UD: LE CENTRALI ELETTRICHE - La Profe di Tecnologia

IMPORTANTE: 

Quando trovi questi simboli consulta i seguenti siti: 

http://www2.educarsialfuturo.it/quadernidelsole/iquadernidelsole.swf 

e 

http://www.rosarioberardi.it/sitoberardi/centralielettrichenew/centrali.htm 

(centrale e poi animazione funzionamento) 

U.D.: LE CENTRALI ELETTRICHE – Prof. ssa R.D'Imporzano 

1

Le centrali elettriche, sono costituite da sistemi di conversione che trasformano 

una FORMA di ENERGIA; quale TERMICA, CINETICA, MECCANICA, in ENERGIA 

ELETTRICA. 

Le macchine che in una centrale operano queste trasformazioni sono: 

• TURBINA 

• ALTERNATORE 

• TRASFORMATORE 

A seconda della FONTE di energia di partenza possiamo distinguere le seguenti 

centrali: 

1. CENTRALE TERMOELETTRICA 

2. CENTRALE IDROELETTRICA 

3. CENTRALE GEOTERMICA 

4. CENTRALE EOLICA 

5. CENTRALE SOLARE TERMODINAMICA 

6. CENTRALE SOLARE FOTOVOLTAICA 

7. CENTRALE NUCLEARE 

8. CENTRALE A BIOGAS 

9. TERMOVALORIZZATORI 

10. COGENERAZIONE U.D.: LE CENTRALI ELETTRICHE – Prof. ssa R.D'Imporzano 

2


3


4

CENTRALE 

TERMOELETTRICA 

Dal carbone, petrolio e metano, attraverso il 

processo chimico della combustione, si 

ottiene energia termica che scalda l’acqua 

contenuta in una caldaia. 

L’acqua evaporando trasforma questa 

energia in energia cinetica (vapore 

surriscaldato 450°C) che viene usata per far 

muovere le pale di una turbina 

trasformandosi in energia meccanica 

(movimento circolare di un asse). 

Questo movimento grazie ad altre macchine 

(dinamo; alternatore) collegate all’asse della 

turbina si trasforma in energia elettrica. 

ENERGIA CHIMICA 

ENERGIA TERMICA 

ENERGIA CINETICA 

ENERGIA MECCANICA 

ENERGIA ELETTRICA 

Per quanto riguarda il rendimento di tali centrali, circa il 40% dell’energia contenuta nel 

combustibile viene trasformato in elettricità; il restante 60% viene perso nelle conversioni di 

energia da chimica a termica, a meccanica, a elettrica. 


5

Centrale Termoelettrica di La Spezia 

6



VANTAGGI: 

• Erogano grandi potenze, 

dell'ordine delle centinaia o 

migliaia di MW e costituiscono la 

spina dorsale del sistema di 

produzione dell'energia elettrica, 

perché danno il massimo 

rendimento in regime di 

produzione costante; 

• È possibile ridurre notevolmente 

l'impatto ambientale di queste 

centrali utilizzando un 

combustibile poco inquinante 

(come il gas naturale, il gasolio 

desolforato ed il carbone 

bonificato) e unitamente al 

montaggio di appositi filtri a 

reagente e catalizzatori ossidanti. 

• Il calore residuo anziché essere 

sprecato immettendolo nell'aria 

può essere utilizzato per il 

teleriscaldamento nella stagione 

invernale (sostituendo le caldaie 

private nelle abitazioni vicine alla 

centrale). 

SVANTAGGI: 

• emissioni inquinanti (particolato e idrocarburi aromatici) e gas serra 

Spesso a causa dell’alto costo di costruzione delle strutture di 

depurazione dei fumi, queste non vengono costruite o mantenute e 

ciò le rende delle pericolose fonti di inquinamento 

• I prezzi dei combustibili fossili sono variabili e presumibilmente 

destinati ad un andamento crescente col ridursi delle riserve totali e 

il progressivo esaurimento di quelle economicamente e 

tecnicamente più convenienti da sfruttare. 

• lo sfruttamento del giacimento, necessita l'instaurazione e il 

mantenimento di rapporti commerciali o dalla stabilità delle relazioni 

internazionali. 

• il processo produttivo è sicuro ma non privo di rischi legati a errori 

umani o malfunzionamenti. 

• la centrale può essere fonte di malattie (cancro) per gli abitanti nei 

dintorni (monitoraggio dell’aria: ARPAL). 


7



I primi esempi di turbina furono i 

i mulini a vento. 

La turbina è costituita da: 

• una parte fissa statore, 

• una parte mobile, girante o rotore. 

Il fluido in movimento (vapore, acqua) 

agisce sulla palettatura della parte 

mobile, mettendola in rotazione e 

quindi cedendo energia meccanica al 

rotore. 


8



L’asse in uscita dalla turbina, mette 

in movimento rotatorio la bobina 

dell’ALTERNATORE che così genera 

CORRENTE ALTERNATA. 

Il vapore che esce dalla turbina 

viene riportato allo stato liquido 

nel condensatore e ri-pompato 

nella caldaia. 

Il camino provvede ad espellere 

nell'atmosfera i fumi della 

combustione. 

Esistono diversi tipi di Turbine: 

1. PELTON 

Turbina a AZIONE 

2. FRANCIS 

Turbina a REAZIONE 

3. KAPLAN 

Turbina a REAZIONE 

http://www.youtube.com/watch?v=HzQPNpP55xQ&feature=iv&annotation_id=annotation_291587 


9



1. FRANCIS 

Portate e salti intermedi 

2. KAPLAN 

Grandi portate (superiori a 300 mc/s) e 

piccoli salti (dai 2 ai 20m) 

3. PELTON 

Piccole portate e grandi salti 

(dai 400m ai 2.000m) 

FRANCIS 


KAPLAN PELTON 

10



L’ alternatore è una macchina che trasforma l’energia meccanica fornita dalla 

turbina in energia elettrica alternata. 

