Ciro La Bruna
SE/AS400 Le fonti di energia alternativa
Le fonti di energia alternativa

2011

pp. 208

Prezzo €: 18,00

formato 15 x 21

 

(9788851306908)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
Con la dicitura “fonte di energia alternativa” si intende un modo di ottenere energia elettrica, che è differente da quella ottenuta con l’utilizzo dei combustibili fossili, che costituiscono le fonti “non rinnovabili”.
Di solito tale classe di fonti energetiche viene confusa o assimilata a quella delle fonti di energia rinnovabile o anche a quella delle fonti energetiche in grado di permettere uno sviluppo sostenibile, le fonti di energia alternativa comprendono una classe più ampia di forme di produzione di energia perché comprendono un modo di produrre energia che non avviene mediante l’utilizzo di combustibili fossili. Una differenza sostanziale ad esempio è la presenza fra le fonti alternative dell’energia nucleare, che non viene compresa nelle altre due classi.
Le fonti energetiche alternative sono rappresentate da:
• Energia nucleare (sia a fissione che a fusione);
• Energia idroelettrica;
• Energia geotermica;
• Energia ricavata dalla biomassa e biogas (anche biodisel, vedi olio di colza);
• Energia eolica;
• Energia solare (sia attraverso centrali solari termiche che fotovoltaiche);
• Energia del moto ondoso e delle maree.
Di solito viene fatta una distinzione, che è quella tra fonti rinnovabili “classiche” (essenzialmente energia idroelettrica e geotermica) e fonti rinnovabili “nuove”, tra cui vengono generalmente incluse l’energia solare, eolica e da biomasse.
Le cinque fonti rinnovabili utilizzate più spesso sono:
1. Energia da biomasse
2. Energia idroelettrica
3. Energia geotermica
4. Energia eolica
5. Energia solare
L’uso di fonti energetiche rinnovabili, offre i seguenti vantaggi:
1. Il primo, e quello maggiormente percepito, è quello di ridurre sensibilmente i costi relativi al consumo di gas ed energia elettrica grazie al forte risparmio energetico.
2. Quando si sceglie di installare pannelli solari, o fotovoltaici, si ottengono minori consumi di energia, quindi, si ha una riduzione delle bollette.
3. Minore impatto ambientale, perché si riduce sensibilmente le immissioni di anidride carbonica (CO2)
La domanda di energia nel mondo continua a crescere, a causa di tre principali fattori:
1. La crescita economica;
2. L’aumento della popolazione;
3. I prezzi dell’energia.
L’attuale sistema energetico è essenzialmente basato sulle fonti primarie di origine fossile, cioè costituite da riserve di combustibili naturali formatisi in milioni di anni nel corso dell’evoluzione del nostro pianeta e che si sono conservati nelle profondità della crosta terrestre, vengono “bruciate” per soddisfare circa l’83% dell’attuale fabbisogno energetico globale e sono costituite essenzialmente da petrolio, carbone e gas naturale (metano), un altro 6% circa del fabbisogno energetico globale è coperto da materiale fissile (essenzialmente uranio 235, ricavato dall’uranio naturale) utilizzato in centrali nucleari, per cui circa il 90% del fabbisogno energetico globale è coperto da fonti primarie esauribili, poco più del 10% del fabbisogno energetico globale è coperto da fonti di energia rinnovabili, idroelettrico 6%, biomasse, geotermico ed eolico in assieme coprono il 5% circa.
Questo dovrebbe dare la dimensione del problema che si dovrà affrontare nei decenni futuri, poiché una fonte esauribile è, come dice la parola, destinata ad esaurirsi ed accadrà in un tempo che in scala storica è relativamente breve; attualmente è previsto che il picco di produzione del petrolio arriverà in un lasso di tempo che va da 5 anni a 30 anni, dopo di che il prezzo del greggio comincerà a salire fino a diventare economicamente insostenibile per il nostro sistema.
Un andamento simile, è previsto per il gas naturale e per il carbone di alta qualità mentre per il carbone di qualità inferiore e per gli scisti bituminosi ci sono tempi di approvvigionamento nell’ordine di uno o due secoli ma con maggiori problemi di rendimento energetico e di immissioni in atmosfera già oggi al limite della sostenibilità ambientale; è da considerare inoltre, che gli idrocarburi non servono solo per fini energetici ma anche per la produzione di innumerevoli articoli industriali di uso comune per i quali spesso sono insostituibili materie prime.
