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Creato da tino.soudaz il 02/03/2007
Laboratorio Multidisciplinare sull'energia del 17 Marzo 2007

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Questionario senza fotografie

Post n°17 pubblicato il 21 Aprile 2007 da tino.soudaz
 
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QUESTIONARIO SULLE RISORSE ENERGETICHE :

ALTERNATIVE E SUGGERIMENTI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sezione A:

"Che cosa sappiamo delle risorse energetiche?"

 

 

Sono risorse energetiche non rinnovabili:

  • Petrolio, carbone, acqua
  • Petrolio, vento, carbone
  • Petrolio, metano, carbone

Sono risorse rinnovabili:

  • Vento, sole
  • Legna, carbone
  • Petrolio, acqua

Il continente più povero di fonti energetiche è

  • Africa,
  • Europa
  • America
  • Oceania

L’Italia è ricca di risorse energetiche non rinnovabili

  • No
  • Si
  • Poco

La Valle d’Aosta produce discrete quantità di

  • Carbon fossile
  • Legna da ardere
  • Energia elettrica

 

 

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La produzione di energia elettrica sfrutta

  • La presenza di grossi bacini d’acqua con moderate pendenze
  • La presenza di grossi bacini d’acqua e forti pendenze
  • La presenza di ricche miniere di carbone

Inquina di più

  • Il gas
  • Il petrolio
  • Il carbone

Oggi nella vita quotidiana consumiamo più energia derivata da

  • Petrolio
  • Acqua
  • Metano

Quale fenomeno ti spaventa di più

  • Il discioglimento dei ghiacci
  • L’inquinamento atmosferico
  • L’estinzione di alcune specie animali

 

Sezione B

"Che cosa si dice sul risparmio energetico"

E’ necessario risparmiare energie per

  • Garantire a tutti un risparmio economico
  • Per salvaguardare l’ambiente, quindi la nostra salute
  • Per essere più competitivi rispetto a paesi in fase di sviluppo

l’ARPA è

  • Uno strumento musicale che non inquina
  • Associazione regionale protezione animali
  • Agenzia regionale per la protezione dell’ambiente

L’energia eolica sfrutta

  • La velocità del vento
  • I calore del vento
  • Il freddo del vento

Aspetto negativo dell’energia eolica sembra essere

  • Il rumore
  • La scarsa efficacia
  • L’estetica

 

Lo stato europeo che produce la maggior quantità di en. eolica è

  • Italia
  • Germania
  • Olanda

Pannelli solari e cellule fotovoltaiche si differenziano perché

  • Sono la stessa cosa
  • I primi utilizzano calore le seconde la luce del sole
  • I primi utilizzano la luce, le seconde il calore del sole

 

 

 

 

 

Aspetto negativo dell’energia solare sembra essere

  • Il rumore
  • La scarsa efficacia
  • L’impatto col paesaggio

 

La pompa geotermica sfrutta

  • Il calore del sottosuolo come fonte di energia
  • Il calore dell’acqua sotterranea
  • La pressione delle correnti marine

Per risparmiare energia utilizzi già

  • Lampadine tradizionali a basso voltaggio
  • Lampadine a basso consumo
  • Lampadine al neon

Quando ti lavi i denti

  • Lasci scrosciare l’acqua
  • Interrompi l’erogazione dell’acqua mentre te li spazzoli
  • Diminuisci il getto di acqua

Devi comprare una nuova lavatrice

  • La scegli con programma di asciugatura
  • La scegli appartenente alla categoria A ma un po’ più cara
  • La scegli appartenente alla categoria C perché meno costosa

In casa tua, quando fa buio accendi

  • Una luce per stanza
  • La luce dove c’è qualcuno
  • La luce dove serve davvero

 

 

 

 

Sei in casa, fa più freddo del solito (più di una risposta)

  • Abbassi le tapparelle
  • Alzi il riscaldamento
  • Accendi la stufetta elettrica
  • Accendi la sfufa a legna
  • ti metti un maglione
  • Vai a casa di amici
  • Metti una pentola sul gas

Ti stai facendo la casa nuova e installi

  • Un impianto a cellule fotovoltaiche
  • Un impianto a metano autonomo
  • Il meno costoso
  • Un impianto a nafta

Se per andare a lavorare usi l’auto

  • Sei l’unico passeggero
  • Siete in due
  • Più di due

 

Il 24 febbraio è stata decisa una limitazione del traffico in molte città italiane: erano particolarmente in difficoltà

  • I proprietari di auto "EURO 4"
  • I proprietari di auto "EURO 3"
  • I proprietari di auto "EURO 2"
  • I proprietari di auto "EURO 1"

Lo Stato Italiano, mediante una specifica legge, prevede: (più di una risposta)

  • detrazione fiscale per chi installa caldaie ad alto rendimento e basso consumo
  • contributi per l’installazione di impianti fotovoltaici
  • detrazioni fiscale per chi installa impianti eolici
  • multe a chi utilizza impianti a metano

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sezione C

E noi, siamo dei risparmiatori di risorse e di energia???

