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La mia tesina di maturità affronta il tema delle fonti di energia alternativa. Il problema principale dell’inquinamento e del peggioramento delle condizioni di vita dell’uomo sta nella sua totale dipendenza dalle fonti di energia fossile e non rinnovabili. Improntando il suo futuro in questa dipendenza si condanna non solo ad una fine del progresso, ma anche alla totale distruzione dello stesso ambiente. L’argomento della mia tesina verterà sugli effetti economici e sociali derivanti dall’utilizzo delle fonti di energia alternative per mostrare le numerose opzioni che possono garantire una migliore condizione di vita dell’uomo senza rinunciare alla comodità o al progresso. L’utilizzo di queste fonti di energia allo stato attuale non garantirebbe però una totale indipendenza dell’uomo dalle fonti di energia fossile, la vera garanzia sta nell’indirizzare la cultura dell’uomo verso la sensibilizzazione ai problemi ambientali sin dalle scuole primarie, che porti ad un atteggiamento mirato allo studio di metodi migliori per lo sfruttamento di queste fonti di energia.
Fisica e Geografia astronomica - Le fonti di energia.
singoli in maniera automatica, ma prevalentemente sotto prescrizione della legge.
Manca una convincente sensibilizzazione sulle tematiche ecologiche che infonda in
ciascuno una profonda “educazione all’ambiente”, concetto che alcune reti
radiofoniche stanno già promuovendo con iniziative e campagne informative su come
comportarsi nella quotidianità per limitare i danni provocati alla natura dalle attività
umane. Un semplice e banale esempio è quello di sostituire tutte le lampadine ad
incandescenza della propria abitazione, che trasformano in luce solo il 5% dell’energia
disperdendo il resto in calore, con altre di nuova generazione: le lampadine
fluorescenti o a LED. Il mondo è tragicamente troppo dipendente da petrolio .
Gli anni più recenti hanno visto gli Stati Uniti d’America addirittura combattere delle
guerre per riuscire ad avere il controllo delle risorse petrolifere, spendendo di più che
per la guerra in Vietnam. Inoltre, secondo modelli ritenuti generalmente validi, il
petrolio sembra essere in fase di esaurimento; la “UK Industry Taskforce”,
un’associazione no-profit dedita a sensibilizzare il mondo politico e l’opinione pubblica
sul problema del picco della produzione di petrolio, ha portato a termine vari studi sul
consumo eccessivo di greggio ed è arrivata a questa conclusione: i rischi verso cui
l’umanità andrebbe incontro, causa la rapida decrescita delle forniture di petrolio,
avrebbero un impatto su tutte le popolazioni di gran lunga peggiore rispetto ai
cambiamenti climatici. Non prendendo alcun provvedimento è previsto un eccessivo
aumento del prezzo del petrolio. Se queste previsioni dovessero rivelarsi
particolarmente esatte, tale fenomeno porterebbe avere ripercussioni enormi anche
sullo sviluppo e il sostentamento
dell’umanità nei prossimi decenni, poiché tutti questi settori sono estremamente
dipendenti dal petrolio. Una via indicata da molti per non incappare in questi eventi è
l’emancipazione totale dall’utilizzo del cosiddetto “oro nero” come fonte energetica,
investendo risorse, ricerca e fondi nello sviluppo di fonti alternative di energia.
3.FONTI ALTERNATIVE E FONTI RINNOVABILI
Per fonte alternativa si intende un modo di ottenere energia in modo differente da
quella ottenuta con il consumo di combustibili fossili, che sono le fonti “non
rinnovabili”, destinate cioè ad esaurirsi senza poter essere rigenerate e il cui utilizzo
per produrre energia è una delle maggiori cause di emissioni di co2.
Le fonti alternative comprendono una cerchia ampia di forme di produzione
energetica, comprendendo qualunque modo di fornire energia che non avvenga
mediante combustibili fossili. Esse ricoprono circa il 20% della produzione energetica
mondiale; le più importanti tra esse sono rappresentate da:
energia nucleare (sia a fissione che a fusione)
energia prodotta dalla dissociazione molecolare
energia idroelettrica
energia geotermica
energia ricavata da biomasse e da biogas (anche biodiesel come il famoso olio
di colza)
energia eolica
energia solare (sia solare termico che fotovoltaico)
energia del moto ondoso e delle maree
Il termine “alternative” nasce proprio dall’obbligatorietà di rendere l’Uomo
indipendente dalle fonti fossili e di trovare dunque una giusta opzione diversa da esse.
