energia
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COS’È L’ENERGIA?
L’energia è la capacità di un sistema a svolgere un lavoro. Quando una forza provoca lo spostamento di un corpo si dice che compie un lavoro. La capacità del corpo di funzionamento è detta ENERGIA
DA DOVE PROVIENE?
Quasi tutta l’energia disponibile sulla Terra proviene dal sole.
I vegetali fissano l’energia solare con il processo della fotosintesi, con quale sia sia la materia organica. È grazie a questo meccanismo che oggi ritroviamo nel sottosuolo i combustibili fossili: il carbone, il petrolio e il gas naturale, che deriva dalla decomposizione degli agenti viventi.
L’acqua del mare è riscaldata ed evapora e il vapore prodotto è ricondensa in nuvole, cade in sotto forma di pioggia e si ritrova nei fiumi dai quali ricaviamo l’energia idroelettrica.
L’energia solare viene sfruttata per innalzare la temperatura dell’acqua (pannelli solari) o per la conversione diretta in energia elettrica (celle fotovoltaiche).
L’energia del vento , lo squilibrio termico sulla superficie terrestre è l’origine dei grandi movimenti di circolazione dell’atmosfera.
RISORSE ENERGETICHE ESAURIBILI
Le risorse esauribili di energia sono il carbone, il petrolio, il metano, l’uranio. Sono limitate nel tempo ma possono essere sfruttate facilmente. Sono la causa dell’inquinamento ambientale.
LE RISORSE RINNOVABILI
Le risorse rinnovabili di energia sono illimitate nel tempo, ma hanno un flusso incostante e quindi, per la maggior parte, sono trasformabili in energia elettrica con bassi rendimenti e con costi più alti.
Attualmente la maggior parte dell’energia proviene dalle risorse esauribili (carbone, petrolio, metano) che coprono circa il 90% del fabbisogno mondiale. Il resto deriva dall’energia idroelettrica, nucleare e geotermica.
FORME DI ENERGIA
L’energia si manifesta in diverse forme, cioè con diverse modalità: energia termica (calore), chimica (all’interno delle molecole dei carburanti), nucleare (uranio e idrogeno), elettrica (generatori), radiante (radiazioni solari) e meccanica (potenziale o cinetica).
COME FUNZIONA UNA CENTRALE IDROELETTRICA
L’acqua è la fonte energetica più antica ed usata dall’uomo.
La centrale idroelettrica trasforma l’energia idraulica in energia elettrica. In prossimità di una centrale è legata la costruzione di uno sbarramento, chiamato diga o traversa, che fornisce l’accumulo delle acque rendendo disponibile l’energia potenziale.
Esistono anche centrali prive di traversa che sfruttano l’immagine del fiume, vengono chiamate “ad acqua affluente”. L’acqua è trasportata in prossimità della centrale idroelettrica attraverso i canali di derivazione, tubazioni che sono collegate ad un pozzo piezometrico.
Da questo pozzo l’immagine è incanalata nelle condotte forzate, che sfrutta il dislivello e arriva direttamente alla sala macchine ed è convogliata nella turbina, che passa poi l’alternatore e le energie meccaniche in energia elettrica.
L’utilizzo di questo tipo di energia, sfrutta l’ambiente, oltre a valorizzare il territorio e ridurre l’ambiente ambientale.
L’ENERGIA NUCLEARE
L’energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modificazioni della struttura stessa della materia, ma le applicazioni della tecnica fin ora hanno il permesso di usare questo principio in forma molto limitata. Nei processi nucleari attualmente conosciuti, solo una piccolissima parte della materia si trasforma in energia. La fissione nucleare e la fusione nucleare.
PERCHÉ IN ITALIA NON SI UTILIZZA L’ENERGIA NUCLEARE
Fu nel 1986 con l’esplosione di un reattore della centrale nucleare di Chernobyl che nacque una vera e propria attenzione critica nei confronti dell’energia nucleare.
In Italia fu bloccata l’attivazione di una parte del Piano Energetico Nazionale che prevedeva l’attivazione di cantieri per le nuove centrali nucleari. L’8 e il 9 novembre 1987 l’Italia ha detto no all’energia atomica con il primo, referendum storico sull’energia nucleare in Italia. Con il referendum del 12 e 13 giugno 2011 è stata ribadita la volontà di non costruire centrali atomiche in Italia.
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In italia,
i dati ti sono chiari: importiamo più dell’80% dell’energia primaria di cui abbiamo bisogno, da paesi geopoliticamente problematici. Produciamo l’energia elettrica per il 70% con combustibili fossili. Circa il 15% l’importiamo dall’estero, prevalentemente di origine nucleare. Se non è importante la nostra dipendenza dai combustibili fossili per la produzione di energia elettrica (vendita di gas e carbone in primo luogo) si va oltre l’80%. Con le rinnovabili, se escludiamo l’idroelettrico, il patrimonio storico del nostro paese, ma praticamente non aumentabile, produciamo circa il 6% della maggior parte di origine geotermica, un’altra politica storica italiana.
