Ecologia - Appunti

Tesina di approfondimento di ecologia

Prof. V. La Valva

Anno accademico 2009/2010

Antonio Cornelio

1. Prefazione

L’impatto dell’uomo sull’ambiente diventa sempre più dannoso, di qui quella che gli studiosi hanno definito crisi ambientale. Grazie al progresso tecnologico e alle ultime conoscenze scientifiche si sta cercando di porre un rimedio avviando un processo che tramite l’utilizzo di forme di energia rinnovabile possa migliorare in maniera significativa la qualità della vita.

Nasce da queste basi il concetto di sviluppo sostenibile che implica una dettagliata pianificazione territoriale attraverso una corretta e oculata gestione delle risorse dell’ambiente che ci circonda. Una delle più importanti riguarda la riduzione del consumo energetico, l’utilizzo di forme di energia pulita e rinnovabile.

Negli ultimi anni l’utilizzo di energie rinnovabili ha fatto registrare un sensibile incremento. Il potenziale è però lungi dall’essere pienamente sfruttato.

2. Energia & consumo

L’umanità ha sempre utilizzato le risorse naturali per rendere più agevole la propria esistenza. Oggi siamo arrivati ad un punto in cui l’utilizzo intensivo di queste risorse porta ad un momentaneo miglioramento di vita, seguito, però, da danni irreversibili per l’ambiente.

Lo sfruttamento insensato delle risorse naturali, la dipendenza dai combustibili fossili e l’enorme impatto ambientale, che l’uomo apporta sulla natura, fanno sentire l’esigenza di trovare nuove risorse alternative, che si sostituiscano a quelle altamente inquinanti.

L’evoluzione della ricerca scientifica, in questo campo, ha avuto moltissimi risultati, sviluppando fonti energetiche rinnovabili tra cui l’eolico e il solare.

Il problema dello sviluppo di energie alternative è ormai un problema sentito da tutti. Spesso, però, a causa dei costi elevati di investimento iniziale, si preferisce continuare ad utilizzare sistemi antiquati e altamente inquinanti.

L’UE ha stabilito l’obbligo, per tutti i paesi membri, di arrivare a produrre il 20% del consumo totale tramite energie rinnovabili (eolico, solare, biomasse, idroelettrica) o attraverso il nucleare. Il piano energetico europeo non è, però, l’unico in atto per la salvaguardia del pianeta. Di grande importanza resta ancora il protocollo di Kyoto, che prevede una diminuzione del 5,2% sull’emissione di gas serra, dai valori registrati nel 1990, tra il 2008 e il 2012.

Le fonti rinnovabili sono, quindi, il futuro energetico mondiale, non solo per salvaguardare la Terra, ma anche come unica alternativa ai combustibili fossili, che certo non sono inesauribili (si calcola che nel 2030 la domanda di petrolio sarà superiore all’offerta).

3. Sfruttamento razionale dell’energia

Per risparmiare energia occorre l’impiego di apparecchi a basso consumo energetico, un atteggiamento più cosciente nei confronti dell’energia nonché misure aziendali. Se le sole aziende si adeguassero ai programmi di risparmio energetico sarebbe possibile risparmiare circa il 10 per cento del consumo di corrente delle apparecchiature aziendali. Il potenziale nell’ambito delle abitazioni è ancora maggiore.

Lo sfruttamento dell’energia che andrebbe persa costituirebbe un ulteriore grande passo avanti verso lo sfruttamento razionale dell’energia. Si pensi soltanto che il 50 per cento circa dei rifiuti che vengono bruciati negli impianti di incenerimento dei rifiuti urbani è costituito da biomassa rinnovabile. Ciò significa che la metà del calore prodotto dai rifiuti sarebbe potenzialmente utilizzabile.

La perdita di calore nei motori a combustione può essere sfruttata mentre il motore stesso produce energia elettrica. Questo principio viene chiamato cogenerazione di energia elettrica e termica ed è in grado di raggiungere un grado di efficacia del 90%.

4. Nuove energie rinnovabili

Dal 1990 al 1996 il sole, il vento nonché la legna e altre biomasse hanno fatto registrare incrementi di utilizzo notevoli.

4.1 Energia solare

L’energia solare è una risorsa pulita e rinnovabile, indispensabile per la vita sulla Terra. Oggi consente anche di liberarci dal peso della bolletta dell’elettricità e migliorare la qualità di vita. Installare sul proprio tetto 8 metri quadri di pannelli fotovoltaici consente di abbattere per almeno 25 anni la propria spesa per l’energia elettrica.

Decidere di realizzare un impianto fotovoltaico è senz’altro un’ottima idea. Il mercato attuale offre una vastissima gamma di moduli fotovoltaici per la produzione di energia pulita: un’offerta talmente ampia, in virtù dell’alto livello di specializzazione raggiunto, da rendere opportuna se non indispensabile nella fase di progettazione la consulenza di un tecnico.

Si potrà così realizzare un progetto dettagliato che tenga conto, oltre che delle necessità dell’utilizzatore, anche dei fattori climatici della zona di installazione e delle caratteristiche strutturali del sito di installazione.

La prima cella fotovoltaica fu realizzata negli anni ’50. Il nome fotovoltaico esprime in sé tutto il significato della scoperta, "foto" deriva da "luce", "voltaico" deriva invece da Alessandro Volta, inventore della batteria. Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano un "modulo". Un insieme di moduli formano un pannello da collocare sui tetti delle abitazioni oppure ovunque ricevano l’irraggiamento solare diretto.

Come funziona un impianto fotovoltaico?

Le celle fotovoltaiche consentono di trasformare direttamente la radiazione solare in energia elettrica, sfruttando il cosiddetto "effetto fotovoltaico" che si basa sulla proprietà di alcuni materiali conduttori opportunamente trattati (tra i quali il silicio, elemento molto diffuso in natura), di generare direttamente energia elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare. Una cella fotovoltaica esposta alla radiazione solare si comporta come un generatore di corrente.