Ipertesto sulle fonti energetiche - Popolis

Laura Alessandrini classe: 2^ F a.s. 2008/2009Lavoro a gruppo svolto per l’eccellenza

energiaÈ indispensabile alla vita sulla Terra e costituisce un fattorefondamentale per lo sviluppo sociale ed economico dell’umanità

Da dove proviene l’energia?Quasi tutta l’energia disponibile sulla terra proviene dal soledirettamente o indirettamente: energia idrica, eolica, chimicadei combustibili fossili (carbone, petrolio,…) e dalle biomasse.Dal campogravitazionale Terra - Luna deriva l’energiadelle maree .

Se sono utilizzabilidirettamente cosìcome si trovano innatura. Esempio:carbone, vento,mareeDerivano dallatrasformazione difonti d’energiaprimaria.Esempio: labenzina derivadal trattamentodel petroliogrezzo

Attualmente, solo il 14% dell'energia consumata nel mondo è prodotta dafonti rinnovabili. Tutto il resto deriva da fonti non rinnovabili, per lo piùda combustibili fossili (78%).

Nel 2004, le energie rinnovabili fornivano attorno al 7% dell'energiaconsumata nel mondo. Il settore delle energie rinnovabili é cresciutosignificativamente dagli ultimi anni del ventesimo secolo. La Germania ela Cina guidano la graduatoria, con investimenti di circa 7 miliardi $ognuna, seguiti dagli Stati Uniti, dalla Spagna, dal Giappone, e dall'India.Questo ha comportato l'aggiunta di 35 GW di energia rinnovabile dipicco durante l'anno.LE ENERGIE RINNOVABILI SONO: GEOTERMICA,SOLARE, IDROELETTRICA, ENERGIA MARINA, EOLICA

La capacità installata di energia eolica è aumentata del 25,6% alla finedel 2005 fino raggiungendo il totale di 74 GW.Il raddoppio della capacitàgenerativa richiese circa tre anni e mezzo.Grazie ai recenti sviluppi tecnologici l'energia eolica inizia ad essereeconomicamente vantaggiosa. Il costo di installazione è relativamentebasso (circa 1,5€ per Watt, se raffrontato ad altre tecnologie come adesempio il fotovoltaico (circa 5€ per Watt). In alcuni paesi come laDanimarca l'elettricita' prodotta con l'eolico ha raggiunto il 23% delfabbisogno nazionale. All'avanguardia sono anche la Spagna 9% e laGermania 7%. L'Italia è settima nella classifica delle nazioni con lemaggiori capacità installate. Tra il 2000 e il 2006, la capacità mondialeinstallata è quadruplicata.

L'energia geotermica viene utilizzatacommercialmente in più di 70 paesi. Verso lafine del 2005, la richiesta mondiale di elettricitàha raggiunto i 9,3 GW, con ulteriori 28 GWusati direttamente come fonte di calore per ilriscaldamento.

La maggior parte dell’energia che abbiamo sulla terra proviene dalsole. Essa può essere sfruttata direttamente attraverso i pannelli solari.L’Italia è rimasta ferma allo sviluppo di grandi impianti di produzioneelettrica da fonti solari.La produzione energetica dei pannelli dipende molto dalla posizione incui si trovano.Il vero problema del fotovoltaico è il costo delle celle che possonoessere di due tipi: a cristalli di silicio o a film sottile.Ma per il futuro si stanno già studiando materiali con i quali sostituiredefinitivamente il silicio.

TERMODINAMICOTrasforma il calore in elettricitàL’ITALIA RICEVE CIRCA IL30% IN PIU’ DI SOLE RISPETTOALLA GERMANIA MA HAMENO DI UN VENTESIMO DEIPANNELLI SOLARIFOTOVOLTAICOTrasforma la luce inelettricitàTERMICOUtilizza il caloresolare come fonte dienergia perriscaldamento degliambienti domestici edell’acqua sanitariaPASSIVO il calore che entra in casa viene regolato da vetri

LA CENTRALE SOLARE E’ BASATA SU SPECCHIPARABOLICI, OGNI SPECCHIO CONCENTRA IL CALORE DELSOLE SU UN TUBO POSTO NEL FUOCO DELLA PARABOLA.IL FLUIDO ALL’INTERNO DEI TUBI E’ UNA MISCELA DISABBIA CHE TRASPORTA IL CALORE A 550 GRADI.IL CALORE ACCUMULATO PUO’ FORNIRE ENERGIA ANCHEDI NOTTE.QUESTO SISTEMA PUO’ ALIMENTARE UNA CITTADINA DI 12MILA PERSONE.MA L’ITALIA HA RIFIUTATO QUESTA OPPORTUNITA’.COSI’ RUBBIA HA PORTATA IL SUO PROGETTO INSPAGNA.

