Modulo: ENERGIA - Currarini.eu

1Libro consigliato:Settori Produttivi 3_ IL MANUALE DI TECNOLOGIA _G.ARDUINO_LATTES studiare pag.2-3 Unità aggiornata: 7/2012

2L’energia NON si vede, NON si tocca, ma è qualcosache è dentro, all’interno della materia stessa e larende capace di compiere un lavoro.Dal Greco ENERGES che vuol dire “in possesso di forza”Si definisce ENERGIA“la capacità di svolgere un lavoro”qualsiasi processo che produce un cambiamento inun certo sistema è un lavoro.http://www.progettogea.com/gea/energia/index-energia.htmProf.ssa Rossella D‘Imporzano

3Abbiamo già studiatouna fonte d’energia anoi indispensabile;il CIBO (Kcal)e sappiamo che questaenergia viene usata dainostri MUSCOLI percontrarsi e cosìpermettere alle nostraOSSA di muoversi.È possibile compierequesto movimento“LAVORO” solo sesono presenti:MACCHINA (scheletro osseo)Telaio, ingranaggiMOTORE (muscoli)Generatore di movimentoENERGIA (alimenti)Glucosio, Glicogeno, ATPENERGIAMUSCOLAREProf.ssa Rossella D‘Imporzano

4Esistono diverse fonti di energia:1. SOLE2. ACQUA3. VENTO4. BIOMASSE1. 2. 3. 4. 5.ENERGIARINNOVABILEINESAURIBILIsi possono riprodurre,se viene rispettato il loro ciclo naturale5. CALORE ENDOGENO DELLA TERRA6. COMBUSTIBILE FOSSILE7. COMBUSTIBILE NUCLEAREProf.ssa Rossella D‘Imporzano6. 7.ENERGIANON RINNOVABILEESAURIBILIuna volta consumatenon sono più disponibiliper le generazioni future

5Dalle FONTI è possibile ricavare una o più FORME di energia.Esistono diverse forme di energia:ENERGIA CINETICA (energia di movimento)ENERGIA POTENZIALE (energia immagazzinata)ENERGIA TERMICA (energia di movimento)ENERGIA CHIMICA (energia immagazzinata)ENERGIA MECCANICA (energia di movimento)ENERGIA ELETTRICA (energia di movimento)ENERGIA NUCLEARE (energia immagazzinata)http://www2.educarsialfuturo.it/quadernidelsole/iquadernidelsole.swfProf.ssa Rossella D‘Imporzano

6ENERGIATERMICA(pannelli solari)ENERGIAELETTRICA(pannelli fotovoltaiciVEGETALI(fotosintesi clorofilliana)VENTO(origine e movimentodelle correnti)ACQUA(ciclodell’acqua)ENERGIACHIMICA(alimenti)ENERGIAMECCANICA(animali da lavoroAttività fisicadell’uomo)ENERGIACHIMICA(animali da carnelegno, combustibilifossili)ENERGIACINETICA(eolica)ENERGIAMECCANICAENERGIAELETTRICAENERGIACINETICA(idrica)ENERGIAMECCANICAENERGIAELETTRICAQuindi adeccezionedell’EnergiaNucleare e diquellaGeotermicatutta l’energiadella terraviene dal soleProf.ssa Rossella D‘ImporzanoCOMPITO: RISPONDI a pag. 3

7Il MOTORE rappresenta il CONVERTITOREche converte (trasforma) una forma di energia in un’altra.MACCHINAMOTOREENERGIACONVERTITOREMotore a scoppioTurbinaResistenza elettricaProf.ssa Rossella D‘Imporzano

8ESEMPI:Energia elettricaEnergia meccanica e termicaEnergia elettricaEnergia termicaEnergia chimicaEnergia elettricaEnergia chimicaEnergia meccanicaProf.ssa Rossella D‘Imporzano

9Energia resa dal convertitoreRendimento =

10Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

11Leggi della TERMODINAMICA1 a “L’energia di un sistema isolato né si crea né si distrugge”2 a “Tutte le energie si possono convertire in energia Termica”ogni volta che si produce una qualche forma di lavoro, consumandoenergia, si dissipa calore da qualche parte.parte dell’energia si perde sotto forma di calore.L’equazione che integra il concetto di ENERGIA e MATERIAE = m x C 2“la MATERIA è una FORMA di ENERGIA enormemente concentrata,che può essere convertita nelle diverse forme di energia”Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

12ASPETTI CHE CONDIZIONANO LA SCELTA DELLA FONTE; deve essere :ACCESSIBILECONCENTRATASFRUTTABILE A COSTI COMPETITIVICONSERVABILE, IMMAGAZZINABILETRASPORTABILEAVERE UN BASSO IMPATTO AMBIENTALE (inquinamento)ASPETTI CHE CONDIZIONANO LA SCELTA DELLA FORMA; deve essere :TRASPORTABILEFACILMENTE CONVERTIBILE IN UN’ALTRA (ALTA RESA)Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

13RINNOVABILI(ALTERNATIVE – RISORSE)NON RINNOVABILI(ESAURIBILI – RISERVE)ILLIMITATELIMITATEALTO COSTOBASSO COSTOBASSA RESAALTA RESAPULITA, IMPATTOZEROINQUINAMENTOARIA (combustione), ACQUA (trasportoe utilizzo)Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

