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Appunti per l'esame di Ecologia della professoressa Enrica Leccisi. Gli argomenti che vengono trattati sono i seguenti: l'energia e l'ambiente, l'energia e il consumo, lo sfruttamento razionale dell'energia, le nuove energie rinnovabili, l'energia solare.

Esame di Ecologia docente Prof. E. Leccisi

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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 cimatici 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 con una curva caratteristica tensione/corrente che

dipende fondamentalmente dalla intensità della radiazione solare, dalla temperatura e

dalla superficie. Essa è generalmente di forma quadrata con superficie di circa 100 cm2,

si comporta come una minuscola batteria, producendo, nelle condizioni di

soleggiamento tipiche italiane, una corrente di 3 A (Ampère) con una tensione di 0.5 V

(Volt), quindi una potenza di 1.5 W (Watt).

Per comprendere meglio la logica con la quale funzionano gli impianti fotovoltaici

connessi alla rete è utile fare riferimento al grafico che riporta il bilancio energetico di un

impianto fotovoltaico per una tipica utenza residenziale.

Le barre verticali gialle rappresentano le quote di energia elettrica fornita dall’impianto

fotovoltaico. Tale energia è proporzionale alla radiazione solare incidente e quindi segue

un andamento con valori massimi nelle ore centrali della giornata.

Le barre rosse invece rappresentano le quote di energia elettrica richiesta dall’utenza

presa come esempio. L’andamento dei consumi elettrici, pur essendo indicativo,

evidenzia comunque una richiesta di energia elettrica concentrata nelle ore serali in cui

l’impianto fotovoltaico non è in grado di erogare energia Bilancio energetico di un

impianto fotovoltaico per una

tipica utenza residenziale

Quando l’energia elettrica richiesta è superiore a quella che l’impianto fotovoltaico è in

grado di fornire, l’utenza preleva energia dalla rete.

D’altra parte quando l’energia elettrica richiesta è inferiore a quella disponibile, e quindi

si verificano degli esuberi, l’energia elettrica prodotta dall’impianto fotovoltaico viene

immessa in rete.

4.2 L’ACQUA

Grazie all'acqua si ottiene su tutta la Terra circa il 6,7% del complessivo fabbisogno

energetico e oltre il 20% dell'energia consumata.

Il terzo mondo continua a fare affidamento su questa risorsa economicamente

conveniente e pulita, ma messa in discussione a causa del grave impatto ambientale. I

bacini artificiali, infatti, sconvolgono i precedenti equilibri ecologici, distruggono foreste e

risorse faunistiche e generano serie ripercussioni sul clima. Zambia e Zimbabwe, dopo

l'inaugurazione della diga di Kariba sullo Zambesi, coprono l'intero loro fabbisogno di

energia elettrica con quanto è prodotto dagli impianti che, arrestando il corso del fiume,

hanno dato vita a un lago di considerevoli dimensioni Diga di Kariba in Zimbabwe

Nei paesi a più avanzato sviluppo economico, la preferenza per le centrali idriche non è

venuta meno, ma si tende a privilegiare gli impianti piccoli, dal minor impatto ambientale.

Oggi la tecnologia consente di ottenere energia a prezzi convenienti dando vita così

all'installazione di impianti non solo nelle regioni di montagna ma anche in pianura.

Nei paesi sviluppati il potenziale idroelettrico è stato fino a ora adeguatamente utilizzato,

soprattutto in quelle situazioni caratterizzate da una forte dipendenza dall'estero in

campo energetico. Le possibilità di sfruttamento nei paesi in via di sviluppo, invece, viste

le abbondanti risorse idriche, appaiono enormi, ma con tutte le riserve derivanti dalle

considerazioni ecologiche indicate.

Nel nostro paese l'energia idroelettrica ha giocato un ruolo particolarmente rilevante

dalla metà degli anni venti fino agli anni cinquanta. Negli ultimi venti anni si è registrato

un sensibile calo, con un tasso che oggi tocca appena il 10%, poichè la forte crescita dei


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AUTORE

Menzo

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+1 anno fa


DETTAGLI
Esame: Ecologia
Corso di laurea: Corso di laurea in turismo per i beni culturali
SSD:
A.A.: 2013-2014

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Menzo di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Ecologia e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Suor Orsola Benincasa - Unisob o del prof Leccisi Enrica.

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