Il documento tratta l'energia, distinguendo fra energie rinnovabili e non rinnovabili, con un focus su energia solare, biomasse, eolica e idroelettrica. Viene spiegato il funzionamento e i principali sistemi di produzione per ognuna di queste fonti di energia, evidenziando i vantaggi delle rinnovabili rispetto alle non rinnovabili. Inoltre, si discute l'impatto ambientale delle diverse energie e la storia delle tecnologie energetiche.

1. Energia e RicicloEnergia e Riciclo

2. Cos'è l'energia...
In fisica l'energia è la grandezza che esprime la capacità di un sistema di
compiere un lavoro e viene misurata in joule(J).
La Terra riceve dal Sole un flusso ininterrotto di energia che alimenta tutti i
processi vitali e il ciclo dell’acqua tra mare e atmosfera, produce i venti e fa
crescere le piante che nel corso di milioni di anni si sono trasformate in
combustibili fossili, petrolio, carbone e gas naturale. In generale tutta
l’energia disponibile sul nostro pianeta deriva direttamente o
indirettamente dal Sole

3. Energie: rinnovabili e non
rinnovabili
Le Energie non rinnovabili tendono ad
esaurirsi, sono inquinanti e diventano via
via troppo costose.
Un esempio sono quelle che utilizzano
combustibili come :
-Petrolio
-Carbonio
-Gas naturali
Le energie rinnovabili si rigenerano
in tempi brevi se confrontati con i
tempi caratteristici della storia
umana e non inquinano.
Alcuni esempi sono:
-L’energia Solare;
-L’energia da biomasse;
-L’energia Eolica;
-Energia Idroelettrica.

4. Energia
solare

5. Energia solare
L’energia solare può essere sfruttata in modo:
ATTIVO
Un sistema solare
attivo invece
utilizza l’energia
del sole
trasformandola in
altri tipi di energia.
PASSIVO
Un sistema solare
passivo utilizza
l’energia solare
senza farle subire
alcuna
trasformazione.
Le radiazioni solari sono sfruttate per produrre diversi tipi di energia. Questa
energia è rinnovabile, cioè praticamente illimitata, e con pochissimo impatto
ambientale.

6. Sistemi solari passivi
Un esempio di sistema solare passivo è la
serra che imprigiona i raggi solari ma
non li fa uscire e grazie a questo
sistema mantiene una temperatura
notevolmente più alta rispetto
all’esterno e permette alle piante di
sopravvivere anche durante la
stagione invernale.

7. Sistemi solari attivi
I principali sistemi solari
attivi sono:
• I pannelli solari termici
accumulano l’energia
termica proveniente dal
Sole e sono
principalmente usati
per riscaldare l’acqua
nelle case.
• I pannelli fotovoltaici
invece trasformano
l’energia fornita dai
raggi del sole in energia
elettrica.

9. Le biomasse sono l’insieme di organismi
vegetali e animali (vivi o morti) presenti in
vari ambienti come terrestre e acquatico;
possiamo quindi definirla come l’insieme di
tutto ciò che ha matrice organica. L’energia
da biomasse è la quarta fonte di energia al
mondo.
Le biomasse si classificano in:
• Fitomassa (derivata da piante);
• Zoomassa (derivata da animali);
• Biomassa microbica (derivata da microbi);
• Biomassa dai rifiuti

10. L’energia da biomasse
Per energia da biomasse si intende l’energia ricavata da rifiuti di natura organica tramite
combustione. I processi principalmente impiegati sono:
• Combustione diretta: il calore prodotto viene trasformato direttamente in energia;
• Gassificazione: processo chimico che permette di convertire materiale ricco di carbonio in
monossido di carbonio, idrogeno e altri componenti gassosi;
• Fermentazione alcolica: è un processo metabolico anaerobico in cui il glucosio viene
degradato da microrganismi in altri composti organici producendo energia;
• Carbogenesi o carbonizzazione: le fitomasse, tramite l’azione del calore nelle carbonaie,
perdono ossigeno, azoto ed idrogeno con il conseguente aumento del carbonio.

