Energie rinnovabili e corrente continua

Esame Di stato 2009/2010

Percorso Pluridisciplinare del Candidato: Davide Dalla Pria

Nucleo Tematico: Energie Rinnovabili

Materie Coinvolte:

Inglese

Storia

Italiano

Elettrotecnica

Sistemi e Automazioni

Educazione Fisica

All’interno della tesi il candidato ha inserito un tema di attualità tratto dal giornale online “Milano Finanza”

riguardante un discorso di Barack Obama sull’energia rinnovabile.

Percorso: Italiano: Inglese:

Primo Levi: “La Coppia conica” tratta The Second Industrial Revolution

dall’opera “La Chiave a stella”

Raffronto con Pirandello grazie

all’opera “I quaderni di Serafino

Gubbio operatore”. Storia:

Cenno sulla situazione politica al

termine del Secondo Conflitto

Mondiale con particolari cenni alla

guerra fredda.

Terza Rivoluzione industriale: Energie

rinnovabili e nuovi mezzi di trasporto. Attualità:

Sistemi: Discorso del neopresidente americano

Funzione di trasferimento della Barack Obama riguardo un’economia

macchina in corrente continua come basata sull’energia verde.

motore. Elettrotecnica:

Funzionamento di una centrale

idroelettrica con particolare confronto

tra macchina in corrente continua

utilizzata come generatore (dinamo) e

alternatore. La tesi è composta anche

da foto scattate durante la visita alla

centrale idroelettrica di S.Massenza

Ed. Fisica:

Spiegazione del Sistema Nervoso

Centrale.

THE INDUSTRIAL REVOLUTION

The Industrial Revolution took place in England from about 1760 to about 1840 and from there it spread to

other parts of the world. It was a process of change from an agrarian handicraft economy to one dominated

by industry and machine manufacture.

Fundamental to the Industrial Revolution were some technical innovations like:

the use of new materials as iron and steel;

the use of new energy sources;

the invention of new machines that increased

production

important developments in transportation and

communication

a new organization of work: the factory system

The fast developing industries also created new conditions of

great social unrest. New Machines meant a reduction in the

number of people employed, many people had to live they

native places to look for work and were reduced to starving.

Masses of workers, worked up to sixteen hours a day in a very

bad condition. Women were paid less than man, and children

were paid even less. This people lived in over-crowded slums

where illnesses are common and the death rate was high.

In 1824, the first Trade Unions were founded. In Britain, the first socialist reform was proposed by an

industrialist, Robert Owen, who improved working and living conditions for his workers and their families in

his factories in Scotland.

Children were be considerate as undeveloped adults. Child beating and the exploitation of children at work

were very common. Now they began to be considered as real human beings.

Later, in the end of the second world war, was born an movement called third industrial revolution.

3° Rivoluzione Industriale

Alla fine della seconda guerra mondiale, notiamo che l’Europa viene suddivisa

tra le due grandi superpotenze presenti al termine del conflitto: Gli Stati Uniti,

e l’Unione Sovietica, assumendo quindi la guida della politica internazionale e

il predominio nelle rispettive zone d’influenza: l’Unione Sovietica infatti sulle

democrazie socialiste o democrazie popolari dell’Europa orientale, e gli USA

sulle democrazie liberali o democrazie parlamentari dell’Europa occidentale.

Questo tipo di suddivisione creò quindi un clima di diffidenza e sospetti tra le

due superpotenze, infatti, grazie al presidente americano Harry Truman la

politica americana nei confronti dell’URS cambiò radicalmente, infatti lo

stesso Truman dichiarò che gli Stati Uniti erano pronti a difendere la propria

sicurezza ovunque fosse minacciata e a sostenere i popoli liberi che si

opponevano ai tentativi di oppressione da parte di minoranze armate o

Il Presidente americano pressioni esterne. Grazie a questa dichiarazione, i dirigenti sovietici ritirarono

Harry Truman ogni aiuto ai partigiani comunisti impegnati nei combattimenti nella guerra

civile in Grecia scoppiata dopo il ritiro delle truppe alleate.

