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LE ENERGIE RINNOVABILI
Sole
La luce del Sole è una radiazione elettromagnetica formata da fotoni, particelle elementari dell'energia luminosa. Le radiazioni emesse dal Sole forniscono allo stesso tempo luce e calore e vengono quindi utilizzate in due modi:
- la luce per produrre elettricità con pannelli fotovoltaici;
- il calore per riscaldare un fluido con i pannelli solari.
Si parla perciò di solare termico e solare fotovoltaico.
Il solare termico funziona con pannelli solari che scaldano l'acqua per usi domestici. Dentro il pannello c'è una piastra nera assorbente con alcuni tubi in cui circola un fluido che assorbe il calore e lo porta in un circuito chiuso che contiene acqua da riscaldare.
Il solare fotovoltaico è l'insieme di tecnologie per produrre energia elettrica direttamente dal Sole. La centrale elettrica è un campo con centinaia di enormi pannelli disposti in file parallele, tutti orientati nella stessa dimensione.
Acqua
L'energia idroelettrica si ottiene da una massa d'acqua situata ad alta quota che possiede energia potenziale. Essa ha origine dal ciclo dell'acqua creato dal Sole. Abbiamo diverse centrali per produrre energia elettrica sfruttando la forza motrice dell'acqua:
La centrale di generazione e pompaggio, identica alla prima, ma ha in più un serbatoio di cumulo a valle;
-
La centrale a serbatoio è tipica delle zone di montagna ed è formata da tre parti:
-il serbatoio;
- le condotte, cioè i tubi che partono dal serbatoio;
- la centrale;
Vento
L'energia eolica è quella prodotta dal vento, una massa d'aria che si muove in maniera orizzontale. Il vento è generato dal calore del Sole, che crea differenze di pressione tra le varie zone della Terra. Il vento si manifesta in maniera regolare solo in alcune zone e a una certa altezza. Per sfruttarlo si usano quindi grandi centrali formate da torri eoliche. Esse sono:
Il parco eolico marino o offshore, composto da grossi autogeneratori posizionati a qualche decina di kilometri da riva;
Il minieolico, che si basa su piccoli autogeneratori che rispondono all'esigenza di produrre energia elettrica nel luogo dove verrà utilizzata.
Il parco eolico terrestre o wind farm, un territorio con decime di torri munite di eliche;
Geotermia
La geotermia è il calre contenuto al'interno della Terra che risale in superficie forma di vapore caldissimo. Ha origine dal mantello di rocce fuse che si trova sotto la crosta terrestre e che trasmette un intenso calore alle rocce soprastanti
La centrale geotermica è un impianto simile alla centrale termoelettrica con la differenza che il vapore in pressione è un prodotto naturale prelevato dal sottosuolo. Il vapore, dopo l'utilizzo, viene ricondensato in acqua e reiniettato nel sottosuolo per mantenere la giusta pressione del serbatoio.
Biomasse
La parola biomassa indica tutti i tipi di sostanze organiche derivate da piante coltivate e alberi ma anche scarti dell'agricoltura, dell'allevamento e dell'industria argoalimentare. Essi possiedono il carbonio che è energia stabilizzata nella loro massa. Principali tipi di biomassa sono:
- colture energetiche per la produzione di carburanti per autotrazione, come il bioetanolo e il biodiesel;
- legname e scarti forestali per riscaldamento domestico e produzione di energia elettrica;
- alghe marine coltivate appositamente;
- frazione organica degli RSU (Rifiuti Solidi Urbani), cioè scarti alimentari.
Oceani
Mari e oceani sono un'importante fonte di energia rinnovabile che però è poco sfruttata a causa del basso rendimento degli impianti, per il loro impatto ambientale e per i costi ancora elevati. E' posibile ricavare energia elettrica dal moto ondoso, dalle maree e, nei mari tropicali, dalla differenza di temperatura tra le acque di superficie e quelle profonde. Ci sono diversi progetti per l'energia degli oceani:
- Il progetto OWC (Oscillating Water Column), che utilizza le onde del mare per azionare una grande "siringa" che comprime e aspira l'aria azionando una turbina;
- Il Progetto SeaGen, che è una torre immersa nell'acqua in un fondale non troppo profondo con due eliche che sono mosse dalla corrente del mare;
- Il progetto Pelamis, formato da lunghi cilindri gallegianti uniti per mezzo di giunti e ancorati al fondale con cavi di acciaio, che segue il movimento delle onde;
- Il Progetto OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion), che sfrutta la differenza di temperatura tra le acque superficiali e quelle profonde.