L’energia nucleare, quasi ovunque, nel mondo industrializzato è vista come un’insostituibile opportunità che offre la riduzione del peso delle fonti fossili sulla generazione di energia elettrica, compatibile con un modello di sviluppo ecompatibile in quanto è energia in grado di alimentazione elettrica su grande scala con emissioni di Co2 vicine a 0.
Nel mondo sono in funzione 450 reattori nucleari, 150 solo nell’Europa Occidentale.
Nei reattori, che sono il cuore della centrale nucleare, si utilizza uranio a basso arricchimento, la reazione che avviene è denominata fissione nucleare e questo processo si verifica quando un neutrone viene fatto scontrare con un nucleo di uranio. Esistono vari tipi di reattore in base al combustibile usato, al tipo di moderatore e al sistema di raffreddamento del vapore.
I rifiuti, sono composti radioattivi, sono divisi in 3 categorie a seconda del loro tempo di decadimento.
La sicurezza è la priorità assoluta che viene seguita quando la progetta si costruisce e si gestisce una centrale nucleare.
PROTOCOLLO DI KYOTO
Il nome proviene dalla città giapponese dove è stato redatto.
E ‘un trattato internazionale che si occupa di ambiente e in particolare del surriscaldamento globale, con un controllo di riduzione di gas inquinanti.
L’impegno degli stati si concentra sull’attuazione delle politiche industriali e ambientali che controllano il rallentamento del riscaldamento del pianeta.
L’Italia lo ha ratificato il primo giugno del 2002. Fra le nazioni che non fanno parte del Protocollo di Kyoto ci sono gli Stati Uniti.
PROCESSO DI FISSIONE NUCLEARE
In fisica la fissione o scissione nucleare è un processo fisico-nucleare in cui il nucleo atomico di un elemento chimico pesante decennio in frammenti di minori dimensioni, ovvero in nuclei di atomi un numero atomico inferiore, con emissione di una grande quantità di energia e radioattività .
La fissione è il processo usato nelle centrali nucleari per produrre energia.
Nel 1934, un rom di via Panisperna, presso il Regio istituto di fisica dell’Università di Roma, un gruppo di giovani fisici italiani capitanati da Enrico Fermi parla per la prima volta di radioattività artificiale. Leggendo l’appunto di un articolo di Irene Curie, del laboratorio di Parigi, in cui si riesce a produrre isotopi radioattivi sparando particelle alfa contro elementi naturali, una volta entrata nel nucleo della particella alfa crea instabilità. Il nucleo reagisce emettendo particelle radioattive.
Da qui entrano in scena i giovani fisici romani. Enrico Fermi ebbe un’idea brillante: quella di sostituire le particelle alfa con i neutroni.
Le prime (alfa) sono cariche e faticano a entrare nel nucleo, mentre i neutroni si infilano direttamente nel cuore dell’atomo. Quello che fecero nei mesi successivi i ragazzi è bombardare sistematicamente tutti gli elementi naturali ottenendo isotopi artificiali. Iniziarono a lavorare sull’uranio (atomo molto pesante) e successe qualcosa di inaspettato, il nucleo si scinde in due nuclei (Kr) e (Ba) di massa totale inferiore alla massa del nucleo iniziale. La massa che non esiste più è trasformata in energia.
m Kr + m Ba <m U (iniziale)
Enrico Fermi ei suoi ragazzi hanno scoperto la FISSIONE NUCLEARE.
La fissione nucleare fatta a Roma ebbe ripercussioni gigantesche nella storia dell’umanità sia in ambito militare, con la bomba atomica, sia in ambito civile. Queste reazioni vengono utilizzate ancora oggi nelle centrali nucleari per la produzione di energia elettrica.
LA FUSIONE NUCLEARE
La reazione che avviene all’interno del Sole è detta fusione nucleare ed è una delle reazioni più importanti dell’universo per la nostra Terra. L’energia che si sprigiona da questa reazione serve a tenere in vita il nostro pianeta. La fusione nucleare avviene tra un nucleo di deuterio e quello di trizio; questi sono isotopi dell’idrogeno. Ad altissima temperatura (quei del sole) questi nuclei riescono a fondersi, formando un atomo di elio, espellendo un neutrone.
Il deuterio è un isotopo dell’idrogeno con un protone e un neutrone, mentre il trizio ha un protone e due neutroni.
Viene espulsa anche la particella neutrone
Questo neutrone è quello che cede la maggior parte dell’energia al sole, quindi al sistema solare.
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Le condizioni fisiche all’interno del sole sono quelle che rappresentano la fusione nucleare, altissima densità e altissima temperatura. Sulla terra è praticamente impossibile oggi riproporre quelle condizioni. È questo il limite più grande nella produzione di elettricità da fusione nucleare
Published: May 25, 2020
Latest Revision: May 25, 2020
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