Uno dei grossi problemi è rappresentato dai conflitti di interesse che sono venuti a
crearsi tra chi dovrebbe investire fondi nella ricerca e chi produce attualmente
l’energia o chi vende petrolio: il monopolio di una risorsa primaria è importante per
arricchirsi, anche se questo porta ad intossicare il pianeta.
Per fonti rinnovabili si intendono invece quelle forme di energia generate da sorgenti
che, per loro natura, si rigenerano o comunque non sono “esauribili” nella scala dei
tempi umani e, di conseguenza, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per i
posteri. Esse danno vita alle ENERGIE SOSTENIBILI, ossia quelle energie che
permettono uno sviluppo sostenibile. Questo concetto è basato su due componenti
chiave: il primo dal punto di vista della produzione, incentrato sul produrre appunto
energia da fonti rinnovabili, e il secondo sull’utilizzo da parte del consumatore,
improntato su risparmio energetico e su efficienza energetica.
3.1 ENERGIA NUCLEARE
In ingegneria energetica con energia nucleare (detta anche energia atomica), si
intendono tutti quei fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a
trasformazioni nei nuclei atomici; tali trasformazioni sono dette "reazioni nucleari".
L'energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modifiche della
struttura stessa della materia. Insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è una
fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla
trasformazione di altra forma di energia, ed è considerata una valida energia
alternativa ai tradizionali combustibili fossili. Benché alcuni considerino tale fonte
energetica anche come rinnovabile, recentemente la
Commissione europea si è espressa affermando che il Centrale nucleare Super-Phénix
nucleare non è da considerarsi come rinnovabile. Benché inoltre rappresenti in gran
parte una forma di energia pulita dal punto di vista delle emissioni di anidride
carbonica (CO ) in atmosfera, presenta almeno in parte diversi altri problemi
2
ambientali e di pubblica sicurezza per quanto riguarda i fenomeni connessi alla
radioattività attraverso le scorie radioattive. Ampio è divenuto dunque nel tempo il
dibattito intorno all'energia nucleare sul fronte della sicurezza, sul rischio
proliferazione, sui costi e sulla indispensabilità di tale fonte energetica in relazione alle
altre fonti energetiche e all'impellente problema energetico globale.
a. Confronto con i costi degli altri sistemi per l’elettro-generazione
L'economicità dell'energia nucleare dipende anche dai costi delle fonti alternative: per
questo in molti paesi, se l'energia atomica non è popolare, in tempi di crescita dei
prezzi per i combustibili fossili, le argomentazioni a sostegno dell'energia nucleare
riemergono. In alcuni luoghi, specialmente dove le miniere di carbone sono molto
lontane dagli impianti, l'energia atomica è meno costosa, mentre in altri risulta avere
un prezzo all'incirca pari o maggiore. Gli stessi paragoni possono essere fatti con gas e
petrolio.Inoltre, il costo dichiarato di molte energie rinnovabili aumenterebbe se fosse
inclusa la fornitura delle fonti di riserva necessarie nei periodi in cui la natura
intermittente di sole, vento, onde, eccetera non permette di produrre energia.
