Fonti di energia rinnovabili

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Categoria:Scienze

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Testo

FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI
Le fonti di energia rinnovabile sono quelle che si rigenerano naturalmente in un tempo relativamente breve, e pertanto saranno sempre disponibili. Fra queste vi sono:
a) ENERGIA IDROELETTRICA
b) ENERGIA TERMICA OCEANICA
c) ENERGIA SOLARE
d) ENERGIA EOLICA
a) ENERGIA IDROELETTIRCA
L’ energia idroelettrica è l’elettricità prodotta sfruttando l’energia di caduta dell’acqua. Tra le fonti di energia rinnovabili è quella che ha raggiunto i livelli più avanzati di tecnologia.
Le centrali idroelettriche di solito ricevono l’acqua da un lago artificiale. Questo, chiamato bacino, deve rispondere ad alcuni importanti requisiti: da un lato infatti deve essere posto pù in alto possibile, e dall’altro deve essere in grado di raccogliere la più grande massa d’acqua che scenda dalle montagne circostanti. Ecco perché, di solito, il bacino trova la sua collocazione naturale in una valle che, chiusa dalla diga, diviene in tal modo una sorta di enorme vasca, in cui confluiscono ruscelli, torrenti, piogge e soprattutto le nevi che si sciolgono. Poiché i grandi freddi e l’estate determinano una scarsità nelle acque dei ruscelli, ricchi soprattutto in autunno e primavera, è evidente che il bacino assolve anche alla funzione di enorme serbatoio in cui l’acqua raccolta in abbondanza viene conservata per i periodi meno favorevoli. La parte forse più gravosa nella edificazione di una centrale idroelettrica è data dalla costruzione della diga, che deve rispondere a dei quesiti inderogabili, e che presenta difficoltà non solo nello studio del terreno nella quale deve sorgere, ma soprattutto nella costruzione, estremamente pericolosa. Una diga infatti va situata per lo più in luoghi impervi, ma ciò che più conta è la estrema attenzione sia nello studio dell’ambiente che nelle condizioni di lavoro. Particolarmente accurata deve essere anche la manutenzione della diga, in quanto essa non può assolutamente presentare la minima imperfezione che costituisca un pericolo per la sua stabilità e per la sua capacità di contenere l’acqua del bacino. A tale scopo ogni centrale è fornita di elaboratissimi strumenti di controllo di precisione, che aiutano gli uomini nella loro costante opera di sorveglianza. La sala macchine è quindi come il cuore della centrale: infatti qui sono poste tre gigantesche turbine che, azionando e facendo girare tre grandiosi alternatori, producono l’energia elettrica. Anche qui tutto viene controllato attraverso l’impiego di elaboratissimi apparecchi. Ma ciò che è alla base del movimento delle turbine è l’acqua: questa infatti, partendo dal fondo del bacino, viene convogliata in un enorme tubo d’acciaio che, attraverso boschi e dirupi, privi quanto più possibile di curve, la fa precipitare fino alle turbine con una forza e una velocità che le mantiene in costante rotazione.
b) ENERGIA TERMICA OCEANICA
La conversione dell’energia termica oceanica è un processo per trasformare in elettricità l’energia solare assorbita dagli oceani nelle zone tropicali. Ciò avviene mediante un motore termico che utilizza l’acqua tiepida superficiale come sorgente calda e quella fredda delle profondità come sorgente fredda. Questo processo ha suscitato notevole interesse perché utilizza una sorgente di energia rinnovabile, l’acqua del mare, e non produce danni all’ambiente. Gli esperti ritengono che il processo sia adatto per impianti di piccola potenza posti sulla terra ferma e per impianti di potenza maggiore collocati su navi che incrocino in acque equatoriali.
Nel 1979 è stato costruito, con capitali privati, un impianto su una nave ancorata al largo delle coste Hawaii. L’impianto ha funzionato bene, anche se l’ 80% dell’elettricità prodotta era assorbita dal funzionamento dell’impianto stesso. Nel caso degli impianti marini è essenziale i modo in cui sono progettati il condotto per l’acqua fredda, la piattaforma e il sistema di ormeggio, a causa della complessità delle strutture e della forza delle sollecitazioni oceaniche.
Non sono mai stati condotti esperimenti sufficientemente lunghi per accertare la resistenza di materiali e delle strutture alle correnti oceaniche al moto ondoso e agli organismi marini.
c) ENERGIA SOLARE
Energia solare è un termine usato per indicare la radiazione elettromagnetica emessa dal Sole e intercettata dalla Terra, la più abbondante fonte permanente di energia al mondo. Anche se abbondante, l’energia solare diretta verso la Terra è fortemente diluita. Inoltre, quando la luce del Sole attraversa l’atmosfera terrestre la sua intensità si riduce ulteriormente per effetto dell’ assorbimento, delle nubi e dell’inquinamento dell’aria. Pertanto il valore della radiazione che arriva a colpire la superficie terrestre è meno della metà della sua energia. L’ energia solare rende possibile anche lo sfruttamento dell’energia termica oceanica, che utilizza, come citato sopra, la differenza di temperatura dell’acqua.
La luce del Sole, oltre alla sua conversione diretta in elettricità per mezzo delle celle fotovoltaiche, può essere adoperata per produrre vapore, che può successivamente servire a far girare una turbina e generare energia elettrica. Alcuni ricercatori hanno suggerito la costruzione di grossi dispositivi fotovoltaici da porre in orbita attorno alla Terra per sviluppare grandi quantità di potenza. Questi dispositivi, detti SSPS (satelliti di potenza solare spaziale) invierebbero l’energia raccolta verso la Terra per mezzo di microonde.
d) ENERGIA EOLICA
L’energia eolica è quella fornita dalla forza del vento, grazie a sistemi quali i mulini o le macchine a vento, per compiere un lavoro o per essere accumulata. Le macchine di solito sono costituite da due o più pale, o sistemi di velatura, montate attorno ad un albero che riceve la potenza, adoperata abitualmente per pompare acqua o per far girare un generatore che produce elettricità.
I primi mulini a vento europei pompavano acqua o facevano girare la macine per triturare i cereali.
Benché sia stato proposto un numero enorme di dispositivi per sfruttare l’energia eolica, la maggior parte delle macchine moderne può essere collocata in una delle seguenti categorie: macchine ad asse orizzontale e macchine ad asse verticale. All’interno di queste due classi si può avere un’ulteriore suddivisione in sistemi a portata, che utilizzano il principio dell’ala dell’aeroplano per produrre la rotazione, e i sistemi a trascinamento, che sono azionati semplicemente dall’impatto dell’aria in movimento che va a colpire le pale. Esempi di macchine ad asse orizzontale sono i classici mulini a vento olandesi e i moderni sistemi a portata a due o tre pale, simili a grandi eliche di aeroplano. La velocità dell’estremità dell’elica può essere 5 o 6 volte superiore a quella del vento e l’efficienza è elevata.
Le macchine ad asse verticale comprendono sia dispositivi a portata che dispositivi a trascinamento a forma di “S”. Entrambi hanno il vantaggio di non avere bisogno di essere orientati verso il vento.

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