema di blocco automatico riesca a entrare in funzione. Dopo due giorni, la piattaforma affonda. Delle 126 persone a bordo durante l’incidente, 11 perdono la vita e altre 17 rimangono ferite.

Ed ecco un video di Geopop

il Gas naturale o Metano

Una delle principali fonti energetiche globali è il gas naturale, una sostanza che fa parte dei combustibili fossili insieme al petrolio e al carbone. Questo gas di origine naturale è indispensabile per il riscaldamento domestico, la cottura dei cibi e la produzione di acqua calda sanitaria. Inoltre, viene usato anche per alimentare le auto come alternativa a benzina e diesel. Nonostante si tratti di un combustibile d’uso comune non sempre se ne conoscono nel dettaglio le caratteristiche, inoltre è importante sapere che al giorno d’oggi esistono anche delle alternative più ecosostenibili. Vediamo cos’è il gas naturale e dove si trova, quali sono i suoi utilizzi principali e le soluzioni green disponibili oggi.Il gas naturale è una sostanza presente nel sottosuolo, la cui composizione è di solito per il 90% metano (CH4). Il resto sono idrocarburi e gas come l’azoto, il propano, l’anidride carbonica e il butano, presenti in percentuali più o meno elevate a seconda dell’origine del gas naturale e del tipo di processi che hanno contribuito alla sua formazione. Il metano, in particolare, è un idrocarburo inodore e incolore, presente allo stato fossile in natura all’interno di sacche sotto la superficie terrestre, spesso localizzato insieme al petrolio. La sua origine è legata ai processi di decomposizione delle materie organiche, attraverso lunghi procedimenti naturali che durano milioni di anni.

Energia Nucleare

L'energia nucleare si libera dall'unione o dalla divisione di nuclei atomici. Piccole quantità di materia vengono trasformate in energia, grazie alla famosa equivalenza fra massa ed energia descritta da Einstein, E = mc2, tramite la velocità della luce c. Dalla divisione di atomi pesanti si ha liberazione di energia attraverso il processo di fissione nucleare, mentre dall'unione di due atomi leggeri si ha la fusione nucleare. Nel caso della fissione nucleare si parte solitamente da un atomo pesante, come ad esempio uranio, che venendo diviso è in grado di liberare energia. Questa energia viene poi convertita in altre forme di energia, come ad esempio termica o elettrica, per poter essere sfruttata dall'uomo. Il processo di fissione però, oltre all'energia, genera anche neutroni e scorie radioattive, da stoccare con attenzione.La fusione nucleare si ottiene invece dall'unione di due atomi leggeri come ad esempio deuterio e trizio, due parenti stretti dell'idrogeno. Il deuterio si estrae dall'acqua di mare mentre il trizio viene principalmente prodotto all'interno della centrale stessa, attraverso l'irradiazione di acqua pesante, contenente deuterio. Questo processo fisico genera energia, neutroni ed elio.

Incendio alla centrale di Fukushima

L’11 marzo 2011, il nord-est del Giappone è stato colpito da un violentissimo terremoto di magnitudo 8,9 con epicentro sul fondo marino del Pacifico a circa 500 kilometri da Tokyo. Il terremoto è stato causato da un forte sollevamento di una parte del fondale. Si è spostata di conseguenza tutta la massa d’acqua sovrastante, creando uno tsunami, ossia un maremoto, con onde alte circa 10 metri che sono penetrate fino a 10 kilometri nell'entroterra. Le vittime, secondo una prima stima, ammontano a circa 30000. A questa tragica conseguenza se ne è aggiunta un’altra: nella prefettura di Fukushima, il terremoto e il maremoto hanno danneggiato gravemente quattro dei sei reattori della centrale nucleare. La causa scatenante è stata naturale, ma nell'incidente di Fukushima – come in quelli verificatisi nel 1979 a Three Mile Island in Pennsylvania (USA) e nel 1986 a Chernobyl in Ucraina (URSS) – sono state determinanti le responsabilità umane. Anzitutto la scelta di costruire una centrale nucleare in una zona costiera soggetta a tsunami, per di più senza adeguate protezioni. La società Tepco (Tokyo Electric Power Company), proprietaria dell’impianto, e le autorità giapponesi hanno sottovalutato la forza che può avere uno tsunami, nonostante il fenomeno sia ben noto in Giappone. La centrale nucleare è stata costruita su una costa alta appena 4 metri sul livello del mare, e protetta da dighe frangiflutti alte poco più di 5 metri, adatte a fronteggiare un tifone, non uno tsunami. Quando le onde di maremoto alte più di 10 metri hanno investito la costa, i reattori nucleari della centrale sono stati sommersi.