Struttura di un alternatore 

E’ costituito da una parte fissa, detta statore, e da una parte mobile, rotore. 

L’energia meccanica mantiene in movimento il rotore, la cui rotazione provoca, 

per la legge dell’induzione elettromagnetica, la nascita della forza elettromotrice 

ossia l’energia elettrica. 

http://www.youtube.com/watch?v=49yxBQwfecI 

Gli alternatori possono funzionare anche da motori e trasformare energia 

elettrica in energia meccanica. 

http://www.youtube.com/watch?v=z6MmvDKVsZs&feature=related 

Elettricità 


Motori 

11



E’ una macchina nella quale entra la 

corrente elettrica e in uscita viene 

AUMENTATO o RIDOTTO il valore 

della sua TENSIONE (V). 

Essendo statica ha alti RENDIMENTI 

(99%) 

In un trasformatore elevatore, 

l’avvolgimento secondario ha più 

spire di quello primario: questo 

aumenta il voltaggio quanto basta 

per la distribuzione. 

In un trasformatore riduttore, chiamati 

anche ALIMENTATORE (es:carica 

cellulare, alimentatore Pc); 

l’avvolgimento secondario ha meno 

avvolgimenti di quello primario, il che 

consente di diminuire il voltaggio a valori 

adeguati per l’utilizzo domestico. 


http://www.youtube.com/watch?v=43wa2WCfDiI 

http://www.youtube.com/watch?v=9QEDjyuhBB4 

12

Estratto da: 


13


14


IDROELETTRICA 

L’acqua che si trova ad un 

certo dislivello possiede 

energia potenziale. 

Nella sua discesa questa energia si 

converte in energia cinetica che viene 

usata per far muovere delle pale 

(turbina) trasformandosi in energia 

meccanica. 

Questo movimento grazie ad altre 

macchine (dinamo, alternatore) si 

trasforma in energia elettrica. 


ENERGIA POTENZIALE 




15


IDROELETTRICA 

VANTAGGI: 

•Il principale vantaggio delle 

idroelettriche è che, offrono 

energia a costi molto 

competitivi e non richiedono 

combustibili o materie prime; 

• Sono una fonte di energia 

totalmente rinnovabile e di fatto 

illimitata. 

•Un ulteriore vantaggio è legato 

al fatto che la variazione della 

produzione di energia può 

avvenire in maniera molto più 

rapida rispetto ad una centrale 

termoelettrica o nucleare, 

variando la quantità di acqua che 

viene convogliata alla turbina. Il 

loro impiego è, infatti, 

generalmente massimo durante 

le ore di maggiore consumo 

energetico. 

SVANTAGGI: 

• Richiedono un intervento edilizio di enormi proporzioni 

per la realizzazione di laghi artificiali per fungere da invasi, 

hanno un impatto ambientale di grandi proporzioni, sia 

nella fase costruttiva delle opere (distruzione di 

ecosistemi), sia a posteriori nell'impatto visivo ed 

estetico. 

• Inoltre, il fatto di alterare la portata e la distribuzione delle 

acque fluviali porta ad un cambiamento del microclima 

locale, per la maggiore umidità ed evaporazione portata 

dal lago che funge anche da serbatoio di calore, livellando 

le temperature fra giorno e notte. Questo porta in genere 

a variazioni nella flora e fauna locale; nel caso di bacini 

montani, si può avere un impatto anche su eventuali 

ghiacciai nelle vicinanze. 

• Esistono inoltre problemi di sicurezza in caso di forti 

terremoti o frane che hanno portato, per esempio, al 

disastro del Vajont nel 1963. 


16

Estratto da: 


17


18


GEOTERMICA 

Il VAPOR ACQUEO (T.200°C) che fuoriesce 

dal sottosuolo energia termica. 

La caldaia che produce vapore è un 

serbatoio naturale geotermico, situato al di 

sotto della crosta terrestre. 

Il vapore portato in superficie per mezzo di 

trivellazioni più o meno profonde, viene 

convogliato in tubazioni, chiamate 

vapordotti. 

Questo vapore viene usato per scaldare 

acqua che sotto forma di vapore (energia 

cinetica) fa muovere le turbina, 

trasformandosi in energia meccanica. 

Questo movimento grazie ad alternatori si 

trasforma in energia elettrica. 






L’Italia è stato il primo paese al mondo a 

sfruttare l’energia geotermica, con il primo 

impianto di generazione realizzato nel 1913 

a Larderello. Attualmente sono attive 

centrali geotermiche a Larderello, Travale e 

Monte Amiata (in Toscana) e forniscono 

attualmente circa l’1,5% della produzione 

totale dell’energia elettrica nazionale. 

19


GEOTERMICA 

VANTAGGI: 

• Sono estremamente pulite in 

quanto sfruttano un 

riscaldamento termico del 

tutto naturale e non hanno, 

quindi, scorie o residui 

atmosferici. 

SVANTAGGI: 

• Possono essere costruite solamente in appositi siti con 

presenza di attività geotermica, siti normalmente 

abbastanza rari. 

Spesso si trovano giacimenti geotermici anche molto 

grandi, ma a temperatura di 80/90 gradi, troppo bassa e 

non utilizzabile con le tecniche attuali; lo sfruttamento di 

questi giacimenti è solo il teleriscaldamento. 