 

 

 

 

 

 

 

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La raccolta differenziata dei rifiuti è utile perché (più di una risposta)

  • limita l’inquinamento acustico
  • evita il sorgere di nuove discariche altamente inquinanti
  • fa risparmiare i comuni
  • fa risparmiare il cittadino sulla tassa-rifiuti
  • procura nuove forme di risorse energetiche
  • permette di riutilizzare alcuni materiali

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Gasolio

Post n°16 pubblicato il 18 Marzo 2007 da tino.soudaz
 
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Gasolio

Prodotto distillato dal petrolio, il gasolio detto anche comunemente nafta, deriva il suo nome dall'essere stato utilizzato, in passato, per ottenere, mediante vaporizzazione e pirolisi, il gas d'olio minerale. Da un litro di petrolio, circa un terzo è destinato a diventare gasolio per prima distillazione, oppure dal crackingidrocarburi di maggior peso molecolare vengono frammentati in presenza di un catalizzatore) di olii pesanti ricchi di idrocarburi ciclici. (Operazione attraverso la quale gli

Diversamente dalla benzina, il gasolio è meno infiammabile, proprietà questa che lo caratterizza come carburante "sicuro", per la forte capacità di detonazione nei motori Diesel°C) e non si infiamma molto facilmente. Per ragioni di sicurezza e regolarità di combustione è importante che sia privo di frazioni leggere e anche di frazioni pesanti responsabili della formazione di depositi carboniosi e di combustione incompleta.; non è estremamente pericoloso come la benzina, anzi, per detonare deve raggiungere temperature elevate (600-800

La sua efficienza come carburante viene espressa dal "numero di cetano" (simile al numero di ottano).

Conclusione

Dopo aver concluso la ricerca abbiamo capito che la maggior parte dei combustibili fossili recano danno all’ambiente, per cui bisognerebbe sostituire queste risorse con altre, ad esempio le fonti di energia rinnovabile, che non inquinano e rovinano l’ambiente.

  Materiale ricavato dal sito http://www.wikipedia.it/

 
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Legge 3 2006 1 bis

Post n°15 pubblicato il 18 Marzo 2007 da tino.soudaz
 
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CHAPITRE IER

DISPOSITIONS GÉNÉRALES

Art. 1er

1. Par la présente loi, la Région Vallée d'Aoste encourage la réalisation d'initiatives visant à favoriser l'utilisation rationnelle des ressources énergétiques par le développement des technologies susceptibles de permettre une économie d'énergie et l'exploitation des sources d'énergie renouvelables, et ce, afin de réduire la diffusion dans l'atmosphère des gaz qui polluent et altèrent le climat. Par ailleurs, la présente loi réglemente les outils de programmation et de suivi qui visent à la coordination et à l'amélioration de l'efficacité des mesures de diversification des sources d'énergie, entre autres par la rationalisation et la simplification des procédures administratives y afférentes.

2. Aux fins de la présente loi, sont considérées comme sources d'énergie renouvelables celles indiquées à la lettre a) du premier alinéa de l'art. 2 du décret législatif n° 387 du 29 décembre 2003 (Application de la directive 2001/77/CE relative à la promotion de l'électricité produite à partir de sources d'énergie renouvelables sur le marché intérieur de l'électricité).

3. Pour les buts visés au premier alinéa du présent article, la présente loi réglemente l'octroi d'aides visant à encourager les investissements des particuliers et des collectivités locales territoriales dans le secteur du logement, ainsi que la mise en place d'installations de démonstration aux fins de la climatisation des pièces et de la production d'eau chaude sanitaire

4. Dans les immeubles publics ou à usage public, les besoins en énergie sont satisfaits par le recours aux solutions les meilleures permettant l'utilisation des sources d'énergie renouvelables, ainsi que l'économie et l'utilisation rationnelle de l'énergie. À cette fin, le Gouvernement régional fixe, par délibération, les paramètres à adopter lors de la conception des ouvrages et des installations et lors du réaménagement ou remplacement des installations existantes, et ce, compte tenu des progrès de la technique et dans le respect des dispositions en vigueur en la matière.

(Buts et objet)

(1).

