Percoso di approfondimento sull'energia e le sue fonti rinnovabili

1. è La mappa dell'energia

2. Energia fossile Carbone Gas naturale Petrolio Energia solare Impianti termici Impianti fotovoltaici Energia eolica Pale eoliche Mulini a vento Energia idrica Impianti idroelettrici Mulini sui fiumi Energia da biomasse Biogas Biocarburanti Energia geotermica Riscaldamento Elettricità Energia nucleare Scissione nucleare Fusione Produzione di energia da: Fonti rinnovabili Fonti fossili e nucleare

3. L'installazione fotovoltaica più spettacolare è forse la cosiddetta Pergola solare realizzata da un pool di aziende europee a Barcellona , Spagna, che raccoglie moduli fotovoltaici per un totale di 444 kWp su un'unica vela di 112x50 metri sospesa a mezz'aria. CENTRALI ELETTRICHE 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 in Toscana La centrale eolica marina più grande del mondo è in Danimarca ed è composta da 72 torri disposte a forma di parallelogramma con 8 file di 9 torri ciascuna e riesce riesce a produrre energia elettrica per soddisfare il fabbisogno di 145.000 case unifamiliari. (Cina) la centrale elettrica è un impianto che utilizza una fonte di energia per produrre energia elettrica

4. IDROELETTRICA FONTE : acqua acqua ferma nel bacino acqua che compie il “salto” turbina che ruota alternatore Trasformazioni energetiche: BACINO DIGA CONDOTTA FORZATA TURBINA ALTERNATORE La potenza dell’impianto dipende dalla quantità d’acqua contenuta nel bacino e dalla sua altezza rispetto alla centrale: maggiore è il dislivello e maggiore è la pressione COME FUNZIONA N el bruciatore la combustione dei combustibili fossili produce fiamme potenti che scaldano i tubi della caldaia, dove circola l’acqua che si trasforma in vapore. Il vapore entra nella turbina e con la sua pressione la mette in rotazione. Questo movimento si trasmette all’alternatore, un grande magnete (calamita) cilindrico, che girando produce energia elettrica. potenziale meccanica cinetica elettrica

5. TERMOELETTRICA FONTE : olio combustibile, carbone combustibile nel bruciatore turbina che ruota alternatore Trasformazioni energetiche: Il vapore che esce dalla turbina viene raffreddato nel condensatore e riportato allo stato liquido e quindi, recuperato come acqua, viene rinviato alla caldaia pronto a subire un medesimo ciclo di trasformazione. Il camino provvede ad espellere nell'atmosfera i fumi della combustione. chimica meccanica termica elettrica VAPORE TURBINA BRUCIATORE CALDAIA ALTERNATORE COME FUNZIONA N el bruciatore la combustione dei combustibili fossili produce fiamme potenti che scaldano i tubi della caldaia, dove circola l’acqua che si trasforma in vapore. Il vapore entra nella turbina e con la sua pressione la mette in rotazione. Questo movimento si trasmette all’alternatore, un grande magnete (calamita) cilindrico, che girando produce energia elettrica. camino

6. GEOTERMICA FONTE : calore della terra magma turbina che ruota alternatore Trasformazioni energetiche: L’interno della Terra è un enorme serbatoio di colore naturale, ma la gran parte di questa energia si trova a profondità troppo elevate per essere sfruttata. Solo in alcune zone della crosta terrestre il calore si trova a profondità accessibili: Usa, Nuova Zelanda, Italia, Islanda, Messico, Filippine, Indonesia e Giappone meccanica termica elettrica COME FUNZIONA L a 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, entra nella turbina che trascina in rotazione l’alternatore, che genera corrente Il vapore viene riportato alla stato liquido, in un condensatore, e rimmesso nel terreno, mentre i gas di scarico, raffreddati, sono dispersi nell’atmosfera mediante una torre di raffreddamento. CALORE DELLA TERRA

7. FOTOVOLTAICA FONTE : la luce del sole sole celle fotovoltaiche Trasformazioni energetiche: Impieghi del fotovoltaico N elle calcolatrici tascabili e orologi, nei satelliti artificiali (la prima batteria solare fu realizzata nel 1954 e utilizzata per la prima volta proprio in un satellite artificiale nel 1958), nelle boe marine, nei fari costieri, nell’illuminazione segnaletica delle strade, nelle baite, sulle barche … radiante elettrica C OME FUNZIONA I l fotovoltaico è la tecnologia per produrre energia elettrica direttamente dal sole. Quando la luce colpisce la cella fotovoltaica, che è una lastrina (1 cm) di colore nero o blu, in genere di silicio, dai due fili esce la corrente elettrica. La centrale è formata da centinaia di pannelli, orientati nella stessa direzione, grazie ad un meccanismo che ruota con il movimento del sole.