11. Le centrali a biomasse
Una centrale a biomasse è una tipologia di centrale elettrica che utilizza l'energia
rinnovabile ricavabile dalle biomasse estraendola attraverso la combustione diretta. Il
sistema di funzionamento di una centrale a biomasse comprende diversi passaggi:
1. Camera di combustione
2. Caldaia
3. Turbina a vapore
4. Generatore elettrico
5. Condensatore
6. Trasformatore

12. L’energia Eolica
L'energia eolica è la conversione dell’energia del vento in energia elettrica per mezzo delle pale eoliche

13. Generatori eolici ad asse
orizzontale, in cui il rotore va
orientato, attivamente o
passivamente, parallelamente
alla direzione di provenienza
del vento.
Le macchine eoliche sono divisibili in due
gruppi distinti in funzione del tipo di modulo
base adoperato definito generatore eolico o
aerogeneratore:
I mulini eolici
Generatori eolici ad
asse verticale, il cui
orientamento è
indipendente dalla
direzione di provenienza
del vento.

14. Funzionamento dei
mulini eolici
Navicella o Gondola:
-Moltiplicatore di giri
-Generatore elettrico
-Sistema di controllo
-Controllo di stallo
Torre d’acciaio
Generatore
elettrico

15. L’energia idroelettrica

16. L’Energia Idroelettrica
-Cos’è l’energia idroelettrica?
L’energia idroelettrica è un fonte di energia rinnovabile che converte l’energia
meccanica di una certa quantità d’acqua in energia elettrica.
-Come viene ricavata e utilizzata?
Viene ricavata dal corso dei fiumi e dei laghi grazie alla creazione di dighe e di
condotte forzate.
Utilizzata per:
•Irrigazione campi
•Azionamento mulini ad acqua
•Bonifica zone paludose
-Qual è il suo impatto ambientale?
Il suo impatto, a causa di dighe e di bacini artificiali, può causare lo sconvolgimento
dell’ecosistema della zona. Nonostante tutto attualmente è la principale risorsa
energetica.
-Qual è il suo processo energetico?

17. L’energia cinetica di un corpo è
l’energia dovuta al suo movimento.
E’ una grandezza scalare che si
misura in joule ed è sempre maggiore o
uguale a 0 indipendentemente dalla
direzione del moto e dalle direzioni
delle forze. L’energia potenziale è la forma di
energia in cui viene immagazzinato il
lavoro di una forza conservativa (una
forza si dice conservativa quando il
lavoro svolto su un percorso che
unisce due punti dipende unicamente
dai punti iniziale e finale e non dal
dettaglio del percorso seguito)
L’energia meccanica (E) è la somma
dell’energia cinetica e dell’energia
potenziale e si conserva sempre con
sistemi di forze conservative
E=U+Ec
Energia Meccanica

18. Storia della centrale idroelettrica
Durante gli anni, l’energia idroelettrica è stata utilizzata partendo dai mulini ad acqua che
disponevano di ruote idrauliche orizzontali, successivamente verticali fino a giungere alle
attuali centrali idroelettriche fornite di turbine. Risalgono al tempo dei greci e romani ed
ebbero vasto uso nel Medioevo
Ruote idrauliche orizzontali o ritrecine:
Si tratta della versione «primitiva» della ruota idraulica,
infatti era troppo lenta. L’unico suo vantaggio consisteva nel
fatto che costituire l’unico mulino possibile nelle zone aride
o montuose.
Ruote idrauliche verticali o vitruviane:
I vantaggi di questa macchina molitrice erano molti rispetto
alla precedente: permetteva di impiegare macine di rilevanti
proporzioni e la possibilità di far girare a volontà la macina
corrente su quella
dormiente. Poteva anche esse_
re modificata, secondo le sue
plurifunzionalità; cosicché
veniva collegata ad un frantoio

19. Le componenti della centrale
1. Bacino : invaso d’acqua naturale o artificiale
2. Diga: opera di sbarramento a gravità o ad arco
3. Condotta forzata: tubazioni che sono munite di organi di chiusura, paratoie
di intercettazioni, organi di regolazione
4. Turbina: stadio costituito dal distributore e dal girante/rotore (Turbina
Pelton, Turbina Francis, Turbina Kaplan)
5. Alternatore/generatore di corrente elettrica costituito dallo statore e dal
rotore
6. Trasformatore: macchina elettrica che cambia i parametri dell’energia
elettrica per poi distribuirla
7. Opere di restituzione: canali che restituiscono le portate al corso d’acqua.