• Elevati costi di manutenzione dovuti alla composizione 

delle acque provenienti dal sottosuolo, che sono ricche di 

sali disciolti e creano depositi ed incrostazioni. 

• Esistono poi controversie relative al pericolo di eruzioni 

geotermali, riduzioni del livello della falda acquifera e 

suo inquinamento ma soprattutto all'inquinamento 

atmosferico da parte di gas (anidride solforosa) e metalli 

pesanti (arsenico) legate alla presenza di centrali 

geotermiche soprattutto nella zona del Monte Amiata. 


20

Estratto da: 


21


22

CENTRALE EOLICA 

L'energia eolica posseduta dal 

VENTO (energia cinetica), incide 

sulle pale di una girante 

mettendole in movimento 

(energia meccanica). 

Questo movimento grazie ad 

alternatori si trasforma in energia 

elettrica. 

Questo è possibile grazie a 

aerogeneratori, che altro non 

sono che l'evoluzione tecnologica 

dei mulini a vento. 

Più aerogeneratori costituiscono 

un impianto eolico. 




U.D.: LE CENTRALI ELETTRICHE – Prof. ssa R.D'Imporzano 23

CENTRALE EOLICA 

VANTAGGI: 

• Come per le centrali solari quelle 

eoliche non hanno residui, scorie 

o altri sottoprodotti. 

• Il vento è gratis, quindi l'unica 

spesa è l'installazione e la 

manutenzione. 

• Hanno un costo di costruzione 

abbastanza contenuto, 1.000.000 

euro per un aerogeneratore da 1 

MW, il quale tende però a lievitare 

in modo enorme per impianti di 

dimensioni adeguate alla 

produzione industriale. 

• A terra occupa meno di 100 metri 

quadri, quindi non toglie la 

possibilità di continuare le 

precedenti attività su quel terreno 

(es. pastorizia, colture, ecc..) 

SVANTAGGI: 

• Si possono installare solo dove c'è abbastanza vento 

• Sono degli impianti moderatamente rumorosi; 

• La loro pericolosità per i rapaci, naturalmente attratti 

dal rumore, è enorme . 

• Inoltre, la disponibilità produttiva è molto bassa (25%) 

a causa della discontinuità del vento e, dunque, a parità 

di potenza nominale installata, una centrale eolica 

produce un quarto di una centrale nucleare ed un terzo 

di una centrale a gas, 

• Modificazioni della resistenza aerodinamica dei suoli 

possono condurre ad alterazioni permanenti della 

ventosità, con contraccolpi sull'ambiente. Un esempio 

è il caso di Los Angeles, città la cui attuale bassa 

ventilazione, e il conseguente permanere dello smog, è 

probabilmente dovuta all'installazione di grandi impianti 

eolici nelle gole attraverso le quali il vento arrivava alla 

città che hanno provocato l'innalzamento delle correnti 

eoliche e lo scavalcamento della città da parte dei venti. 


24

• SPECCHI 

• SERBATOIO 

• TURBINA 

• ALTERNATORE 


IMPIANTO IN CALIFORNIA 

25


SOLARE 

Gli specchi vengono puntati verso un 

serbatoio posto alla sommità di una torre. 

La luce concentrata dagli specchi fa 

evaporare il liquido contenuto nel serbatoio 

(caldaia) che inviato alla turbina e 

all’alternatore per generare energia 

elettrica. 

Consente di raggiungere temperature alte e 

quindi consente di utilizzare come liquido 

altri elementi oltre all'acqua innalzando 

l'efficienza complessiva del sistema. 

Gli impianti più moderni prevedono di 

stoccare il fluido ad alta temperatura in 

appositi serbatoi isolati, che permettono di 

far funzionare le turbine durante la notte, in 

alcuni casi con una autonomia di alcuni 

giorni in caso di cattivo tempo. Questi 

impianti hanno comunque la possibilità di 

essere alimentati anche a gas nel caso le 

condizioni sfavorevoli perdurino. 


ENERGIA SOLARE 




Da ogni m 2 di specchi in un anno si 

ricava l’equivalente in energia di un 

barile di petrolio 

26


SOLARE 

VANTAGGI: 

• Non ci sono emissioni 

inquinanti o di gas serra, 

• Non è necessario il 

trasporto di combustibili 

• Non si producono scorie 

• Non è pericolosa per gli 

abitanti nei dintorni. 

• Esclusi i costi di 

costruzione e 

manutenzione, si produce 

energia senza bisogno di 

materie prime, in quanto 

la luce solare è gratuita. 

SVANTAGGI: 

• Richiede una superficie di esposizione solare di 

dimensioni elevate, che aumenta in funzione della 

potenza che si vuole produrre. 

• E’ sufficiente una nuvola per interrompere il 

processo di produzione. Gli impianti più moderni, 

infatti, prevedono di stoccare il fluido ad alta 

temperatura in appositi serbatoi isolati, che 

permettono di far funzionare le turbine non solo 

durante la notte ma con una autonomia di alcuni 

giorni in caso di cattivo tempo. Questi impianti 

hanno, comunque, la possibilità di essere alimentati 

a gas, nel caso le condizioni sfavorevoli perdurino. 

• Le centrali termiche solari hanno potenze 

minime,(sufficienti per un paese). 

• I costi per la messa in esercizio delle centrali solari 

sono elevatissimi. 


27


SOLARE 



Questo tipo di centrale elettrica utilizza dei moduli fotovoltaici per convertire 

direttamente la luce solare in energia elettrica tramite l'effetto fotovoltaico. 