8. EOLICA FONTE : vento vento pale rotanti Trasformazioni energetiche: Diffusione I l leader mondiale sono gli Stati Uniti, al secondo posto la Germania e al terzo la Spagna, seguono la Cina e l’India. L’Italia è al sesto posto (Sardegna, Puglia, Emilia Romagna, Toscana) alternatore ROTORE GENERATORE AEROGENERATORE cinetica elettrica COME FUNZIONA Il principio di funzionamento di un aerogeneratore è quello del mulino a vento, il suo antenato: il vento spinge le pale. Negli aerogeneratori la rotazione delle pale si trasmette al generatore (alternatore) che produce elettricità. I luoghi adatti per installare una centrale eolica devono essere aperti, piatti e ventosi (velocità del vento non inferiore a 20km/h per gran parte dell’anno) meccanica

9. Energia da biomasse Con il termine biomassa si intende un insieme ampio ed eterogeneo di sostanze organiche di origine vegetale o animale. Spazzatura di origine organica, legno, scarti agricoli costituiscono la biomassa, che, oltre ad essere un'importante riserva di energia rinnovabile, è una di quelle maggiormente disponibili sul nostro pianeta. La biomassa è fonte di energia rinnovabile in quanto i suoi tempi di utilizzo sono compatibili con quelli necessari al suo ripristino. da Biomasse FONTE : sostanze organiche MODALITA' di UTILIZZO dell'ENERGIA DA BIOMASSE L'energia racchiusa nelle biomasse si può sfruttare: - direttamente bruciandole in opportuni dispositivi di conversione per produrre calore o energia elettrica - indirettamente producendo forme di combustibili derivati (biodiesel e biogas) per autotrazione, produzione di energia elettrica, calore ecc.

11. NUCLEARE FONTE : uranio ROTORE GENERATORE Le centrali nucleari producono energia elettrica sfruttando la reazione di fissione nucleare a carico di atomi di uranio arricchito COME FUNZIONA N el nocciolo del reattore avviene la reazione di fissione che libera calore in grado di scaldare l’acqua che evapora e i vapori vengono utilizzati nelle turbine che generano la corrente elettrica tramite un alternatore. Il processo è lo stesso di una normale centrale a combustibili fossili ma non si ha produzione di gas serra. Barre di controllo : un rischio molto importante è la possibilità che la reazione a catena vada fuori controllo. Quando ciò avviene la produzione di calore diventa altissima e il sistema di raffreddamento può non riuscire a smaltire l'eccesso di calore generato: le barre di uranio potrebbero fondere e sfondare il pavimento del reattore. Per evitare che un reattore esca di controllo vengono usate delle “barre di controllo” (cadmio) che assorbono fortemente i neutroni e possono essere calate nel nocciolo del reattore e rallentano l'attività del reattore.

12. Uranio L'uranio è distribuito sul pianeta in maniera poco uniforme; anche se giacimenti di dimensioni minori possono essere trovati praticamente ovunque, tre soli paesi, l'Australia, il Canada e il Kazakhstan contengono circa il 58% delle riserve note Barre di combustibile L'uranio si presenta come un metallo bianco-argenteo Una minima quantità di Uranio consente di produrre un'elevata quantità energia, e a differenza del carbone o del petrolio, senza emissioni di anidride carbonica (principale causa dell'effetto serra). Può sembrare quindi che l’energia nucleare abbia un alto rendimento energetico, ma è utile sapere che un grammo di U-235 si ricava, mediamente, da 7 tonnellate di minerale lavorato in miniera e quindi ha costi di estrazione molto elevati.

13. La fissione La fissione nucleare è la divisione di un nucleo atomico pesante in 2 parti, approssimativamente uguali fra loro. Un neutrone colpisce il nucleo di uranio 235 che si divide in due parti, liberando tre neutroni; la massa totale dei due nuclei prodotti nella fissione è inferiore a quella del nucleo di partenza, e la parte mancante si trasforma in energia . I neutroni emessi durante la fissione possono a loro volta incidere su altri nuclei e produrre altre reazioni di fissione: in questo modo si ottiene una reazione a catena. Einstein e la teoria della relatività

15. Uso dell'energia in Italia, nel Veneto, a Padova, a Selvazzano · Le attività del Gestore dei Servizi Energetici (GSE) Rapporto 2009

16. Idee per sfruttare al meglio l'energia utilizzando le risorse a disposizione · Risparmiare energia è come produrre energia: l'efficienza energetica - Pedibus: quanto carburante verrebbe risparmiato se gli alunni venissero a scuola a piedi e quanta CO2 non sarebbe emessa? In alcune città d'Italia, Firenze per es. il comune ha studiato per i ragazzi dei percorsi dai quartieri alla scuola ed ha evidenziato tali percorsi disegnando sui marciapiedi delle impronte di piedi colorate... - Rimettere in uso i vecchi mulini a vento - Aumentare l'utilizzo di scarti verdi, deiezioni animali e rifiuti umidi per la produzione di biogas Idee blu Dalla green economy alla blue economy : utilizzare le risorse a disposizione come negli ecosistemi, nulla si spreca (Gunter Pauli "Blue Economy") Lo stato del Buthan pone la "Felicità interna lorda" come motore di sviluppo: riesce a essere competitivo e felice con quello che produce

