IMPORTANTE: Quando trovi questi simboli

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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)

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

ELETTRICA.

Le macchine che in una centrale operano queste trasformazioni sono:

• TURBINA

• ALTERNATORE

• TRASFORMATORE

A seconda della

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

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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

(vapore surriscaldato 450°C) che viene usata per far muovere le pale di una turbina trasformandosi in

(movimento circolare di un asse).

Questo movimento grazie ad altre macchine (dinamo; alternatore) collegate all’asse della turbina si trasforma in

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.

CENTRALE TERMOELETTRICA

ENERGIA CHIMICA

ENERGIA TERMICA

ENERGIA CINETICA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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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).

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).

CENTRALE TERMOELETTRICA

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I primi esempi di turbina furono i i mulini a vento.

La turbina è costituita da:

• una parte fissa

• una parte mobile,

o

Il fluido in movimento (vapore, acqua) agisce sulla palettatura della parte mobile, mettendola in rotazione e quindi cedendo energia meccanica al rotore.

CENTRALE TERMOELETTRICA

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.

CENTRALE TERMOELETTRICA

Esistono diversi tipi di Turbine:

1. PELTON

Turbina a AZIONE

2. FRANCIS

Turbina a REAZIONE

3. KAPLAN

Turbina a REAZIONE

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

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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)

KAPLAN PELTON

FRANCIS

CENTRALE TERMOELETTRICA

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

CENTRALE TERMOELETTRICA

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Elettricità

Motori

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CENTRALE TERMOELETTRICA

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=9QEDjyuhBB4 http://www.youtube.com/watch?v=43wa2WCfDiI

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Estratto da:

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Nella sua discesa questa energia si converte in

che viene usata per far muovere delle pale (turbina) trasformandosi in

Questo movimento grazie ad altre macchine (dinamo, alternatore) si trasforma in

CENTRALE IDROELETTRICA

ENERGIA POTENZIALE

ENERGIA CINETICA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

L’acqua che si trova ad un certo dislivello possiede

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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.

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.

CENTRALE IDROELETTRICA

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Estratto da:

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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.

CENTRALE GEOTERMICA

ENERGIA CINETICA ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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ENERGIA TERMICA

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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.

VANTAGGI:

• Sono estremamente pulite in

quanto sfruttano un

riscaldamento termico del tutto naturale e non hanno, quindi, scorie o residui atmosferici.

CENTRALE GEOTERMICA

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Estratto da:

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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.

CENTRALE EOLICA

ENERGIA CINETICA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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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.

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..)

CENTRALE EOLICA

• SPECCHI

• SERBATOIO

• TURBINA

• ALTERNATORE

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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.

Da ogni m² di specchi in un anno si ricava l’equivalente in energia di un barile di petrolio

CENTRALE SOLARE

ENERGIA SOLARE

ENERGIA CINETICA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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.

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.

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CENTRALE SOLARE

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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

CENTRALE SOLARE

ENERGIA SOLARE

ENERGIA ELETTRICA

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.

CENTRALE SOLARE

La centrale fotovoltaica è costituita da un insieme di pannelli detti celle solari o celle fotovoltaiche.

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 1-1,5m

) 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 m

.

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CENTRALE 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.

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.

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.

CENTRALE SOLARE

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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).

CENTRALE SOLARE

ENERGIA SOLARE

ENERGIA ELETTRICA

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.

CENTRALE SOLARE

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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).

CENTRALE SOLARE

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

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.

SOLARE

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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.

SOLARE

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Estratto da:

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.

CENTRALE NUCLEARE

CENTRALE NUCLEARE

ENERGIA NUCLEARE

ENERGIA TERMICA

ENERGIA CINETICA

ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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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.

CENTRALE NUCLEARE

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

di plutonio-239.

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).

CENTRALE NUCLEARE

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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

CENTRALE NUCLEARE

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.

CENTRALE NUCLEARE

PERICOLO RADIAZIONI

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• 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)

SVANTAGGI:

VANTAGGI:

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

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)

CENTRALE NUCLEARE

CONSERVAZIONE delle SCORIE

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

CENTRALE NUCLEARE

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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?.

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Estratto da:

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,

deutero + trizio = elio

+ neutrone + 17.5 MeV di energia

Quando si riuscirà superare questo problema; realizzando la Fusione a

“FREDDO” avremo una energia a basso costo e pulita.

MOTORI (motore ad IDROGENO) E visita il sito:

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

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.

CENTRALE NUCLEARE

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CENTRALE NUCLEARE

SVANTAGGI: VANTAGGI:

•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.

• 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

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CENTRALE BIOGAS

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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.

CENTRALE BIOGAS

ENERGIA CHIMICA ENERGIA TERMICA ENERGIA CINETICA ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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.

CENTRALE BIOGAS

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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

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

CENTRALE BIOGAS

ENERGIA CHIMICA ENERGIA TERMICA ENERGIA CINETICA ENERGIA MECCANICA

ENERGIA ELETTRICA

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I "termovalorizzatori" sono

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

CENTRALE TERMOVALORIZZATORE

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

SVANTAGGI:

• 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.

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).

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CENTRALE TERMOVALORIZZATORE

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

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

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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.

CENTRALE COGENERAZIONE

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.

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