E quindi è differente da qualunque altra centrale perché non utilizza il gruppo 

turbina-alternatore 


28


SOLARE 

La centrale fotovoltaica è costituita da un insieme di pannelli detti celle 

solari o celle fotovoltaiche. 

In esse è presente un particolare 

elemento, il silicio che, 

opportunamente trattato, ha la 

capacità di generare direttamente 

energia elettrica quando viene colpito 

dalla radiazione solare. 

La cella fotovoltaica si presenta come un cerchio di 10 cm di diametro e 

viene affiancata a numerose altre, fino a ottenere la quantità di elettricità 

richiesta, ogni cella eroga 1,5 V, in media un pannello contiene 36 celle. 

La Potenzialità di un modulo (dimensioni 1-1,5m2 ) si esprime in “watt di 

picco” Wp (quantità di energia prodotta nell’unità di tempo con sole) e si 

aggira tra i 300 e i 100Wp. 

Per un impianto residenziale occorrono 3KWp quindi devo istallare dai 10 

ai 15 moduli fotovoltaici, che occupano una superficie dai 10 – 23 m2 . 


29


SOLARE 

Il SILICIO è un semiconduttore, molto diffuso in natura (sabbia). L’atomo di Silicio 

in natura ha 4 elettroni sull’orbita più esterna che restano strettamente vincolati 

nella loro orbita e quindi non avendo elettroni liberi, si comporta come isolante. 

Se però al Silicio vengono mescolate piccole quantità di materiali come Arsenico e 

Boro diventano Semiconduttori; questa tecnica si chiama DROGAGGIO e da 

origine a SEMICONDUTTORI di tipo N (SI-As) con eccesso di cariche NEGATIVE e 

SEMICONDUTTORI di tipo P (Si-B) con carica positiva, quando il raggio del sole 

colpisce il pannello si assiste ad un il flusso di elettroni da uno strato di tipo N ad 

uno di tipo P generando elettricità. 


30


SOLARE 

SVANTAGGI: 

• dipendente dalle condizioni 

atmosferiche come la presenza di 

nubi o pioggia. 

• necessità di grandi superfici 

rispetto ad altri tipi di centrali, a 

parità di produzione. 

VANTAGGI: 

• non ci sono emissioni inquinanti o di gas serra 

• la fonte energetica è assicurata per miliardi di anni e gratuita, 

mentre i prezzi di combustibili fossili e uranio sono variabili e 

presumibilmente destinati ad un andamento crescente col ridursi 

delle riserve totali e il progressivo esaurimento di quelle 

economicamente e tecnicamente più convenienti da sfruttare. 

• lo sfruttamento dell'energia solare è libero, non intermediato e 

prescinde dall'instaurazione e dal mantenimento di rapporti 

commerciali o dalla stabilità delle relazioni internazionali, 

• non si producono come nel caso del nucleare scorie per il cui 

smaltimento non sono disponibili siti adatti, 

• il processo produttivo è relativamente semplice e privo di rischi 

legati a errori umani o malfunzionamenti, non esistono parti in 

movimento. 

• la centrale è intrinsecamente innocua per gli abitanti nei dintorni, 

né si presta a attentati terroristici. 

• Anche il fattore costo, attualmente ancora non competitivo 

(sebbene in calo), se riveduto con quello che è il costo ambientale 

delle fonti fossili, (tensioni geopolitiche, inquinamento, effetto serra, 

cambiamento climatico), può essere riconsiderato e valutato sulla 

base degli scenari futuri, inoltre i costi di manutenzione sono ridotti 

al minimo. 


31


SOLARE 

Un impianto fotovoltaico è costituito da un 

insieme di apparecchiature che consentono di 

trasformare direttamente l'energia solare in 

energia elettrica. 

Da oggi è possibile trasformare la propria 

abitazione in una piccola centrale elettrica. 

La soluzione è installare sul tetto o a terra un 

impianto fotovoltaico. 

Gli impianti per la produzione di energia elettrica 

casalinga mediante tecnologia fotovoltaica 

presentano diversi vantaggi, tra i quali i più 

significativi sono: 

– assenza di qualsiasi tipo di emissioni inquinanti; 

– risparmio dei combustibili fossili; 

– estrema affidabilità poiché non esistono parti in 

movimento (vita utile superiore a 25 anni); 

– costi di manutenzione ridotti al minimo; 

– modularità del sistema (per aumentare la taglia 

basta aumentare il numero dei moduli). 




32


SOLARE 

Le funzioni dei dispositivi mostrati sono le seguenti: 

i moduli fotovoltaici, elemento essenziale dell'impianto, captano la radiazione solare durante il 

giorno e la trasformano in energia elettrica in corrente continua; i pannelli più diffusi sono 

rettangolari (superficie 1-1,5 mq e peso 15-20 kg), le celle sono protette da un vetro molto 

resistente e trasparente e hanno una potenza fra i 100 e i 300 Wp (watt di pico); 

l’inverter, dispositivo elettronico che trasforma l'energia elettrica da corrente continua a corrente 

alternata (frequenza 50Hz) rendendola idonea alle esigenze delle comuni apparecchiature 

elettriche (lampade, elettrodomestici, alimentatori, computer...); 

misuratori di energia, sono dispositivi che servono a controllare e contabilizzare la quantità di 

energia elettrica prodotta e scambiata con la rete. 


33


SOLARE 

Un impianto fotovoltaico deve essere installato con le superfici dei pannelli esposte a SUD, 

oppure SUD-EST, SUD-OVEST. 