17. The Blue Economy.mov

18. Energia: in Gb sistema per produrre watt da acque reflue " HyDro-power" e promette grandi risparmi di energia nei condomini E' l'originale sistema ideato da uno studente inglese di design industriale, Tom Broadbent, per il riutilizzo delle acque reflue di casa (cioé quelle che scendono dagli scarichi della lavatrice, dalla doccia, dai lavandini e dallo sciacquone del wc), che vengono trasformate in energia elettrica. Il sistema è composto essenzialmente da un generatore di corrente dedicato ai condomini, che collegato alle tubature degli scarichi si occupa di generare watt.

19. Lo stabilimento Whirlpool a Cassinetta di Biandronno , in provincia di Varese, ha da oggi 1.200 nuovi dipendenti "stagionali". Un gregge di pecore ha infatti preso servizio presso l'azienda, dove svolgerà un compito sicuramente gradito: prendersi cura dei cinque ettari di prato , lavorando come tagliaerba naturali. Con l'avvicinarsi della bella stagione il prato ha bisogno di venire tagliato periodicamente , e maggio è il periodo del primo sfalcio. Quest'anno Whirlpool ha deciso di non affidarsi alle macchine ma, in accordo con Coldiretti , di assumere delle molto più naturali e certamente efficienti pecore. Pecore assunte per falciare il prato L a Whirlpool di Varese rinuncia alle macchine tagliaerba: la manutenzione del prato è affidata a un gregge di pecore. [ ZEUS News - www.zeusnews.com - 09-05-2011]

20. Quale mix?

21. Smart city (la città del futuro) e Smart grids

22. La città più intelligente IBM

23. ARCHILEDE U na rivoluzione nell’illuminazione pubblica. La risposta alle diverse esigenze di illuminazione stradale. Con consumi di energia dimezzati rispetto agli apparecchi attuali. È Archilede, la nuova proposta di Enel Sole, studiata per ottenere il massimo risparmio energetico ed economico, insieme a un eccellente comfort visivo, e realizzata insieme a iGuzzini, produttore leader nel settore dell’illuminazione. La luce di Archilede è uniforme, senza zone d’ombra e dispersione di flusso verso l’alto. Allo stesso tempo, l‘innovativa tecnologia intelligente LED (Light-Emitting Diode) rende possibile programmare anche un singolo punto luce. Per farlo, basta una semplice chiavetta USB. Il prodotto consente migliori performance illuminotecniche e una forte riduzione dei costi energetici. In più, l’inquinamento luminoso ridotto e la durata media superiore rispetto agli apparecchi tradizionali, rendono Archilede sostenibile e a basso impatto ambientale.

26. Superbus: dalla Danimarca il super bus elettrico disegnato da un’Italiana Non solo auto elettriche ! Arriva dalla Danimarca Superbus, un bus elettrico capace di trasportare 23 passeggeri e di raggiungere i 250 Km/h. Ecco un altro tassello della mobilità sostenibile che si sta concretizzando: realizzare autobus/pulmann completamente elettrici. autobus a idrogeno

27. Smart ForTwo Electric Drive, la Smart elettrica Smart fortwo electric drive , con motore elettrico a 'zero emissioni' da 30 kW(41 CV), equipaggiate con l'innovativa batteria agli ioni di litio di Tesla Motors inc. con capacità di 17kWh, che garantisce una percorrenza di almeno 135 km. La velocità massima delle vetture, adeguata all'utilizzo urbano e su strade a scorrimento veloce, è di 100 km/h.

30. Panda a idrogeno

31. Auto elettriche: arrivano i punti di ricarica anche in case e condomini Uno dei temi importanti da considerare per chi è tentato di acquistare un’ auto elettrica è quello dei punti di ricarica: una cosa che forse non tutti sanno è che ci sarà anche la possibilità di ricaricare la batteria della propria autovettura elettrica direttamente presso appositi punti di ricarica anche a casa , in garage o nel parcheggio condominiale. Un apposito provvedimento dell’Autorità per l’Energia ha eliminato i vincoli normativi che contrastavano la possibilità della predisposizione di eventuali punti di ricarica per le auto elettriche anche presso le utenze domestiche. Una vecchia normativa , infatti, vietava ai consumatori domestici di disporre di un duplice punto di fornitura elettrica presso la propria abitazione. Ma la rivoluzione della macchina elettrica ha posto il problema della necessità di ricaricare le batterie degli stessi veicoli, e, di conseguenza, la necessità della moltiplicazione dei punti di ricarica.

