UNITÀ A11 Le fonti di energia
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Audiolibro Lezione interattiva
Q
Usare l’energia è come avere tante persone che faticano per noi
Perché serve una transizione energetica Il benessere dell’umanità è aumentato enormemente negli ultimi duecento anni grazie a un tesoro trovato sottoterra: carbone, petrolio e gas hanno reso disponibile una grande quantità di energia a basso costo. Così oggi possiamo usare energia per riscaldarci, spostarci, produrre oggetti e far funzionare le macchine che ci aiutano a vivere meglio. Per renderti conto di quanto oggi siamo privilegiati, considera questi fatti: ■
una persona adulta che fa lavoro fisico per molte ore può sviluppare in modo continuo una potenza muscolare di circa 50 W;
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quando guardi un film alla televisione o sul computer, il dispositivo usa una potenza elettrica di circa 100 W; è come se ci fossero due persone che faticano per consentirti di guardare il film Q ;
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quando una famiglia viaggia in un’auto a benzina, il motore sviluppa una potenza di circa 30 kW; questo significa che durante il viaggio la famiglia ha l’equivalente di ben 600 persone che lavorano per lei!
LEZIONE 6
Perché serve una transizione energetica
La transizione energetica richiede una rivoluzione nel nostro modo di rifornirci di energia, ma per fortuna le fonti rinnovabili sono abbondanti. L’energia della luce solare che raggiunge la superficie terrestre è circa 10 000 volte maggiore del consumo energetico totale odierno dell’umanità. Basterebbe riuscire a sfruttare un solo decimillesimo dell’energia solare per sostituire tutti i combustibili fossili che stiamo usando oggi.
◗ UN FUTURO A BATTERIA L’abbondanza dell’energia solare è un dato positivo, ma rimane il problema della sua disponibilità irregolare (è limitata al dì e molto ridotta se il cielo è nuvoloso), che impone di accumularla in batterie. La densità di energia nelle odierne batterie agli ioni di litio è molto più bassa di quella tipica dei combustibili fossili S . Si può alimentare un’auto elettrica con pannelli fotovoltaici; ma per avere la stessa energia di 1 litro di benzina, che pesa meno di 1 kg, serve una batteria che pesa più di 10 kg e occupa più volume della benzina. Gli scienziati e gli ingegneri, perciò, stanno cercando di produrre nuove batterie più compatte, cioè più piccole, leggere e dense di energia.
S
Densità di energia a confronto
60 50
metano
40 carbone
30
R
L’energia usata in Italia nel 2018 energia totale (5 EJ) carbone
petrolio gas
◗ L’ENERGIA E IL CLIMA
◗ IL RISPARMIO ENERGETICO
La «scorpacciata» di combustibili fossili che abbiamo fatto nella nostra storia recente ha avuto un forte impatto sull’ambiente. Oggi infatti, secondo la grande maggioranza degli scienziati, l’umanità corre gravi rischi a causa dell’emergenza legata ai cambiamenti del clima:
Un modo in cui tutti possiamo contribuire alla transizione energetica è con il risparmio di energia nelle situazioni in cui oggi viene sprecata. In casa, oltre a installare pannelli solari se possibile, è bene usare lampade a LED, che consumano meno energia delle lampade tradizionali. Come mostra l’areogramma T , però, luci ed elettrodomestici sono soltanto una piccola parte del bilancio energetico di casa. La voce principale è il riscaldamento, e con semplici regole si può risparmiare molto:
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la temperatura dell’atmosfera terrestre sta salendo e questo riscaldamento globale, se proseguirà, può avere conseguenza disastrose;
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il riscaldamento sembra dovuto a un aumento dell’effetto serra;
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l’effetto serra aumenta soprattutto a causa delle emissioni di anidride carbonica che provochiamo bruciando i combustibili fossili.
biomasse idro
Sole e vento
◗ IL PASSAGGIO A NUOVE FONTI DI ENERGIA
energia elettrica (1 EJ) petrolio carbone
geotermico biomasse vento Sole
gas
idro
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EJ è l’esajoule pari a 10 J, cioè miliardi di miliardi di joule prodotti.
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Per frenare il riscaldamento globale, bisogna ridurre le emissioni di CO2 passando da un’economia basata sui combustibili fossili a una basata sulle fonti rinnovabili. Questa transizione energetica è una grande sfida: richiede un cambiamento radicale del modo in cui otteniamo l’energia. Per capirlo, osserva attentamente i diagrammi a torta R , che mostrano le fonti da cui proviene l’energia consumata in Italia. Potrai constatare che la nostra vita è ancora dominata dai combustibili fossili: ■
l’energia totale che usiamo proviene per l’80% da gas e petrolio;
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anche l’energia elettrica (che è solo un quinto del totale, perché per lo più usiamo calore per i mezzi di trasporto e il riscaldamento delle case) è prodotta per il 50% bruciando gas.
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densità di energia (MJ/kg)
benzina gasolio
legna glucosio
20
non riscaldare troppo la casa: la legge italiana prescrive una temperatura massima di 20 °C;
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usare sempre i termostati, così che l’impianto di riscaldamento (o di condizionamento) si accenda soltanto quando è necessario;
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installare caldaie a condensazione, molto più efficienti rispetto a quelle di vecchio tipo, e non sprecare l’acqua calda.
Un altro settore che consuma grandi quantità di energia è quello dei trasporti. Per contribuire anche qui al risparmio energetico, basta usare i mezzi pubblici il più possibile. In particolare il treno è ben 5 volte più efficiente dal punto di vista energetico rispetto alle auto e all’aereo.
batteria agli ioni di litio
10 0 T
L’uso di energia della famiglia media
31% automobili
53% riscaldamento
8% acq
luce ed elettrodomestici
A FINE LEZIONE 1. Quale percentuale dell’energia che usiamo è termica, non elettrica? ..........................................................................................................................................
2. Se ti accorgi che in casa d’inverno ci sono 23 °C, che cosa dovresti fare? ......................................................................................................................
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