Energia elettrica dal moto ondoso fisica ambientale

La potenza dell'onda

dove d è la densità dell'acqua di mare.

Si può dimostrare che la relazione tra la velocità v e il periodo T dell'onda è:

Esprimi tale velocità in termini della lunghezza d'onda

Scrivi la potenza dell'onda in termini delle sue tre dimensioni spaziali caratteristiche, ovvero (lungo x), A (lungo y) e L (lungo z). Quale di questi parametri contribuisce maggiormente alla potenza dell'onda?

A partire dal risultato ottenuto e analizzando la cartina alato, indica le zone con maggior potenziale energetico sfruttabile. λ

Suggerimento: assumi circa costante in tutto il bacino del mar Mediterraneo.

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Utilizziamo le formule date e le relazioni tra le grandezze caratteristiche di un'onda per esprimere v in funzione di velocità v periodo T

:lunghezza d’ondaampiezza: Alarghezza: L →esostituiamo T nella espressione di v ed otteniamo la formula voluta.Poi nella formula della Potenza

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La stima

Questa figura è una mappa di altezza dell’ondain metri. I valori si riferiscono alla mediaannuale calcolata per l’intervallo 2001-2010.

La potenza è proporzionale al quadrato di A:∝eEsaminando la cartina dell’Italia si possonoindividuare le zone caratterizzate da maggiori valori di h.

Quali sono le zone con maggior potenziale energetico sfruttabile?Le zone cerchiate in giallo: le coste tirreniche della penisola, la Sardegna Occidentale e anche laSicilia

Cerca su internet dove sono localizzati in Italia gli attuali impianti attivi o in progetto perricavare energia dal moto ondoso.Attualmente gli impianti sono soltanto due, entrambi in Toscana e a moto ondoso. Il primo èattivo dal 2013 a Punta Righini, nei pressi di Castiglioncello, mentre il secondo è stato

Realizzato nel 2015 a Marina di Pisa dalla start-up 40South Energy, quest'ultimo è molto piccolo: funziona 24 ore al giorno per coprire il fabbisogno di 40 famiglie. Da diversi anni enti di ricerca come ENEA, CNR e RSE Spa e diverse università sono all'opera per la realizzazione di prototipi adatti alle opportunità del mare italiano. I siti più indicati sono il mare della Sardegna e lo stretto di Messina. Le forti correnti che attraversano quest'ultimo, si stima, sarebbero in grado di alimentare una città di 200.000 abitanti, come la stessa Messina. Secondo il primo rapporto OceanSET, progetto triennale europeo per l'implementazione di energia oceanica in Europa, l'Italia virtuosamente si colloca al primo posto fra i paesi mediterranei e al secondo posto in UE per finanziamenti pubblici allo sviluppo dell'energia marina.

Fai una stima della potenza che si potrebbe ricavare dal moto ondoso in prossimità delle coste

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Tu cosa ne pensi

A quale percentuale della potenza elettrica richiesta corrisponde il risultato ottenuto nel punto precedente?

Bisogna fare il rapporto tra la potenza calcolata prima 1,34 GW (tenendo conto dell'efficienza di conversione al 30%) e la richiesta energetica nazionale di 40 GW. Il risultato va moltiplicato per 100.

Quali vantaggi ha l'energia ricavata dal mare rispetto a quella eolica e solare?

• Il moto ondoso è caratterizzato da un'alta densità energetica.
• Le soluzioni tecnologiche sono a basso impatto ambientale perché essendo sommerse riducono

L'impatto visivo a largo delle coste.

L'eolico e il solare in termini di produttività sono fortemente condizionati dall'irraggiamento e dalla trasparenza dell'aria, due fattori molto variabili.

Il moto ondoso è presente quasi ovunque e la distribuzione statistica delle onde durante l'anno solare è tendenzialmente più uniforme.

Che cosa consiglieresti al ministro dell'Ambiente?

Cerchiamo di far capire che è importante sfruttare le risorse rinnovabili perché sono gratuite e non danneggiano l'ambiente quanto quelle fossili.

Mettiamo in evidenza che l'Italia con le sue isole maggiori ha molti km di costa essendo una penisola anche dalla forma unica al mondo, e il MARE e la sua energia potrebbe essere una grande opportunità di investimento.

Focalizziamo la slide su questi concetti

Sviluppiamo ora le slide

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Rispondiamo ai quesiti sulle formule

Mettiamo in evidenza i parametri che influenzano

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Maggiormente la potenza energetica dell'onda

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Inseriamo le cartine fornite nella traccia

Valutiamo la lunghezza delle coste esposte ad occidente

Valutiamo la potenza media per unità di larghezza

Spieghiamo come modelliamo le onde visto che non sono tutte energeticamente equivalenti.

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Effettuiamo i calcoli per stimare la potenza

Spieghiamo simboli e valori.

Applichiamo l'efficacia di conversione energetica del 30%.