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Energia

Butt, Espiritu, Malagoli, Verri
by

Federica Malagoli

on 3 June 2015

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Transcript of Energia

http://www.greenstyle.it/storie/eolico
Le fonti secondarie comprendono ad esempio

l'energia elettrica o l'idrogeno
. Le fonti secondarie sono un prodotto di trasformazione delle primarie e non possono cioè essere considerate una risorsa naturale.
Energia
Definizioni
Molte tra le cose che conosciamo sono energia (un bosco, il vento, l'uomo e gli animali, il sole, i
fiumi) per questa ragione è difficile darne una definizione generale; dal punto di vista
dell'uomo l'energia è soprattutto
Fonti di energia
Le fonti di energie primarie comprendono il
petrolio, il carbone, il gas naturale, la legna da ardere o biomasse, i combustibili nucleari, l'energia idroelettrica, eolica, geotermica e solare
, in ordine di importanza di sfruttamento attuale.
Energia:
la capacità di svolgere un lavoro.
lavoro:
Quando una forza provoca lo
spostamento
di un corpo si dice che compie un "lavoro".
una persona compie un "lavoro"
quando solleva un bicchiere d'acqua, se il bicchiere rimane fermo, l'uomo non compie un lavoro.
- L'energia cinetica è l'
energia
legata
al movimento degli oggetti.
ENERGIA CINETICA e
ENERGIA POTENZIALE
Fonti
esauribili o non rinnovabili
, oggi essenzialmente i
combustibili fossili
(petrolio, carbone, gas naturale) e nucleari (uranio);
Fonti
non esauribili
o
rinnovabili
, al presente essenzialmente le
biomasse
(ovvero a frazione biodegradabile dei prodotti, rifiuti e residui di origine biologica provenienti dall’agricoltura ), l'energia
idroelettrica
con un minore contributo dovuto all'energia
eolica
,
geotermica
(proveniente dalla terra) e
solare
. Le rinnovabili a loro volta possono essere distinte in:
rinnovabili classiche
, ovvero le
biomasse
,
idroelettrico
e il
geotermico
, già da tempo sotto sfruttamento
le non convenzionali, ovvero
l'eolica
e il
solare
, sulle quali si concentrano i maggiori e più recenti sforzi di sviluppo.
La seconda classificazione delle fonti di energia avviene per esauribilità
L

energia eolica
è l’energia posseduta dal
vento
.
Solo da pochi decenni l’energia eolica viene impiegata per
produrre elettricità.
L’
energia elettrica
si ottiene sfruttando l’energia cinetica del vento che fa girare le pale di un’elica; queste a loro volta sono collegate ad un
generatore
che trasforma l’
energia meccanica
(rotazione delle pale) in
energia elettrica.
Energia solare
L'energia solare
viene sfruttata a scopi energetici per produrre
calore
o
energia elettrica
con varie tipologie di impianto: i
pannelli solari
Ne esistono di vari tipi:
1) Pannelli solari fotovoltaici
2) Pannelli solari termici
3) Pannelli solari termodinamici (o pannelli solari a concentrazione)
Se
l'oggetto
viene lasciato libero e comincia a
cadere
l'
energia potenziale si trasforma in energia cinetica
.
- L'
energia
potenziale è l'energia
immagazzinata da un oggetto non in movimento
che
può essere convertita in energia
cinetica o
altre forme di energia.
ENERGIA EOLICA
ENERGIA NUCLEARE
L'energia nucleare, insieme alle
fonti rinnovabili
e le
fonti fossili
, è presente
in natura
e non deriva dalla trasformazione di altra
forma di energia
.
L'energia nucleare è data dalla
fissione

o dalla fusione del nucleo di un atomo.
ENERGIA TERMICA
È una
forma d’energia
cinetica dovuta
al moto delle molecole
che compongono un
corpo
. Più un corpo è caldo più
energia
possiede.
ENERGIA CHIMICA

E' un'
energia
che varia a causa della
formazione
o
rottura di legami chimici
di qualsiasi tipo negli
elementi chimici
coinvolti nelle
reazioni chimiche.