Alla copertura dei fabbisogni di energia da parte degli idrocarburi corrisponde una forte emissione di anidride carbonica di origine antropica con forte impatto sul clima a scala mondiale.
Si definiscono fonti primarie di energia quelle presenti in natura prima di avere subito una qualunque trasformazione.
Sono fonti primarie sia le fonti di energia esauribili quali petrolio grezzo, gas naturale, carbone, energia nucleare sia le fonti di energia rinnovabili, ottenibili dalla risorsa solare, dalla risorsa eolica, dalla risorsa idraulica, dalle biomasse, dalla geotermia e dall’intelligenza umana (risparmio energetico).
Si definiscono invece fonti secondarie quelle che derivano, in qualunque modo, da una trasformazione di quelle primarie: sono fonti secondarie, per esempio, la benzina (perché deriva dal trattamento del petrolio greggio), il gas di città (che deriva dal trattamento di gas naturali), l’energia elettrica (che deriva dalla trasformazione di energia meccanica o chimica) eccetera.
Perché una fonte primaria possa essere sfruttata, deve avere alcune caratteristiche peculiari, deve essere cioè concentrabile, indirizzabile, frazionabile, continua e regolabile.
Concentrabile, significa che deve essere possibile concentrare la sorgente di energia entro un’area relativamente limitata, affinché sia possibile controllarla. Una fonte di energia dispersa su una superficie molto estesa diventerebbe praticamente impossibile da gestire.
Con il termine indirizzabile: si intende che deve essere possibile indirizzare il prodotto (benzina, acqua, raggi solari) nella direzione in cui esso deve essere utilizzato (bruciatore, turbina, lente, specchio).
Frazionabile, significa che deve essere possibile frazionare la fonte in più parti, in modo da poter utilizzare solamente la parte, piccola o grande che sia, che ci serve in quel momento.
Continua, significa che la sorgente deve poter funzionare per un certo tempo, fornendo la sua energia con una certa continuità, e non esaurirsi in pochi secondi.
Regolabile: vuol dire che l’energia fornita dalla sorgente deve essere graduabile secondo le necessità.
Una fonte di energia è tanto più pregiata quanto migliori sono le caratteristiche indicate.
Introduzione
1 L’energia eolica
1.1 Cenni storici
1.2 Costi dell’eolico
1.3 Minieolico e microeolico
1.4 Piccolo eolico
1.5 Vantaggi e svantaggi delle centrali eoliche
1.6 Dove installare un impianto eolico e minieolico
1.6.1 I migliori siti eolici offshore
1.6.2 Mancanza di un sistema incentivante
1.7 Generatori eolici
1.8 Generatori ad asse verticale
1.9 Generatore ad asse orizzontale
1.10 Progetto di una turbina eolica
1.11 Aspetti negativi delle turbine eoliche
1.12 Note conclusive
2 L’energia solare
2.1 Tecnologie
2.2 I vantaggi delle centrali solari a concentrazione
2.3 Studi attuali
2.4 Conto energia DL 387/2007
3 L’energia idraulica
3.1 Gli impianti idroelettrici
3.2 La turbina
3.3 La turbina Francis
3.4 La turbina Kaplan
3.5 La turbina Pelton
3.6 Dimensionamento di massima di una turbina Pelton
3.7 La turbina a vento di Savonius
4 Fonti di energia da biomasse
4.1 I biocarburanti
4.2 La digestione anaerobica
4.3 Il biogas
4.4 Vantaggi e svantaggi nell’uso del biogas
5 L’energia geotermica
5.1 Utilizzo diretto dell’energia geotermica
5.2 Le centrali geotermiche
5.3 Vantaggi e svantaggi delle risorse geotermiche
5.4 Utilizzi dell’energia geotermica
5.5 La pompa di calore
5.6 Le sonde geotermiche
6 L’energia mareomotrice
6.1 L’energia delle onde di marea
6.2 La tecnologia
6.3 La centrale mareomotrice di Saint-Malo
6.4 Svantaggi
7 L’energia nucleare
7.1 La fissione nucleare
7.2 La fusione nucleare
7.3 Utilizzi dell’energia nucleare
7.4 Le scorie nucleari
7.5 La Centrale nucleare
7.6 Reattore nucleare di III generazione
7.7 Reattore nucleare di IV generazione
7.8 I costi del nucleare
7.9 La legislazione Nazionale
8 La bioedilizia e il risparmio energetico
8.1 Il primo principio della bioedilizia
8.2 Il secondo principio della bioedilizia
8.3 Il terzo principio della bioedilizia
8.4 Il quarto principio della bioedilizia
8.5 Il quinto principio della bioedilizia
8.6 Il sesto principio della bioedilizia
8.7 Il settimo e l’ottavo principio della bioedilizia
9 Normativa fonti di energia alternativa