La centrale di Fukushima dopo l'incidente.

Tokamak

Il Tokamak che sta per “camera toroidale magnetica” in russo ed è una macchina per la fusione termonucleare controllata di forma toroidale, simile ad una ciambella. Al suo interno c’è il plasma, un gas caldissimo e rarefatto, di ioni ed elettroni, che viene mantenuto lontano dalle pareti interne grazie ad un campo magnetico. Infatti, in un campo magnetico le particelle dotate di carica elettrica non possono muoversi liberamente ma sono costrette a seguire la direzione del campo stesso. Nel Tokamak il campo magnetico si richiude su se stesso percorrendo la ciambella , senza mai intercettare il contenitore fisico. Nel sud della Francia, a Cadarache, è in costruzione ITER, il primo reattore sperimentale che avrà lo scopo di dimostrare la fattibilità dell’energia da fusione producendone in quantità significative. Si prevede che il primo plasma venga accesso nel 2025. Il principio di funzionamento di una centrale a fusione è analogo a quello di una centrale convenzionale: una sorgente di calore riscalda del vapore che va ad azionare delle turbine. Queste ultime attivano gli alternatori che producono energia elettrica. La differenza sostanziale in una centrale che usa carbone o gas è nel reattore.

Energia Geotermica

La geotermia ha una storia lunga: la parola viene dal greco "gea" e "thermòs" e significa “calore della Terra”. L'uso dell'energia geotermica risale all’antichità, da sempre infatti l’uomo sfrutta il calore proveniente dalla terra per riscaldarsi, cucinare o alimentare i complessi termali: basta pensare alle sorgenti calde utilizzate per la balneazione fin dal Paleolitico, ai bagni termali di epoca ellenica o alle sorgenti utilizzate dai Romani per alimentare i bagni pubblici e il riscaldamento a pavimento. Ma per arrivare all’utilizzo dell’energia geotermica così come la conosciamo oggi bisogna arrivare al 1892, con il primo sistema di teleriscaldamento alimentato direttamente da energia geotermica, a Boise negli Stati Uniti. Solo nel ‘900 arriva la possibilità di sfruttarla per la produzione di elettricità; in Italia il primo impianto viene realizzato a Lardarello, in Toscana. Da allora la tecnologia ha compiuto progressi significativi permettendo di trivellare a profondità maggiori; così, ad esempio, Stati Uniti e Islanda hanno ottimizzato l’utilizzo dell’energia geotermica presenti nei rispettivi territori, sfruttandoli soprattutto per il riscaldamento domestico.

L'Energia solare

L’energia solare è l’energia madre sulla Terra. È grazie alla radiazione solare, ad esempio, che le piante completano la fotosintesi clorofilliana e innescano il processo virtuoso che consente la sopravvivenza delle creature che abitano il pianeta. L’irraggiamento solare è anche l’origine dei venti, delle maree e dei combustibili fossili: il Sole è il motore primo di quasi tutte le forme di energia sul nostro Pianeta. Per secoli gli esseri umani hanno sfruttato a proprio vantaggio lo stretto legame che esiste tra vegetali e sole, soprattutto per imparare a gestire il ciclo di vita delle piante necessarie alla propria nutrizione. Con l’avvento del progresso tecnologico, alla fine del XIX secolo, è stato possibile trasformare la potenza del sole in energia elettrica grazie all’invenzione della cella solare: il dispositivo che converte la radiazione del sole in energia elettrica, grazie allo sfruttamento del fenomeno fisico noto come effetto fotovoltaico. Oggi, a distanza di quasi 150 anni dalla prima cella fotovoltaica, l’energia solare è la tipologia di rinnovabile che cresce in maniera proporzionalmente maggiore rispetto alle altre (+24% annuo nel report IRENA 2019) di pari passo con lo sviluppo tecnologico, che consente di realizzare centrali solari sempre più efficienti. Il tetto dei 1.000 GW di capacità installata nel mondo è pronto per essere raggiunto e superato, con l’Asia a guidare i trend di crescita globale. Il sole continuerà a splendere alto nel cielo, oggi anche dell’energia green.

GRAZIE PER L'ATTENZIONE

Lavoro Svolto da:Barbieri Gerardo