32. Solar Impulse L 'aereo a energia solare completa con successo la prima crociera europea, partendo dalla Svizzera e atterrando in Belgio. R ispetto alla nascita del progetto, nel 2003, l'efficienza energetica dell'aereo è aumentata dal 16 al 22% ; l'obiettivo è sempre completare il giro del mondo.

39. Un bidone della spazzatura a forma di R2-D2 L a passione per Guerre Stellari riesce a trasforma persino un bidone in un'opera d'arte. I fan di Guerre Stellari, si sa, sono spesso molto creativi . È comunque sorprendente constatare dove possa nascondersi la passione per la propria saga cinematografica preferita: in qualche caso, persino nella spazzatura. La foto del bidone a forma di C1-P8 (o R2-D2) è stata pubblicata da BoingBoing senza rivelare chi sia il creativo che ha un tale bidone dei rifiuti.

40. Tianjin, una eco-city per la Cina U na futuristica zona ecologica realizzata in collaborazione tra Cina e Singapore, situata a 40 km da Pechino 1. Efficienza energetica e energia rinnovabile V erranno progettati sitemi che usano unicamente combustibili puliti e fonti energetiche rinnovabili come quella solare e geotermica. Durante la prima fase della progettazione, Hangu funzionerà usando il calore di scarto proveniente da un impianto industriale nelle vicinanze tramite sistema di teleriscaldamento . 2 . Green buildings T utti gli edifici della eco-city saranno conformi agli standard della bioedilizia per garantire l’assenza di sprechi energetici. Le autorità si impegneranno nell’educare la popolazione ad assumere uno stile di vita basato sul risparmio energetico e sul rispetto dell’ambiente 3 . Eco-mobilità L a mobilità e il trasporto pubblico sono stati progettati in modo da essere efficienti e facilmente accessibili. Si punta a ridurre l’uso dei mezzi pubblici (anche se green) per stimolare il trasporto a piedi e in bicicletta . L’obiettivo è ridurre l’uso dell’auto privata al 10% dei casi complessivi di spostamento urbano interni ad Hangu. 4 . Conservazione ambientale L o sviluppo della eco-city procederà in armonia con l’ambiente naturale. Le zone umide tipiche di questa regione della Cina e la biodiversità locale saranno conservati. Una caratteristica distintiva della eco-city sarà la grande quantità di verde pubblico a scopo ricreativo. 5 . Gestione intelligente delle acque I l riciclaggio dell’acqua e l’uso più efficiente delle risorse idriche sarà una delle caratteristiche principali della Eco-City. La zona è naturalmente soggetta a scarse precipitazioni e l’acqua proveniente dai fiumi della regione non è in grado di soddisfare le esigenze di Hangu. Per superare questo vincolo e ridurre la dipendenza dalle fonti esterne di acqua, l’eco-city punta all’ approvvigionamento d’acqua da fonti non tradizionali, come l’acqua marina destalinizzata e riciclo delle acque reflue domestiche e industriali. 6 . Gestione dei rifiuti “ Reuse – Reduce – Recycle ” sarà il motto della eco-city. La conservazione delle risorse e alla riduzione della produzione dei rifiuti è già in atto nella fase di edificazione e sarà protratta dopo l’insediamento dei cittadini e incentivata mediante programmi di educazione pubblica. I rifiuti non organici possono essere riciclati e riutilizzati , mentre i rifiuti organici saranno utilizzati come biomassa per l’energia. 7 . Economia vitale T ianjin mira ad essere un centro di punta per l’educazione, il turismo e la tecnologia green rendendo in questo modo la battaglia ambientale una fonte di reddito per un’intera città. 8 . Armonia sociale B asata su concetti come il rispetto e la cooperazione, Hangu privilegerà la formazione di reti sociale tra i cittadini. Ci sarà sovvenzionata residenziale pubblica, in modo che le persone di reddito diverso e gli strati sociali possono vivere vicino e interagire con gli altri. Sarà inoltre priva di barriere architettoniche, per soddisfare le esigenze degli anziani e dei cittadini con mobilità ridotta. 9 . Conservazione del Patrimonio L o sviluppo della Eco-City rispetterà il patrimonio locale. Il profilo del canale di Ji, che vanta 1.000 anni di storia, sarà mantenuto integro, conservato e rafforzato nei punti che mostrano sofferenza. Due villaggi esistenti all’interno del sito Eco-città, Qingtuozi e Wuqi, saranno conservati mediante riuso o la ricostruzione conservativa parziale.

41. Allegati RAPPORTO ATTIVITA GSE 2009.pdf brochure_archilede.pdf