14• 35% PETROLIO• 25% CARBONE• 21% GAS• 10% BIOMASSE• 6,5% NUCLEARE• 2% IDROELETTRICA• 0,5% RINNOVABILICirca80%Questo perché sono una fonte di energiaCONCENTRATA, TRASPORTABILE,IMMAGAZZINABILE.L’Europa ha scarse risorse di combustibili fossili, ma dalpunto di vista geografico si trova in una posizionefavorevole, perché circondata dai principali bacini mondialidi produzione.Italia: Gasdotti via terra dalla Russia, Algeri, Norvegia.Italia: Gasdotti via mare (gassificatore a Panigaglia, Comune di Portovenere).Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

15• Cresce il contributo delle Fonti Rinnovabili dal 15% al 21%.• Diminuisce il peso del Nucleare dal 33% al 29%.• Aumenta decisamente il contributo del gas naturale dal 17% al 26%.• Diminuisce sensibilmente il contributo del carbone dal 27% al 21%.• Si riduce il contributo dei prodotti petroliferi dal 6% al 2%.(dati 2010)La fonte idraulica supera l’80% in Austria, Svezia e Francia.L’eolico rappresenta il 64% in Danimarca e il 78% in Irlanda ma i paesi con la piùalta produzione in valore assoluto sono Germania e Spagna.Le Bioenergie raggiungono il 63% sia nel Belgio che in Olanda.Germania e Spagna sono i maggiori produttori da fonte solare.

17La richiesta sulla rete è pari a 330,5TWh, +3,2% rispetto al 2009, di cui:• Il 44,9% è prodotto da impianti termoelettrici alimentati con Gas Naturale;• Il 22,8% è la produzione da Fonti Rinnovabili;• Il 13,4% è rappresentato dal Saldo Estero (energia acquistata).Rinnovabili 2010 record: +25.974 GWh rispetto al 2000.Variazione 2004 ‐ 2010:Forte contributo della fonte eolica e delle bioenergie (+6.867 e + 4.941 GWh).Significativo aumento della fonte solare da 29 a 1.906 GWh (+1.877 GWh).

18Dati: da “Energia per l’astronave terra” N. Armaroli, V. Balzani• PETROLIODetengono il 60% delle risorse: ARABIA,IRAN, IRAQ,KWAIT, EMIRATI ARABI• GASDetengono il 60% delle risorse:RUSSIA, IRAN, QATAR• CARBONEDetengono il 60% delle risorse:STATI UNITI, RUSSIA, CINA• ITALIAImporta il 94% delpetrolio e l’89% delgas che consumiamo• GLI STATI UNITICon il 5% della popolazionemondiale, consuma 1/5 dell’energiaprimaria mondiale.Produzione Mondiale di PETROLIO 87 milioni di barili/gg (dati 2008)1 barile (bbl) = 158,987294928 litriGiugno 2012 quotazione a barile 91,44 dollari (cambia in continuazione)Per sapere la quotazione in tempo reale (prezzi real time del barile):http://www.wallstreetitalia.com/article/443424/petrolio-le-quotazioni-in-tempo-reale.aspxE’ l’Organizzazione dei Paesi Esportatori di Petrolio (OPEC), che detiene circa il 75% delle riserve mondiali, anegoziare con le compagnie petrolifere di produzione il prezzo del greggio.Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

19• 53% RISCALDAMENTO• 31% AUTOTRAZIONE• 8% ACQUA CALDA• 8% LUCI ED ELETTRODOMESTICIAmmettendo che il tasso ed il tipo di consumi energetici possa rimanere costante,alcuni studiosi affermano che:• il petrolio (da fonti convenzionali) verrà esaurito in 35 anni• il carbone in 200 anni.Nella pratica nessuna delle risorse arriverà ad esaurirsi del tutto, perché via a via che siesauriranno, si provvederà a destinare le risorse petrolifere ad un mercato residuale(petrolchimica: fertilizzanti, pesticidi, plastiche, vernici; benzina e diesel per macchine storiche;asfalto per le strade, ecc.) che non potrà essere sostituito con altre fonti e si produrrà l’energiaelettrica con le fonti rinnovabili.Per questo è importante COMINCIARE ad investire denaro per la ricerca nel settoredelle RINNOVABILI affinché ne diminuisca il costo di impianto e ne aumenti la resa.Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

21“L’energia ci permette di condurre una vita immensamente più comoda diquella che vivevano i nostri nonni. Allo stesso tempo però il nostro stile divita può aggravare il degrado del pianeta e compromettere seriamente laqualità della vita dei nostri nipoti.”Tratto da: “Energia per l’astronave terra” N. Armaroli V. Balzani (Zanichelli)Prof.ssa Rossella D‘Imporzano

22Riviste e siti visitati•“Energia per l’astronave terra” N. Armaroli V. Balzani (Zanichelli)• http://www.pv.infn.it/media/Segreteria/ProblemaEnergetico/Morelli_GSE_rinnovabili_15_11_2011.pdf• www.relisys.it/Anno3/indexanno3.htmFoto e immaginiwww.images.google.comProf.ssa Rossella D‘Imporzano