Tesina sull'energia solare/rinnovabile

Tesina di maturità sull'energia solare di vario tipo

Indice

Premessa………………………………………………………………………………3
Il sole…...….………………………………………………………………………….4
L’energia solare……………………………………………………………………….6
Utilizzo energia solare………………………………………………………………...8
Impianti solari termici………………………………………………………………...9
Tecnologia………………………………………………………………………..10-13
Tipi di impianti…………………………………………………………………...14-17
Impianti fotovoltaici…………………………………………………………………18
Tecnologia………………………………………………………………………..19-23
Tipi di impianti…………………………………………………………………...24-25
Impianti termodinamici……………………………………………………………...26
Tecnologia………………………………………………………………………..27-30
Tipi di impianti…………………………………………………………………........31
Impianti a concentrazione……………………………………………………………32
Tipi di impianti……………………….…………………………………………..33-35
Bibliografia…………………………………………………………………………..36

Premessa

Necessità di cambiamenti

Attualmente si sta assistendo ad uno dei più importanti cambiamenti climatici della storia dell'umanità, il riscaldamento globale.
Ciò è dovuto al massiccio intervento dell'uomo nell’ambiente, che ha contribuito alla produzione ed emissione di notevoli quantità di anidride carbonica (CO2) nell’atmosfera. Questo e altri gas (metano, ossido nitroso, clorofluorocarburi, ecc) sono detti “gas serra” in quanto trattengono il calore uscente, ma non quello entrante, nell’atmosfera, provocando un surriscaldamento e quindi sconvolgimenti notevoli nell’ecosistema terrestre.
Se il riscaldamento dovesse continuare, ulteriori effetti potrebbero manifestarsi più avanti nel corso del secolo:
• Ci si aspetta che il livello dei mari cresca tra i 18 e i 59 centimetri entro i prossimi cento anni, e che a questi centimetri possano aggiungersene altri 10-20, derivanti dal continuo scioglimento dei poli.
• Ci sono buone probabilità che uragani e altre tempeste diventino più violenti.
• Le specie che dipendono le une dalle altre potrebbero non essere più in sincronia. Per esempio, le piante potrebbero sbocciare prima che gli insetti impollinatori diventino attivi.
• Alluvioni e siccità diventeranno più comuni. Il livello delle precipitazioni in Etiopia, dove la siccità è già diffusa, potrebbe scendere del 10% nei prossimi 50 anni. Ci sarà minore disponibilità di acqua dolce.

Cosa causa tutto questo?

I gas serra vengono emessi fondamentalmente dalla combustione del petrolio, del carbone e del gas naturale, le principali materie prime utilizzate per la produzione di energia.
Sono dunque gli uomini principali fautori di questo disastroso cambiamento.

Come risolvere questo problema?

Una risposta a questa domanda la troviamo nell’energia pulita e illimitata fornitoci dal nostro stesso sole.

Il Sole

Nel cosmo esistono miliardi di stelle, ma una sola domina questa parte dell’universo: il Sole. Essa infatti è stella più vicina alla terra (150 milioni di km), che come un’immensa centrale nucleare di dimensioni colossali, fornisce energia, calore e vita al nostro pianeta da miliardi di anni.
Caratteristiche:
Si tratta infatti di un’enorme sfera incandescente con un diametro di circa 1.4 milioni di chilometri che, rispetto ai 12.700 della Terra, risulta ben 116 volte più grande. E' così grande che al suo interno potrebbe contenere circa 1 milione di pianeti grandi come la Terra. Se il Sole fosse una palla da calcio, la Terra sarebbe la capocchia di uno spillo.
Il Sole è composto per il 90% di gas Idrogeno, il restante di Elio e in piccolissime quantità di tutti gli altri elementi chimici. La sua superficie visibile, la fotosfera, ha una temperatura di circa 6000 gradi.
Il Sole si presenta come un’immensa palla di plasma, che è uno stato della materia nel quale, malgrado la sua notevole densità, grazie alle elevatissime temperature, si presenta ancora in forma liquida e non solida.
Nel nucleo del Sole infatti ci sono ben 14 milioni di gradi e un "litro" di plasma del nucleo è così denso che sulla Terra peserebbe 100 chilogrammi.

Il nucleo è una fornace che consuma combustibile al ritmo di miliardi di chili al secondo, fondendo protoni, cioè nuclei di atomi di Idrogeno, in atomi di Elio, liberando una quantità spropositata di energia (fusione nucleare).