I pannelli devono essere collocati su tetto, sulla facciata o a terra. 

Per quanto riguarda l'inclinazione dei pannelli, l'inclinazione di 30°-35° rispetto al piano è quella che in 

Italia permette di avere la massima produzione annua di energia. 

Durata vita impianto: 25-30 anni. 

(dati: 2010 - Costo 6.000 euro a kWp, quindi per un impianto da 3 kWp a tetto il costo sarà 18.000 euro 

+iva 10%. Per l’istallazione ci sono INCENTIVI erogati dallo Stato, Regione o Province ed è 

ammortizzabile in 8-10 anni). 

Visita sito: http://www.enelgreenpower.com/enelsi/it-IT/ 

VELOCITA’ della LUCE: 300.000 Km/s i raggi arrivano a terra in 8 minuti 


34

SOLARE 

Per la produzione combinata di acqua calda per usi igienico-sanitari e per il 

riscaldamento degli ambienti (per esempio attraverso gli impianti a 

bassa temperatura sottopavimento). 

Si tratta di soluzioni integrate (collettore + serbatoio) per la produzione di 

acqua calda. 

La circolazione del fluido, che raccoglie l’energia solare, avviene naturalmente 

per effetto del suo riscaldamento all’interno del collettore. 

Rappresentano un ottima soluzione in termini di economicità e semplicità di 

installazione per abitazioni monofamiliari (2-5 persone). 

• Serbatoio da 150 litri con 1 collettore, adatto ad un nucleo familiare di 2-3 

persone 

• Serbatoio da 300 litri con 3 collettori idoneo a coprire il fabbisogno di un 

nucleo familiare di 5-6 persone. 


35

SOLARE 

I pannelli solari hanno al loro interno dei tubi entro i quali 

scorre un liquido (acqua + antigelo) che quando è 

esposto al sole si scalda, diventa leggero, sale fino ad 

entrare nel serbatoio (posto in posizione orizzontale 

sopra i pannelli, oggi esistono pannelli con serbatoi che si 

incassano nel sottotetto) qui il liquido cede il calore 

proveniente dal Sole all’acqua contenuta nel serbatoio 

stesso. 

L’acqua, scaldata dal liquido proveniente dai pannelli 

entra quindi nell’impianto di distribuzione dell’acqua 

sanitaria di casa. 


36

Estratto da: 

37


38


NUCLEARE 

Il principio di funzionamento delle centrali 

nucleari é simile a quello delle centrali 

termoelettriche. 

Ma l’energia termica che scalda l’acqua 

contenuta in una caldaia si realizza nel 

REATTORE NUCLEARE. 

Nel reattore viene inserito il combustibile 

nucleare: cilindretti di uranio. 

Quindi viene innescato il processo di fissione 

nucleare che produce il calore necessario a 

scaldare l'acqua e trasformarla in vapore ad 

alta pressione. Il vapore viene convogliato 

sulla turbina che ruotando trasmette la sua 

energia meccanica all'alternatore che a sua 

volta la trasforma in energia elettrica grazie al 

fenomeno dell'induzione elettromagnetica. 


ENERGIA NUCLEARE 





39



La fissione nucleare si ottiene bombardando con neutroni i nuclei di uranio 235 o 

di plutonio-239. 

In seguito alla scissione di un nucleo, si liberano alcuni neutroni, che, a loro volta, 

bombardano altri nuclei, e così via, la reazione, una volta innescata, si propaga 

autonomamente; e ciò avviene tanto rapidamente da causare un'esplosione. 

Nelle centrali nucleari la reazione a catena viene controllata sottraendo i neutroni 

in eccesso, in modo da poter immagazzinare l'energia liberata. Purtroppo questa 

grande fonte di energia se non controllata può causare grossi danni alla salute 

dell’uomo. 

http://www.youtube.com/watch?v=YvbR-tJ47xs&feature=related 


40



Il reattore è inserito in un cilindro d'acciaio inossidabile posto all'interno di un 

contenitore in cemento armato dello spessore di almeno un metro. Anche 

l'edifico che contiene il reattore é fatto di una solida struttura in cemento 

armato. In Italia esistevano quattro centrali nucleari, ma a seguito del 

referendum del 1987 hanno cessato la loro attività e dopo l’ultimo referendum 

(2011) il governo non può proporre nuove istallazioni (almeno fino al 2016). 


41



Le barre di Uranio (metallo raro la cui estrazione richiede alti costi, così pure la 

lavorazione che deve subire per raggiungere un elevatissimo grado di purezza) , 

poste nel nocciolo del reattore sono immerse in una sostanza chiamata 

MODERATORE, acqua e grafite, che rallenta la velocità dei neutroni liberati nel 

processo di fissione. 

Tra le barre di Uranio vi sono le cosiddette BARRE DI CONTROLLO che hanno la 

funzione di assorbire 2 o 3 neutroni che si liberano da ogni reazione di fissione 

nucleare: in questo modo la reazione è tenuta sotto controllo e si impedisce lo 

sviluppo di enormi quantità di energia. 

Se le barre di controllo, che possono essere alzate o abbassate, vengono immerse 

completamente nel reattore, tutti i neutroni vengono assorbiti e la reazione a 

catena si blocca. 

Paesi esportatori di URANIO: Canada, Australia, Kazakistan, Russia, Namibia 

Il calore prodotto da 1Kg di URANIO equivale a quello prodotto da 2 milioni e mezzo di Kg di 

CARBONE 

NUOVE CENTRALI con REATTORI di QUARTA GENERAZIONE 

Usano come combustibile TORIO al posto dell’URANIO hanno sistemi di sicurezza 

all’avanguardia, sistemi di incenerimento delle proprie scorie e producono idrogeno per 

auto; ma sono MOLTO COSTOSI! 