L'Energia elettrica
Realizzato da:
Ali Butt
Javeline Espiritu
Federica Malalgoli
Letizia Verri

L'
energia elettrica
è la forma d
’energia più conosciuta
è costituita da un
flusso di cariche elettriche
che si
muovono in un conduttore.
E' il tipo di energia che
almineta gli elettrodomestici
nelle case.
petrolio
carbone
uranio
ENERGIA IDROELETTRICA
l’energia idroelettrica
è quel tipo di energia che si origina
sfruttando il movimento
di
grandi masse di acqua
in caduta.
La massa di acqua, cadendo,
produce energia cinetica
che, grazie a una
turbina e a un alternatore
, viene poi
trasformata in energia elettrica
.
Queste vanno distinte dalle
fonti di energia secondarie
, che sono fonti di energia
non direttamente presenti in natura.
ENERGIA GEOTERMICA
La
prima classificazione
che deve essere fatta per le
fonti di energia

è tra le
fonti di energia primarie.
fonti

direttamente presenti in natura.
E' l'energia generata per mezzo di
fonti geologiche
di calore
e può essere considerata una forma di
energia alternativa
e
rinnovabile
.

che sono
fonti di energia
derivate dalle fonti primarie.
che sono
ENERGIA MECCANICA
siti per approfondimenti
http://www.eniscuola.net/it/energia/contenuti/eolica/left/conoscere-lenergia-eolica/che-cose/
http://www.eniscuola.net/it/energia/contenuti/eolica/left/ambiente-e-territorio/limiti-e-vantaggi-del-vento/
per vataggi e svantaggi:
http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_eolica
Si basa sui principi della
geotermia

ovvero sullo sfruttamento del calore naturale della Terra dovuto
all'energia termica
rilasciata in processi di decadimento nucleare naturale di

elementi radioattivi
contenuti naturalmente all'interno della
terra.
Approfondiamo l'energia eolica
Un po'di storia
Lo sofruttamento dell'energia eolica inizia nel
200 a.C
, in
Persia
con i primi
mulini a vento
,

di facile costruzione, tra il
1200
e il
1300
si diffondono anche in
Europa
a scopo
agricolo
e
Leonado da Vinci
contribuisce alla loro
evoluzione
PANNELLI SOLARI
FOTOVOLTAICO
Il fotovoltaico è una tecnologia che consente di trasformare i raggi solari direttamente in energia elettrica.
TERMICA
I pannelli solari termici permettono di riscaldare l'acqua sanitaria per l'uso quotidiano senza utilizzare gas o elettricità.
l'invenzione della dinamo
a
metà
del
XIX sec.
rivoluziona l'uso dell'energia eolica e Idraulica e nel
1887
il francese
Duc de La Peltrie
costruì il primo
aerogeneratore
realizzato in Europa e destinato alla
produzione di energia elettrica,
nello stesso periodo anche gli
Stati Uniti
realizzano il primo
“mulino a vento”
per
produrre elettricità.
La produzione di energia elettrica da energia eolica si è poi sviluppata tra il
1920
e il
1930
, in seguito all'evoluzione di turbine per la
trasformazione dell'energia idraulica.
Ogni corpo ha un'
energia meccanica
, si presenta in tre forme:
Energia potenziale
Energia cinetica
Energia elastica

Se si presenta una forma di
energia
in una di queste
tre forme
, si può intuire che
possiede un'energia meccanica.
l'energia eolica nel mondo
Negli
ultimi anni
si è assistito ad una
crescita esponenziale
della
potenza eolica
installata e della produzione di energia elettrica dal vento,
l’Europa
globalmente totalizza il
37%
della
potenza eolica mondiale
.
Tradizionalmente, fin dall’inizio dell’utilizzo del vento come fonte di energia elettrica, i Paesi che più hanno investito e prodotto sono stati
Germania, Spagna e USA:
la
Germania
è sempre stata la
prima in classifica
, ma nel
2011
è stata sorpassata da
Cina e Stati Uniti
. Negli ultimi 5 anni è emerso un importantissimo “outsider”, la
Cina
che dal
2010
è diventata il
primo Paese in classifica
, diventando così il
principale Paese emergente
nel settore eolico.
Principali paesi
• La posizione dell’Italia è sempre stata all’
avanguardia
, e nel
2012 l’Italia
occupa un onorevole
7° posto
nella classifica della potenza installata.
Italia:
Come costruire una turbina eolica verticale fai da te
grafico:
produzione energia eolica
Difetto principale