George Marshall, Grazie ad una proposta approvata dal governo americano

nel 1948, diede inizio ad un piano di aiuti, chiamato appunto Piano

Marshall (operò fino al 1952). Questo, doveva fornire aiuti economici alle

nazioni europee per poter rilanciare le economie dopo le distruzioni della

Seconda Guerra Mondiale, Ma l’unione sovietica, e tutti i paesi sottoposti

alla sua influenza rifiutarono gli aiuti accusando gli Stati Uniti di voler

asservire l’Europa ai propri interessi economici.

Iniziò cosi una fase di grande tensione tra le due superpotenze, alla quale

fu dato il nome di Guerra Fredda, cioè una guerra non combattuta con

armi, ma con paure e timori anche dal punto di vista politico. Manifesto del piano Marshall

Occidentale

per la Germania

Stalin, era preoccupato per la superiorità militare ed economica degli USA, che, come visto nella seconda

guerra mondiale, disponevano della Bomba Atomica .Questa situazione di inferiorità rispetto agli americani

spinse Stalin a convogliare il massimo delle risorse nella produzione di armamenti e nella ricerca nucleare.

Questo scatenò una corsa degli armamenti anche da parte delle

forze Statunitensi che, insieme agli Alleati Occidentali decisero

nel 1949 di costituire il Patto Atlantico o NATO, cioè un’alleanza

militare a carattere difensivo. L’unione Sovietica rispose 6 anni

dopo, nel 1955, con paesi amici il Patto di Varsavia, anch’esso a

scopi difensivi.

Questi continui studi da parte delle superpotenze per produrre

bombe atomiche sempre più potenti, portò gli ingegneri del tempo, in

seguito ad un crescente fabbisogno di energia e della progressiva

scomparsa delle fonti tradizionali di combustibile, pensarono alla

possibilità di impiegare questa nuova fonte di energia per usi civili.

Infatti, a partire dagli anni Cinquanta, sono entrate in funzione in

Europa, Stati Uniti e Unione Sovietica, numerose centrali nucleari per

la produzione di energia elettrica.

In questi impianti si produce una reazione di fissione nucleare a

Una centrale nucleare in funzione, dalle catena controllata, che grazie al suo calore prodotto e trasformato in

ciminiere esce il vapore acqueo già sfruttato vapore, muove una turbina in grado di generare energia elettrica.

Purtroppo però, il processo di fissione comporta la produzione di un certo numero di scorie con rischi di

inquinamento radioattivo.

La soluzione al problema dell’inquinamento ambientale provocato dallo smaltimento delle scorie

radioattive potrebbe essere risolto grazie a centrali bastate su fonti di energia alternative per esempio:

L’energia Solare, La Geotermia, L’energia Eolica, La Biomassa e L’energia Idroelettrica

Energia Solare: La crisi petrolifera del 1973-1974 portò alla scoperta dell’utilizzo

dell’energia solare. I tentativi di convertire direttamente l’energia del sole in

energia elettrica vennero effettuati già agli inizi del Novecento grazie al sistema

dei Forni Solari, cioè centrali dotate di specchi parabolici che concentravano i

raggi del sole in mondo da mandare in ebollizione l’acqua che poi, grazie al

vapore, azionava le turbine, ma questo tipo di procedimento si rivelò assai

costoso e poco redditizio, infatti fu sostituito dall’utilizzo di celle fotovoltaiche.

Questo tipo di celle sono realizzate con materiali che, se investiti da raggi

luminosi, producono una differenza di potenziale generando energia elettrica a

basso voltaggio, questo tipo di tecnologia viene adottata maggiormente ai nostri

tempi.

Geotermia: Questo metodo era già sfruttato nel 1890, ed ha

origine dall’energia termica presente nel sottosuolo. Infatti

essa è sfruttata nelle zone geologicamente attive per

produrre energia elettrica e per il riscaldamento dell’acqua. Il

calore imprigionato nel sottosuolo può generare potenti getti

di vapore, in grado di far funzionare le turbine poste al di

sopra delle cavità terrene dalle quali escono. Questi getti non

sono solamente fenomeni naturali, ma possono essere provocati anche dall’uomo mediante iniezioni

d’acqua nel sottosuolo a profondità rilevanti, determinando cosi una violenta risalita di vapore in superficie.