42



SVANTAGGI: 

PERICOLO RADIAZIONI 

Le radiazioni emesse dalle sostanze radioattive sono 

infatti estremamente pericolose. 

• Durante la reazione di fissione si accumulano 

prodotti di scarto che periodicamente devono essere 

eliminati dette SCORIE. Le scorie radioattive 

costituiscono il problema vero della fissione in quanto 

sono molto pericolose per gli esseri viventi e per 

l'ambiente, perché rimangono radioattive per decine 

di migliaia di anni. 

Emettono radiazioni gamma che sono altamente 

pericolose perché sono molto penetranti e possono 

danneggiare direttamente il nucleo delle cellule 

provocando tumori spesso localizzati a livello della 

ghiandola tiroidea. 

Non sono ancora stati trovati metodi sicuri per 

rendere queste scorie innocue e luoghi adatti per 

smaltirle e conservarle in modo che non inquinino. 

• Lo smaltimento della centrale al termine del suo 

ciclo vitale (circa 40-60 anni) è un problema che non 

ha ancora trovato una soluzione univoca. 


VANTAGGI: 

• NON INQUINANO l’ARIA, dalla torre esce 

Vapor acqueo, quindi non contribuiscono 

all’effetto serra, piogge acide, particolato sono 

quindi più pulite delle centrali che usano 

Combustibili Fossili. Anche se, nel suo 

complesso, la filiera di produzione dell'uranio e 

di smaltimento delle scorie determina una 

produzione di CO2 non del tutto trascurabile 

• Risparmio energetico, produce 

un'elevatissima potenza per metro quadrato 

occupato dall'impianto e con un costo del kWh 

prodotto che la rendono la più economica 

(paragonabile ad una centrale a carbone) 

chiaramente l'economicità dell'energia nucleare 

dipende dai costi delle fonti alternative, per 

questo in molti paesi, in tempi di crescita dei 

prezzi per i combustibili fossili, le argomentazioni 

a sostegno dell'energia nucleare riemergono. 

• Più libertà nei rapporti di Politica Internazionale 

(vedi paesi produttori di petrolio loro Regime e 

guerre) 

Ci vogliono 4.510.000.000 anni all'uranio 238 per trasformarsi in piombo. 43



CONSERVAZIONE delle SCORIE 

INCIDENTI NUCLEARI 

• Incidente alla centrale di CERNOBYL (Urss) del 26 aprile 1986, 

un surriscaldamento indotto nel corso di una esercitazione 

provoca un’esplosione e la fusione del nocciolo del reattore n°4. Si 

forma una nube radioattiva che attraversa mezza Europa. 

(http://it.wikipedia.org/wiki/Disastro di Chernobyl) 

(http://www.youtube.com/watch?v=kKRvWCruckI&feature=related) 

• Incidente alla centrale di FUKUSHIMA (Giappone) del 11 marzo 

2011, in seguito ad un terremoto di magnitudo 9 e al 

conseguente tsunami, saltano i sistemi di raffreddamento. I danni 

portano al rilascio di una nube radioattiva e di acqua 

contaminata in mare e nelle falde. 

(http://it.wikipedia.org/wiki/Centrale_nucleare_di_Fukushima_Dai-ichi ) 

ESPLOSIONI NUCLEARI 

• bomba atomica (bomba A) 6 agosto 1945 su Hiroshima che 

causò la morte immediata di 50.000 persone e di 100.000 negli 

anni successivi per effetto delle radiazioni. 

http://it.wikipedia.org/wiki/Bombardamento atomico di Hiroshima e Nagasaki 


44



Articolo di Margherita Hack (Astrofisica) scritto per MicroMega : 

No alla costruzione di centrali nucleari oggi in Italia, ma sì alla ricerca sull’energia 

nucleare, senza demonizzarla, in previsione di un futuro, forse ancora lontano, in cui 

anche questa sarà necessaria, e dovremo imparare a dominarne i rischi; incentivare 

la ricerca e la costruzione di impianti eolici e fotovoltaici, migliorare l’attenzione al 

risparmio energetico, sia con costruzioni ecologiche che riducano al minimo la 

necessità di riscaldamento d’inverno e condizionatori d’estate (proprio il contrario di 

quei grandi palazzoni tanto di moda, con le pareti di vetro, serre d’estate e frigoriferi 

d’inverno), sia con l’attuazione al 100% della raccolta differenziata dei rifiuti, un fine 

facilmente raggiungibile ma da cui siamo ancora molto lontani. 

Articolo di Umberto Veronesi (Medico ricercatore cura del Cancro) su “La Stampa” 

Si alla costruzione di centrali nucleari; senza il nucleare l’Italia muore. Tra 50 anni 

finirà il petrolio, tra 80-100 il carbone, seguito poi dal gas. Altre fonti non saranno 

sufficienti a fornire l’energia di cui abbiamo bisogno. Il risultato? Non avremo la luce, 

non potremo far funzionare i computer o i frigoriferi e neppure far viaggiare i treni. Se 

lo immagina?. 

??????????????????????????????????????????????????????????????????? 

Ricerca altre opinioni sul web o su altre fonti di informazione per poter 

esprimere LA TUA OPINIONE 


45

Estratto da: 

46



È il processo inverso alla Fissione; consiste 

nell’unione di nuclei di atomi leggeri dando luogo ad 

atomi con nuclei più pesanti liberando ENERGIA. 

