Appunti esame Merceologia

CENTRALE IDROELETTRICA

Un altro impianto di produzione di energia elettrica è quello che riguarda lo sfruttamento della risorsa idrica. Si tratta di impianti di piccola e media dimensione (molto inferiore rispetto alla dimensione degli impianti di produzione di energia o a ciclo combinato). Tale impianto, poiché sfrutta direttamente la forza meccanica originata dall'acqua (quindi non c'è il processo di trasformazione da energia termica a energia meccanica come nei precedenti impianti), ha rendimenti maggiori rispetto a quelli ottenuti da altri impianti.

Il sistema utilizzato è molto simile a quello degli impianti precedenti, c'è una turbina dove è presente un asse verticale che, con la forza meccanica dell'acqua che arriva, ruota e, collegato ad un generatore, permette la produzione di energia.

Ci sono diversi metodi per la fase di raccolta dell'acqua:

• facendo ricorso ad acqua fluente, cioè a risorse idriche in

questo impianto è legato alla creazione di bacini perché soprattutto quelli di grandi dimensioni possono determinare delle modificazioni agli ecosistemi molto importanti (es. il Nilo è stato sbarrato formando un enorme bacino; il disastro del baion: in questo caso in una gola tra due montagne si costruì una diga che però alterò le caratteristiche idrogeologiche del territorio e insieme al disboscamento determinò una frana).

NB1: lo sfruttamento di acqua per produzione di energia elettrica è stato il primo metodo utilizzato in Italia e rimane tutt'ora molto utilizzato.

NB2: l'UE ha introdotto un progetto il cui scopo è quello di indicare, anche per le centrali idroelettriche, una sorta di manuale guida inerente la corretta gestione dei problemi ambientali (ci sono delle linee guida inerenti soprattutto alla gestione e alla costruzione di tali impianti).

CENTRALE GEOTERMICA: è un metodo di produzione di energia

Una centrale geotermica è un impianto di produzione di energia elettrica che sfrutta le particolari caratteristiche geologiche dei territori che permettono, in virtù delle alte temperature del sottosuolo e la presenza di acqua, la fuoriuscita di vapore ad alta temperatura sotto forma di geiser. La centrale geotermica sfrutta proprio questa fuoriuscita naturale di vapore, attraverso un tubo che cattura il vapore e lo trasmette ad una turbina che, a sua volta, è collegata ad un generatore di energia elettrica.

Vantaggi di questo impianto:

• A differenza degli altri impianti di produzione di energia, non c'è bisogno della combustione per produrre vapore, ma esso si ottiene naturalmente dal sottosuolo. Questo determina una forte riduzione dei costi che servirebbero per il processo di combustione (acquisto materie prime, forni, ecc.).
• L'acqua che si ottiene dal raffreddamento del vapore che fuoriesce dal sottosuolo e che viene utilizzato per far muovere la turbina, torna nel sottosuolo e quindi permette la formazione di nuovo vapore.

Elettricità. Gli impianti possono avere diverse altezze (70-80m), diversa apertura alare dell'elica (fino a 120m) e possono produrre fino a 32MW di potenza (per ciascun aerogeneratore). La potenza prodotta da tali impianti è piuttosto bassa rispetto a quella degli altri impianti di produzione di elettricità (es. l'impianto a carbone riesce a produrre 2.640MW), pertanto, di solito si tende ad affiancare più pale eoliche.

NB: Ci sono anche gli impianti di dimensioni più piccole (altezza di 20m e apertura alare di 20m) che però, ovviamente, permettono di produrre meno energia, circa 20KW (permetterebbe di soddisfare i bisogni di 4/5 famiglie).

NB1: Ci sono altre strutture che funzionano sempre sfruttando la forza del vento chiamate impianti ad asse verticale che non hanno le eliche che girano su un asse orizzontale, ma delle eliche a spirale che girano su un asse verticale.

I vantaggi di questo impianto sono i seguenti:

• questo metodo non comporta

la produzione di anidride carbonica (anche se non è a livello zero perché considerando l'intero ciclo di produzione si dovrebbero considerare anche le fasi di produzione dell'impianto che utilizzano dei combustibili fossili come fonti di energia, che sono responsabili della produzione di anidride carbonica ma in piccole quantità);

non ha costi per la combustione e per la trasformazione da energia termica a meccanica.

Gli svantaggi:

• la costruzione di tali impianti richiede grandi spazi e quindi può rovinare i paesaggi;
• difficoltà di tipo organizzativo perché i proprietari dei terreni limitrofi agli impianti subiscono danni alla fauna e flora.

Tali impianti sono localizzati in Italia prevalentemente nel meridione (Sicilia e Puglia), dove la presenza di venti costanti permette l'utilizzo di tali impianti. L'energia prodotta viene però prevalentemente esportata perché è superiore rispetto al fabbisogno delle singole regioni. Tuttavia,

La possibilità di sfruttamento di tali impianti è ancora molto alta. Il settore dell'energia eolica è sfruttato da due tipi di compagnie: le aziende produttrici di energia elettrica attraverso gli impianti eolici, di cui Enel è quella che ne produce di più (circa 10%) e le aziende produttrici di turbine eoliche che sono prevalentemente estere (es. la Viestas è danese), mentre in Italia non ci sono aziende produttrici di tali impianti.

PANNELLI SOLARI
L'energia solare può essere utilizzata principalmente attraverso due modalità:
- sfruttando le radiazioni solari che direttamente colpiscono l'impianto. In questo caso è necessario che non ci siano nuvole perché altrimenti le radiazioni non arrivano direttamente sull'impianto;
- sfruttando la luce solare (che rappresenta solo una parte delle radiazioni solari), che deve colpire l'impianto. In questo caso, invece, è possibile sfruttare la luce.

solare anche quando ci sono le nuvole (anche se arriva in minori quantità). I pannelli solari sfruttano la prima modalità. Inoltre, essi non sono impianti produttori di energia elettrica ma hanno solo la funzione di recuperare calore che serve esclusivamente per il riscaldamento dell'acqua per usi domestici (perché l'energia termica prodotta da questi impianti non è tanto elevata da permettere altri usi).

Il funzionamento del pannello è il seguente: quando i raggi solari colpiscono direttamente il pannello, esso si riscalda sfruttando il principio dell'effetto serra perché i raggi oltrepassano un vetro e surriscaldano una superficie nera (per attirare i raggi). Tuttavia, la funzione del vetro è quella di intrappolare il calore nello spazio tra esso e la lastra (si raggiunge una temperatura di circa 70°). Questo calore poi può essere collegato ad un serbatoio dove è presente l'acqua da riscaldare oppure