La ricerca sta cercando di risolvere quello che attualmente è il maggior problema della produzione di energia dal vento: la
discontinuità
nella fornitura di energia a causa del regime incostante dei
venti
. Un generatore eolico
non funziona
mai
24 ore su 24
per tutto l’anno, ma solo per un certo numero di ore: nei periodi durante i quali il
vento
spira con velocità troppo
basse
il generatore
non
produce
energia
, mentre quando la
velocità
del vento è troppo
elevata
gli impianti devono essere
spenti
per ragioni di sicurezza.
Per ovviare a questo problema, e
aumentare
il numero di
ore
di utilizzo, la ricerca sta cercando di sviluppare
rotori
in grado di
produrre energia
e di funzionare in sicurezza anche con
velocità dei venti molto basse
o molto
alte
, ma vi sono dei
limiti
oltre ai quali non è possibile alcun ulteriore miglioramento, soprattutto per quanto riguarda
l’efficienza a basse velocità.
Risoluzione problema:
Rotore :
• Un
rotore
è la
parte rotante
attorno al proprio asse di un macchinario per la
generazione
o la
trasmissione
di
potenza
o
energia
.
il futuro dell'eolica
In
Scozia
verrà installato il primo parco
eolico galleggiante
. Questa idea nasce da un progetto della
Statoil
, la compagnia petrolifera norvegese, che ha realizzato
Hywind
, il primo
prototipo
di
aerogeneratore galleggiante
utilizzando la tecnologia impiegata per costruire le piattaforme petrolifere.
Hywind
è stato installato nel
2009
a largo delle coste della
Norvegia
e funzionerà in via sperimentale per due anni, per testare come l'aerogeneratore interagisce con il vento e con il mare. Si tratta di una
turbina galleggiante
, svincolata dalla necessità di essere installata solo in mari con fondali profondi non più di circa 50-70 metri (come avviene con le convenzionali turbine offshore). Infatti, il galleggiamento di Hywind è garantito dal
pilone
su cui è installata la
pala eolica
, la cui
parte inferiore
è
cava.
Come funziona una pala eolica?
Generatori eolici ad asse orizzontale:
in cui il rotore va orientatoparallelamente alla direzione di provenienza del vento
Generatori eolici ad asse verticale
:
indipendenti dalla direzione di provenienza del vento.
tipi di turbina
I
tipi di turbina
si possono dividere in due macrogruppi:
asse verticale
asse verticale
asse orizzontale
La turbina eolica
è composta da una
pala rotante
che rappresenta la
“vela del sistema”
, le pale agiscono come una barriera che si oppone al vento cosicché la potenza del vento costringerà le pale a ruotare generando energia cinetica (movimento delle pale).
Le pale del rotore
sono collegate al cosiddetto
“Albero“
, il rotore
trasferisce l’energia meccanica
(energia di rotazione) all’
albero
così
l’energia
entrerà in un
generatore
il cui scopo è
trasformarla in energia elettrica.
il moltiplicatore di giri
fa sì che la lenta rotazione delle pale permetta comunque una corretta alimentazione del generatore elettrico
. Le macchine eoliche più piccole, caratterizzate da alte velocità di rotazione delle pale, possono anche fare a meno del moltiplicatore di giri.
Il
sistema frenante
dell’aerogeneratore eolico costituito da due sistemi indipendenti di arresto delle pale eoliche: un
sistema di frenaggio aerodinamico
e uno
meccanico
. Il primo viene utilizzato per
controllare la potenza dell’aerogeneratore
, come freno di emergenza in caso di velocità del vento sopra la soglia sopportabile e per arrestare il rotore. Il secondo viene utilizzato per
completare l’arresto del rotore
eolico.
per capire meglio come funzionanao le pale
http://www.bnrenergia.it/impianti-eolici/
http://www.nextville.it/Funzionamento_e_prestazioni/523/Principi_di_funzionamento
mappa riassuntiva
Le wind farm
Le
wind farm
più recenti tendono ad essere situate
offshore
, cioè in
mare
, lontano dalle coste, dove è possibile sfruttare i forti venti che soffiano, senza essere rallentati da ostacoli, sulla superficie dei mari, degli oceani, ma anche di grandi laghi. I costi di realizzazione e di manutenzione di wind farm offshore sono molto più elevati.
Più
aerogeneratori
collegati insieme formano le
wind farm
, le “fattorie del vento”, che sono delle vere e proprie
centrali elettriche
. Una wind farm è costituita da un
gruppo di turbine eoliche situate nello stesso luogo.
le wind farm offshore
Nelle reazioni di
fissione nucleare
, nuclei di
atomi,
come l'
uranio
o il
plutonio
, si spezzano diminuendo la propria massa totale e liberando una
grande quantità di energia
. Il processo di fissione indotta viene usato per produrre energia nelle
centrali nucleari.
Nelle reazioni di
fusione nucleare
i nuclei di
atomi
, come l'
idrogeno
, si fondono dando origine a nuclei di massa maggiore, rilasciando una
notevole quantità di energia
. In natura le reazioni di fusione sono quelle che producono l'energia proveniente dalle
stelle.
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