Le stelle sono “accese” grazie a questo tipo di 

reazione; i nuclei degli atomi di IDROGENO si 

fondono producendo ELIO e ENERGIA. 

Purtroppo sperimentalmente risulta ancora di difficile realizzazione perché per 

innescare la reazione di fusione occorre realizzare all’interno del reattore una 

temperatura di 100.000.000 °C (100 milioni di gradi, più di sei volte la 

temperatura all' interno del sole) in particolare, la reazione di interesse più 

immediato è quella che si verifica tra i nuclei di due forme pesanti dell' idrogeno, 

gli isotopi deutero e trizio 

deutero + trizio = elio 4 + neutrone + 17.5 MeV di energia 

MOTORI (motore ad IDROGENO) 

E Quando visita il sito: si riuscirà http://www.fusione.enea.it/ 

superare questo problema; realizzando la Fusione a 

“FREDDO” http://www.youtube.com/watch?v=cTMXWrXpBng&feature=related 

avremo una energia a basso costo e pulita. 


47



SVANTAGGI: VANTAGGI: 

• La fusione richiede temperature di lavoro 

elevatissime, tanto elevate da non poter essere 

contenuta in nessun materiale esistente. 

Il plasma di fusione viene, quindi, contenuto 

grazie all'ausilio di elevatissimi campi 

magnetici, e le alte temperature vengono 

raggiunte con l'utilizzo di potenti laser o altri 

sistemi di riscaldamento. 

Il tutto rende il processo difficile, 

tecnologicamente dispendioso e complesso. 

• Altro problema è il materiale di ingresso in 

quanto, a differenza del deuterio, il trizio non è 

un materiale facilmente reperibile in natura e 

radioattivo a vita breve 


•Le centrali a fusione nucleare 

produrrebbero, come tipologia principale di 

scoria, elio 4 che è un gas inerte e non 

radioattivo; 

•Non userebbero sistemi a combustione e, 

quindi, non inquinerebbero l'atmosfera 

con gas clima alteranti(di fatto non 

avrebbero emissioni di pericolosità rilevante). 

•Dovrebbero essere in grado di ottenere 

grandissime quantità di energia,come le 

centrali a fissione odierne. 

48


BIOGAS 


49


BIOGAS 

Il processo attraverso il quale la centrale 

produce energia si basa su una prima 

fase, di “digestione anaerobica”, nel 

corso della quale, gran parte della 

biomassa introdotta nel fermentatore, 

liquami zootecnici di origine bovina, 

suina e avicunicola, oppure biomasse 

vegetali, come girasole, sorgo da fibra, e 

scarti di colture arboree, subiscono un 

processo di decomposizione attuato da 

ceppi batterici specializzati, che dura 

circa 45 giorni, alla temperatura di 55 

gradi e si trasformano in metano (CH4). 

Il biogas prodotto, dopo una successiva 

combustione, si trasforma in energia 

termica ed elettrica. 







50


BIOGAS 

Il risultato complessivo è la 

produzione di energia pulita che, a 

differenza di quella prodotta da 

idrocarburi fossili, consente di 

neutralizzare l’immissione di 

quantitativi aggiuntivi di anidride 

carbonica nell’atmosfera. 

Il biogas è infatti composto per circa 

il 55% da metano, per il 35% da 

anidride carbonica e per la restante 

parte da vapore acqueo e gas traccia. 

L’anidride carbonica derivante dalla 

combustione del biogas è quella 

precedentemente fissata nella 

biomassa a seguito del processo di 

fotosintesi naturale e, quindi, 

l’effetto serra dell’impianto è nullo. 


51


BIOGAS 

VANTAGGI: 

• riutilizzazione dei matrici 

organiche 

• riduzione dell'inquinamento 

della falda e del terreno 

• contenimento delle emissioni 

(gas serra, polveri sottili, gas 

responsabili di piogge acide) 

• minor impiego di combustibili 

fossili 

• riduzione fertilizzanti chimici 

• miglioramento delle proprietà 

chimiche e fisiche del suolo 

• si possono utilizzare contributi 

statali se s’installano impianti 

a biogas 

SVANTAGGI: 

• limiti alla sua produzione nelle zone geografiche fredde, 

perché la temperatura non deve scendere sotto 15°C; 

• utilizzo in luoghi non distanti dal sito di produzione, poiché 

il suo eventuale stoccaggio richiede una forte spesa energetica 


52







53


TERMOVALORIZZATORE 

I "termovalorizzatori" sono inceneritori di rifiuti (CDR) con recupero energetico. 

Il calore prodotto dalla combustione dei rifiuti viene utilizzato per produrre energia elettrica in 

maniera analoga a quanto accade nelle centrali termoelettriche, anche se con rendimenti 

estremamente più bassi e maggior produzione di sostanze inquinanti. 

Affinché tutte le materie e soprattutto quelle plastiche brucino con minor produzione di 

elementi tossici (ad esempio le diossine, metalli pesanti) è necessario raggiungere temperature 

molto elevate (850-1.000 C°) ed utilizzare sistemi di abbattimento degli inquinanti molto 

sofisticati e costosi. La combustione ad alta temperatura, inoltre, produce una miniaturizzazione 

delle polveri emesse, proporzionale alla temperatura stessa. 

Attualmente, nessun sistema di filtraggio oggi disponibile sul mercato è in grado di trattenere le 

particelle inquinanti (particolato) con diametro inferiore ai 2,5 nanometri. 