Eolica: L’energia eolica si ottiene sfruttando l’energia meccanica del vento tramite i

cosiddetti aerogeneratori: moderni mulini a vento con pale montate su torri di circa

30 metri di altezza. Si tratta però di un metodo che non eroga energia costante,

inoltre, per ottenere un buon rendimento occorre installare aerogeneratori su

un’ampia superficie, con un evidente impatto ambientale sul territorio e un

fastidioso inquinamento acustico dovuto alla rumorosità dell’impianto. Le centrali

eoliche sono presenti a gran numero negli Stati Uniti, in California e in Danimarca.

Biomassa: La materia organica derivata dai residui agricoli e boschivi può fornire energia per combustione

diretta o fermentazione, quest’ultima porta alla fermentazione del biogas, che può essere impegnato a sua

volta come combustibile. Per produrre energia possono essere usati anche i rifiuti solidi urbani ma con

opportune cautele. Se per esempio contengono materie plastiche, la loro combustione libera diossina, un

composto altamente tossico.

Idroelettrica: La centrale idroelettrica trasforma l'energia idraulica di un corso d'acqua, naturale o

artificiale, in energia elettrica. L'energia prodotta dalle centrali idroelettriche è da classificarsi a tutti gli

effetti come energia rinnovabile in quanto, almeno in teoria, l'acqua può essere riutilizzata infinite volte per

lo stesso scopo senza depauperamento.

La classificazione principale che viene fatta è quella tra: Centrali ad acqua fluente cioè quelle dove l’acqua

viene convogliata in una condotta forzata da li poi viene immessa nelle turbine che ruotano grazie alla

spinta dell'acqua, e le Centrali a bacino: che a differenza delle "centrali

ad acqua fluente" viene creato un lago

artificiale per mezzo dello sbarramento di una diga, da cui poi partono

le condotte, e le ultime cioè le Centrali con impianti ad accumulazione:

A differenza delle "centrali a bacino" sono dotate di un bacino di

raccolta anche a valle: l'acqua che ha generato energia elettrica

durante il giorno passando nelle turbine può essere riportata dal

bacino di valle al bacino di monte durante le ore di minor richiesta di

energia (ad esempio di notte), mediante pompaggio, utilizzando per

questa operazione l'energia elettrica in eccesso (e a basso costo)

prodotta dalle centrali di tipo "sempre acceso" e non diversamente Diga ad arco utilizzata per produrre

accumulabile. In altre parole il bacino di monte viene "ricaricato" corrente elettrica

durante la notte e le masse d'acqua riportate a monte possono quindi

essere riutilizzate nelle ore di maggiore richiesta energetica.

Con il soppravvento della tecnologia missilistica nella

guerra aerea, le alte gerarchie militari hanno rivolto la

propria attenzione soltanto ai velivoli militari da caccia e

da trasporto pesante, mentre le ricerche sui bombardieri

furono abbandonate cedendo così tutte le messe a punto

dei nuovi modelli sui costruttori civili. Questo, a partire

dagli anni Sessanta, fece assumere un carattere di massa

al trasporto civile aereo passeggeri facendo mettere in

crisi il trasporto marittimo e il trasporto ferroviario

riservato ormai quasi esclusivamente al trasporto merci.

Il Comet fu il primo aereo di linea a reazione della In Giappone e in Europa, vengono impegnate le nuove

storia dell’aeronautica. Fu ideato agli inizi degli anni tecnologie per la realizzazione di treni ad alta velocità,

‘50 dal team del presidente della ditta De Havilland rilanciando così un sistema comunicazione che sembrava

ormai prossimo al declino per via del sopravvento

dell’automobile.

Obama promette una rivoluzione verde

Durante il discorso di insediamento pronunciato a

Washington il neopresidente Barack Obama ha

ribadito il suo impegno per una rivoluzione

energetica.

“Utilizzeremo il sole, il vento e il suolo per rifornire le