Il combustibile diorigine vegetale,un nuovocombustibilerinnovabile.E’ ilcomunissimoalcol etilicoE’ un oliovegetalesottoposto a untrattamentochimico cheelimina laglicerina.Il maggior pregio è quellodi essere rinnovabili

BENZINA1236 miliardi dilitri all’annoDIESEL1087 miliardi dilitri all’annoBIOETANOLO36,5 miliardi dilitri all’annoBIODIESEL3,5 miliardi di litriall’anno

87000TWSOLAREIl volume dei quadratirappresenta la quantitàdi E solare, geotermica eeolica disponibile inTW.Il piccolo cubo giallomostraproporzionalmente ilconsumo energeticoglobale.870TWEOLICA15TW32TWGEOTERMICACONSUMO GLOBALE

Sin dall'inizio della rivoluzione industriale, il consumo di energia nelmondo é cresciuto ad un ritmo sostenuto. Nel 1890 il consumo dicarburanti fossili eguagliava approssimativamente la quantità dicombustibile da Biomassa che veniva bruciato nelle case edall'industria. Nel 1900, il consumo di energia globale ammontava a0,7 TW (0,7 volte 10 12 watt).Secondo stime del 2006 fatte dall'agenzia americana IEA (UnitedStates Department of Energy), i 15 TW stimati come energia totaleconsumata nel 2004 si dividono come indica la tabella riportata nellapagina successiva, con i combustibili fossili che forniscono 86%dell'energia consumata dal mondo:

tipo di combustibile Potenza in TW E/anno in EJPetrolio 5,6 180Gas naturale 3,5 110Carbone 3,8 120Idroelettrico 0,9 30Nucleare 0,9 30Geotermico,solare, 0,13 4legna, eolicoTOTALE 15 471Il diagramma siriferisce all’utilizzodell’energia nel mondo

consumi di energia per settoreindustriatrasportoriscaldamento/elettrodomesticipersa nella trasf.Dell'Ealtro

Fonti energetiche italianePetrolioGasCarboneIdroelettricoGeotermicoEolicoSolareBiomasseRifiutiElettrico import

L'Italia importa gran parte delle risorse energeticheprimarie, pari al 84,6% della domanda energeticanazionale ed ha una capacità di produzione di energiaminima. I valori evidenziano una quasi totaledipendenza energetica dall'estero, ma si tratta di unasituazione non molto diversa da quella di molti altripaesi occidentali industrializzati. Il fabbisognoenergetico italiano è fortemente dipendente dalpetrolio per il 45% e dal gas per il 32%. Come si puòvedere dal grafico della pagina precedente.

L’impronta ecologica è un indicatore su scala mondiale, tramiteil quale è possibile stimare se l’uomo sta “utilizzando la Terra” aun ritmo sostenibile oppure troppo velocemente.L’impronta ecologica è il rapporto tra la “quantità” di natura cheabbiamo a disposizione e la “quantità” di natura che usiamo.Impronta ecologica di alcuni paesi, dati riferiti al 2000USA 9,57Emirati A 8,97Francia 5,74Svizzera 5,26Germania 4,26Italia 3,26Brasile 2,39MONDO 2,18Filippine 1,11Bangladesh 0,5

incremento demograficoabitanti(10^9)10501850 1900 1950 2000 2050 2100anno

Fino al 1600 la crescita della popolazione mondiale eradel 2-3% per ogni secolo.Secondo l'ONU si supereranno i nove miliardi di abitantiintorno al 2025. I Paesi in via di sviluppo contribuisconoal 90% dell'incremento demografico odierno.ll sovrappopolamento, unito ad arretratezza,analfabetismo e mancanza di adeguate struttureigienico - sanitarie, costituisce sicuramente un graveproblema. Vi è uno squilibrio tra domanda e offerta dirisorse disponibili, dovuto all'utilizzo di circa l'80% dellerisorse energetiche mondiali da parte dei Paesiindustrializzati.