Ciò può dunque portare alla produzione di polveri fini, ultrafini e nanoparticelle carboniose, che 

possono causare diverse patologie. Inoltre al termine del processo di incenerimento, i rifiuti in 

entrata vengono eliminati solo per il 70% del loro volume, creando quindi un ulteriore 

problema, quello dello smaltimento delle ceneri stesse che rappresenta il 30% dei rifiuti iniziali. 

Lo smaltimento dei fanghi degli inceneritori costa circa 141 € /tonn 

http://www.ecoage.it/termovalorizzatore.htm 

Pareri a confronto: http://www.ambientespa.it/informa/termovalorizzatori.htm 

Pro:http://www.lifegate.it/it/eco/profit/impatto_zero/interviste/lorenzo_zaniboni_ben_vengano_i_termovalorizzatori1.html 

Contro: http://www.youtube.com/watch?v=iKRNIBaS-gM 


54


TERMOVALORIZZATORE 

VANTAGGI: 

• E’ una soluzione duratura ed 

economica alle esigenze di 

smaltimento della produzione 

quotidiana di rifiuti determinata 

dai consumi della società; 

• Produce energia con 

conseguente risparmio di altri 

combustibili spesso ottenuti da 

fonti non rinnovabili di origine 

fossile, scarsamente disponibili 

in Italia; 

• Vengono evitate le emissioni di 

inquinanti nella falda acquifera 

(liquami). 

SVANTAGGI: 

Contro: http://www.youtube.com/watch?v=n0fTFVeoAeY 

• Si ha l’emissione di diossine nei fumi di scarico. 

Le diossine hanno comprovati effetti cancerogeni e provocano 

una contaminazione del territorio destinata a durare nel 

tempo. Basti pensare che non esiste una soglia minima di 

sicurezza per le diossine, possono essere nocive per l’uomo a 

qualsiasi livello di assimilazione. 

• Le scorie pesanti, formate dal rifiuto incombusto – acciaio, 

alluminio, vetro e altri materiali ferrosi, inerti o altro – sono 

generalmente smaltite in discarica e costituiscono una grossa 

voce di spesa, oltre ad un ulteriore problema per la salute. 

• Creano un basso livello di responsabilizzazione del 

cittadino, soprattutto nei confronti del riciclaggio. 

Pro:http://www.youtube.com/watch?v=MeyvRV4IexA&feature=related 


55


COGENERAZIONE 

La cogenerazione è l’uso combinato di 

un’energia primaria, come il gas naturale, per 

produrre in sequenza il calore e l’elettricità. 

Il concetto è basato sul recupero e sull’uso dei 

residui di calore prodotti durante la 

generazione di elettricità che nelle altre 

centrali elettriche sarebbero perse, con 

conseguente riduzione dell’efficienza rispetto 

alla cogenerazione. 

Ad esempio, un motore alimentato a metano 

produce elettricità e i fumi di scarico sono 

poi impiegati come fonte termica, ad 

esempio per riscaldare l’acqua. 

Si tratta quindi di un processo che ottimizza 

l’impiego delle risorse energetiche con 

notevoli benefici economici e ambientali. 

In pratica il processo di cogenerazione 

consiste nel riutilizzo dei fumi di scarico di 

una turbina a gas, a vapore o di altri tipi di 

motori, per la produzione di energia termica. 

Tale energia, altrimenti dispersa in ambiente, 

può essere usata per la produzione di: 

- acqua calda 

- acqua surriscaldata 

Tali fluidi, utilizzati in prossimità del punto di 

produzione, o trasportati a distanza, possono 

essere utilizzati per diversi impieghi ma 

soprattutto per riscaldamento di edifici 

commerciali, di servizio e per abitazioni 

In particolare, i sistemi di cogenerazione 

rappresentano una soluzione efficace per 

ridurre i costi di energia elettrica e di 

riscaldamento nell’industria, nelle università, 

negli hotel ecc..oggi ci sono ricerche per 

MICRO generazione domestica e TRI 

generazione. 

U.D.: LE CENTRALI ELETTRICHE – Prof. ssa R.D'Imporzano 56

Con NIMBY (acronimo inglese per Not In My Back Yard, 

lett. "Non nel mio cortile") si indica un atteggiamento che 

si riscontra nelle proteste contro opere di interesse 

pubblico che hanno, o si teme possano avere, effetti 

negativi sul territorion cui verranno costruite, come ad 

esempio grandi vie di comunicazione, cave, sviluppi 

insediativi o industriali, termovalorizzatori, discariche, 

depositi di sostanze pericolose, centrali elettriche e simili. 

L'atteggiamento consiste nel riconoscere come necessari, o 

comunque possibili, gli oggetti del contendere ma, 

contemporaneamente, nel non volerli nel proprio 

territorio a causa delle eventuali controindicazioni 

sull'ambiente locale. 

Purtroppo si arriva al paradosso; di riconoscere un’opera necessaria, o comunque utile, 

ma non si riesce a costruirla a causa dell’opposizione incondizionata e assoluta delle 

comunità e degli abitanti dei luoghi destinati ad ospitarle (esempio: Comitati NOTAV). 

Anche qui ti suggerisco di informarti per poter esprimere LA TUA OPINIONE. 

Effetto NIABY, Not In Anyone’s Back Yard; se un’opera consuma risorse naturali e ha un 

impatto ambientale devastante, non deve essere fatta in nessun luogo. 

Effetto BANANA: Build Absolutely Nothing Anywhere Near Anyone non è possibile 

costruire nessuna cosa vicino a nessuno. U.D.: LE CENTRALI ELETTRICHE – Prof. ssa R.D'Imporzano 

57

UD: LE CENTRALI ELETTRICHE - La Profe di Tecnologia

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?