UNITÀ A11 Le fonti di energia
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Audiolibro
LEZIONE 5 Le fonti di energia rinnovabili
Lezione interattiva
Le fonti di energia rinnovabili sfruttano forze della natura che sono praticamente inesauribili. Le principali sono l’energia solare diretta, l’energia eolica (cioè del vento), l’energia idroelettrica, l’energia geotermica e le biomasse.
Rifletti Sapresti simulare un pannello solare termico con una teglia da cucina?
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◗ L’ENERGIA SOLARE
Un modello di pannello solare
Con l’energia della luce solare si può produrre calore o elettricità N
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I due tipi di pannelli solari
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pannello solare termico ■
pannello fotovoltaico
nelle centrali solari termodinamiche centinaia di specchi piani riflettono la luce verso una caldaia in cima a una torre, dove riscalda acqua e produce il vapore usato per far girare una turbina;
◗ L’ENERGIA IDROELETTRICA
Le fonti di energia rinnovabili
N
P
Le centrali idroelettriche sfruttano l’energia potenziale gravitazionale immagazzinata in bacini d’acqua sopraelevati P : ■
un lago, di solito artificiale e creato in montagna con una diga, è il serbatoio dell’energia;
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l’acqua scende a valle in un condotto, arriva ad alta velocità sulle pale delle turbine e le mette in rotazione;
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le turbine azionano gli alternatori che generano l’energia elettrica.
trasformatore alternatore
diga
condotto turbina
:
i pannelli solari termici assorbono le radiazioni solari e portano ad alta temperatura l’acqua che scorre in una serpentina; uno scambiatore di calore poi riscalda l’acqua sanitaria della casa;
Una centrale idroelettrica
◗ ALTRE FONTI RINNOVABILI ENERGIA GEOTERMICA
ENERGIA DALLE BIOMASSE
ENERGIA DALLE MAREE
Il vapore caldo che emerge dal sottosuolo, legato a fenomeni vulcanici, è sfruttato per produrre energia elettrica, come a Larderello in Toscana.
I rifiuti organici (liquami degli allevamenti, residui alimentari) sono «digeriti» da batteri: si produce così biogas che poi si può bruciare.
L’energia cinetica dell’acqua che scorre a causa delle maree si può trasformare in energia elettrica usando turbine subacquee.
i pannelli fotovoltaici sfruttano un particolare fenomeno fisico che avviene nei materiali semiconduttori, come il silicio, per convertire la luce solare direttamente in tensione elettrica.
Oltre agli impianti domestici esistono anche tre tipi di centrali solari:
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nelle centrali a specchi parabolici ogni specchio curvo concentra la luce su un tubo posto nel suo fuoco; qui scorre un fluido che raggiunge temperature altissime ed è poi usato per produrre il vapore;
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nelle centrali fotovoltaiche i pannelli ricoprono grandi estensioni di terreno e generano una tensione elettrica continua, che un impianto converte poi in tensione alternata per la rete di distribuzione.
◗ PREGI E DIFETTI DELLE FONTI RINNOVABILI Perché il Sole è la fonte
Le fonti rinnovabili offrono due grandi vantaggi: ■
sono praticamente inesauribili e garantiscono energia sostenibile;
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durante la produzione dell’energia non hanno emissioni di CO2.
Queste fonti energetiche hanno due principali svantaggi:
◗ L’ENERGIA EOLICA O
Un aerogeneratore in costruzione
Nelle zone ventose si può produrre energia elettrica con le centrali eoliche. Questi impianti sfruttano l’energia del vento mediante i mulini chiamati aerogeneratori o pale eoliche O : ■
ogni aerogeneratore è una torre in acciaio, alta anche più di 100 metri, con un rotore formato da pale in fibra di vetro lunghe decine di metri;
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al mozzo del rotore della pala eolica è collegata la navicella: qui c’è l’alternatore che trasforma l’energia di rotazione sottratta al vento in energia elettrica.
navicella
rotore
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Per limitare l’impatto sul paesaggio, spesso si installano gli aerogeneratori in luoghi remoti, come in mare lontano dalla costa (centrali offshore).
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hanno densità energetica molto più bassa dei combustibili fossili;
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l’energia solare e quella eolica sono fonti irregolari, perché dipendono da eventi meteorologici che non possiamo controllare.
Nel passaggio all’uso massiccio di queste fonti di energia diventano perciò molto importanti gli accumulatori di energia, come le batterie, per supplire ai momenti in cui non splende il sole o non soffia il vento.
dell’energia idroelettrica ? Perché l’acqua che scende a valle e alimenta le centrali idroelettriche è poi riportata in quota dalle precipitazioni prodotte dal ciclo alimentato dal calore del Sole.
A FINE LEZIONE 1. Come si trasforma la luce solare in energia elettrica? ..........................................................................................................................................
2. Quale energia diventa energia elettrica in un parco eolico? ......................................................................................................................
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