Per arginare l'esplosione demografica e gli effettinegativi del sovrappopolamento, il governocinese ha adottato severe politiche di controllodelle nascite dal momento che ogni coppia puògenerare non più di un figlio.Secondo alcuni studiosi il limite disovrappopolamento, ossia la capacità di unterritorio di "sostenere“ un certo numero diabitanti, non è un fatto o un dato oggettivo ma variaa secondo della tecnologia e della cultura.

Incrementodemografico alivellomondiale.Negliaerogrammi èpossibilevederel’incrementosuddiviso perareegeografiche.

Città Numero di abitanti Numero di abitanti Numero di abitantianno 1800 anno 1910 anno 2000Genova 100000 272000 632000Milano170000 599000 1302000Napoli350000 723000 1000000Palermo 140000 342000 679000Roma153000 539000 2656000Torino78000 428000 901000

Il protocollo di Kyōto è un trattatointernazionale in materia ambientaleriguardante il riscaldamento globale sottoscrittonella città giapponese di Kyoto l'11 dicembre1997 da più di 160 paesi in occasione dellaConvenzione quadro delle Nazioni Unite suicambiamenti climatici. Il trattato è entrato invigore il 16 febbraio 2005, dopo l’accettazioneanche da parte della Russia, considerataimportante perché da sola produce il 17,6%delle emissioni.Il protocollo prevede di ridurre le emissioniinquinanti del 5,2% rispetto al 1990 ai paesiindustrializzati.Mentre per i paesi industrializzati comel’Unione Europea è prevista una riduzionedell’8% delle emissioni.

La cartina indica i paesi che hanno aderito al protocollo di Kyoto(in colore verde) mentre in giallo i paesi che lo hanno firmato manon ancora ratificato. Gli Stati Uniti all’inizio lo avevano firmatoma hanno poi rifiutato di ratificarlo.

Obiettivi del protocollo di Kyoto:-Riduzione delle emissioni di ogni singolo stato;-Miglioramento dell'efficienza energetica;-Promozione di forme di agricoltura sostenibili;-Sviluppo e promozione di fonti energetiche rinnovabili;-Cooperazione sotto forma di scambi d' informazioni edesperienze.

L'India e la Cina, che hanno ratificato il protocollo, non sono tenute aridurre le emissioni di anidride carbonica nel quadro del presenteaccordo, nonostante la loro popolazione relativamente grande. Cina,India e altri paesi in via di sviluppo sono stati esonerati dagli obblighidel protocollo di Kyoto perché essi non sono stati tra i principaliresponsabili delle emissioni di gas serra durante il periodo diindustrializzazione che si crede stia provocando oggi il cambiamentoclimatico. I paesi non aderenti sono responsabili del 40%dell'emissione mondiale di gas serra.

IN CASA (consumi medi riferite ad un tempo di un anno).-non lasciare gli elettrodomestici in stand-by, in questo modo si puòrisparmiare 50 Euro pari all’8% dei consumi.-usare lampadine a basso consumo e installare. I. riduttori di flussodell’acqua (dal 30% al 50%).-Usare la lavatrice e la lavastoviglie a pieno carico (circa 40 Euro)-Non utilizzare l’asciugatura con aria calda della lavastoviglie (45%di energia ad ogni lavaggio).ACQUISTARE APPARECCHI EFFICIENTI di classe AA o A+,all’acquisto costano di più ma questi soldi vengono recuperati dalconsumo ridotto.

LA REGOLAZIONE DELLA TEMPERATURA:D’inverno tenere in casa una temperatura media di 20°C risparmiandodal 10% al 20% e oltre 130 Euro.D’estate ridurre l’uso del condizionatore in casa risparmiando il 4% e160 Euro.Usare correttamente l’aria condizionata in auto riducendo il 20% delconsumo di carburante (55 Euro all’anno).ALLA GUIDAMantenere una velocità moderata non superiore ai 110 Km/h (35%110Euro).Evitare accelerazioni o frenate brusche (10% del carburante, 90Euro).