Considerando questo è stato calcolato che l'energia eolica, una delle più grandi
speranze per l'abbandono del nucleare, costerebbe il triplo del costo medio
dell'elettricità in Germania. D'altro canto il collegamento di tutte le reti elettriche
nazionali permette in parte di compensare le carenze di produzione temporanee di un
luogo con le eccedenze di un altro, rendendo gestibili le problematiche di tali fonti. I
costi stimati per il nucleare non sono enormemente diversi, in misura statisticamente
significativa e date le rilevanti incertezze, da quelli delle altre tecnologie: si può al
massimo sostenere che è probabile che il carbone risulti leggermente più economico,
sebbene la competitività del carbone sia criticamente dipendente dalle assunzioni che
si fanno riguardo al prezzo della CO e alla severità delle politiche ambientali. Il
2
nucleare può essere competitivo e va considerato come un'opzione realistica e più o
meno conveniente in funzione di una serie di variabili, alcune delle quali di natura
progettuale (per esempio quale reattore si intenda installare, quanti reattori facciano
parte di un singolo ordinativo, e quali economie di scala si riescano a sfruttare), altre
finanziarie (il costo del capitale), altre ancora di ordine più generale (gli scenari di
costo dell'uranio, dei combustibili fossili, e della CO ). Le principali differenze tra i costi
2
di generazione delle centrali nucleari e di quelle a gas e carbone secondo il MIT
(Massachusetts Institute of Technology) sono le seguenti:
le centrali nucleari richiedono un investimento significativamente più
consistente delle altre;
negli Stati occidentali i tempi di costruzione subiscono lunghe ed imprevedibili
dilatazioni nei tempi dovute a proteste popolari e problemi di progetto
(fenomeni "non presenti" in paesi quali Corea del Sud, Giappone e Cina);
oltre ai frequenti maggiori costi derivanti dai ritardi nell'entrata in esercizio, ha
valutato gli oneri finanziari in partenza superiori per le centrali nucleari rispetto
alle altre, in quanto scontano i maggiori rischi con saggi di interesse più alti a
favore degli investitori (interessi sui capitali prestati valutati al 10% per il
nucleare contro il 7.8% per gas e carbone ed intero costo dell'impianto
finanziato senza soldi propri).
Lo studio conclude affermando che: «Ridurre o eliminare questo premio di rischio
fornisce un contributo significativo a rendere competitivo nucleare. Con il premio di
rischio e senza una carbontax (tassa sulle risorse energetiche che emettono biossido
di carbonio nell'atmosfera), il nucleare è più costoso sia del carbone (senza cattura e
sequestro del carbonio) o gas naturale. Se questo premio di rischio può essere
eliminato, il nucleare diminuisce il suo costo e diventa competitivo con il carbone e
gas naturale, anche in assenza di carbontax. Il report del 2003 trova che una riduzione
del capitale iniziale è possibile ma non provata [...] e che il premio di rischio è
eliminabile, solo con dimostrate performance [nella costruzione degli impianti nei
termini preventivati]». Va sottolineato che tendenzialmente i governi riducono questo
premio di rischio garantendo una parte del capitale evitando così il costo determinato
dal mercato. Anche la localizzazione del sito influenza gli esiti economici di una
centrale: in presenza di un alto numero di centrali nucleari e di una filiera produttiva
già attiva (come negli USA) il costo unitario di generazione risulta più basso.
b. La sicurezza
La sicurezza delle centrali nucleari è stata spesso messa in questione, dal momento
che le strutture più visibili, come le torri di raffreddamento, appaiono fragili e
potrebbero quindi essere facili obiettivi di attacchi terroristici, ad esempio da parte di
kamikaze che impiegassero aerei di linea per colpirle. Secondo i sostenitori del
nucleare, questi attacchi potrebbero rendere le centrali inattive ma non potrebbero
produrre contaminazioni radioattive dato che il nucleo delle centrali è protetto da
mura di cemento armato spesse diversi metri: eventuali aerei kamikaze non sarebbero
in grado di rompere i muri esterni a meno di utilizzare cariche esplosive estremamente
potenti. D'altronde non è detto che gli attacchi debbano essere attuati attraverso
esplosioni esterne all'edificio. Le centrali nucleari, secondo i loro sostenitori, vengono
sorvegliate con estrema attenzione, anche se molti lo mettono in dubbio. Uno studio
condotto dalla commissione statunitense che controlla il settore nucleare ha
evidenziato che più di metà delle centrali nucleari statunitensi non sono state in grado
di prevenire una simulazione di attacco. La sicurezza della tecnologia nucleare viene
garantita, anche se in maniera meno vistosa, non solo nel bruciamento in centrale, ma
su tutto il ciclo di produzione, che comprende anche trattamento e deposito. Tuttavia
maggior attenzione dovrà comunque essere rivolta agli aspetti riguardanti il trasporto
e lo stoccaggio delle scorie.
c. Fughe radioattive
Secondo i contrari al nucleare, dato che le fuoriuscite incontrollate di materiale
radioattivo mettono a rischio la sicurezza delle centrali nucleari, il rischio delle fughe
radioattive sarebbe intollerabile. Per far fronte a questi timori, tutti gli operatori
nucleari sono obbligati a misurare le radiazioni all'interno dei siti ed attorno a essi e a
render note tutte le particelle e le radiazioni emesse. Ciò deve essere certificato da un