-Commento articolo 1 :

La regione valle D’Aosta ha promosso una serie di iniziative volte a favorire l'uso limitato delle risorse energetiche, attraverso l’utilizzo delle tecnologie che consentono il risparmio dell'energia e lo sfruttamento delle fonti rinnovabili, al fine di ridurre contestualmente l'emissione in atmosfera di gas inquinanti e climalteranti,

La legge disciplina l’ autorizzazione di opportunità volte a promuovere gli investimenti realizzati da soggetti privati e dagli enti locali territoriali nel settore dell'edilizia residenziale e per l'installazione di impianti destinati alla climatizzazione degli ambienti e alla produzione di acqua calda sanitaria.

La Giunta regionale determinai parametri da adottare in sede di progettazione delle opere e delle installazioni e di adeguamento e sostituzione degli impianti esistenti.

Art. 2

(Programmation énergétique et environnementale)

1. Dans le cadre des objectifs fixés par les protocoles internationaux sur les changements climatiques et des orientations en matière de politique communautaire et nationale de l'environnement, la Région adopte et met à jour les outils de programmation énergétique et environnementale, en fonction également de l'utilisation et de la gestion des ressources hydriques, afin de favoriser prioritairement, par l'exploitation des ressources locales, l'adoption de mesures susceptibles de réduire la consommation d'énergie et les émissions dans l'atmosphère.

2. La programmation, effectuée de concert par les structures régionales compétentes en matière d'environnement et de planification énergétique, se concrétise notamment dans le plan énergétique et environnemental, élaboré compte tenu des différents plans sectoriels régionaux ; ladite programmation concerne :

a) L'évaluation de l'importance structurelle des besoins et des ressources énergétiques régionales, répartie par type de vecteur énergétique et compte tenu des évolutions prévisibles ;

b) L'état de réalisation des actions en cours ;

c) Le développement de systèmes énergétiques locaux efficients, conformément aux lignes régionales de politique environnementale ;

d) L'estimation des ressources financières globales nécessaires, à destiner à la réalisation des objectifs du plan énergétique et environnemental.

3. Le plan énergétique et environnemental est approuvé par le Conseil régional, sur proposition du Gouvernement régional, et mis à jour périodiquement, compte tenu de l'évolution des conditions qui influencent la réalisation d'une situation de développement durable.

4. Pour la définition des contenus du plan énergétique et environnemental, le Gouvernement régional encourage et lance des consultations avec les associations catégorielles, aux fins d'une analyse adéquate des secteurs spécifiques de compétence, ainsi qu'avec le Conseil permanent des collectivités locales visé à l'art. 60 de la

loi régionale n° 54 du 7 décembre 1998 (Système des autonomies en Vallée d'Aoste), chaque fois que les actions de programmation ont des retombées directes sur les établissements concernés.

-Commento articolo 2:

L’articolo parla della programmazione energetico- ambientale e promuove il contenimento dei consumi energetici e la riduzione delle emissioni in atmosfera.

La programmazione del piano energetico-ambientale, concerne:

a) la valutazione della consistenza strutturale del fabbisogno e delle risorse energetiche regionali, articolata distintamente per tipo di vettore energetico, con riguardo alle prevedibili tendenze evolutive;

b) lo stato di attuazione degli interventi in atto;

c) lo sviluppo di efficienti sistemi energetici locali, in accordo con le linee di politica ambientale regionale;

d) la stima delle risorse finanziarie complessive necessarie, da destinare alla realizzazione degli obiettivi del piano energetico-ambientale

Il piano energetico-ambientale è approvato dal Consiglio regionale, su proposta della Giunta regionale, ed aggiornato periodicamente.

 
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Giudizio degli insegnanti

Post n°14 pubblicato il 17 Marzo 2007 da tino.soudaz
 
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Verrranno raccolti in questo file i giudizi degli insegnanti sul lavoro assegnato nella giornata del 17 marzo 2007.

Inoltre ogni gruppo potrà essere interrogato, nelle rispettive classi, sugli argomenti oggetto della sua ricerca in modo da trasferire le informazioni alle classi.

 
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Fonti rinnovabili di Energio 2°parte

Post n°13 pubblicato il 17 Marzo 2007 da tino.soudaz
 
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Modulo fotovoltaico Un modulo fotovoltaico è un dispositivo in grado di convertire l'energia solare direttamente in energia elettrica mediante effetto fotovoltaico ed è usato per generare elettricità a partire dalla luce del sole. Può essere meccanicamente preassemblato a formare un pannello fotovoltaico, pratica caduta in disuso a seguito dell'aumentare delle dimensioni dei moduli, che ne hanno quindi incorporato le finalità. Può essere esteticamente simile al pannello solare termico, ma ha scopo e funzionamento profondamente differenti. Tecnologie a confronto Dei molti materiali impiegabili per la costruzione dei moduli fotovoltaici, il silicio è in assoluto il più utilizzato. Se si limita l'analisi ai soli prodotti commerciali, le tecnologie di realizzazione più comuni sono: Moduli cristallini Silicio monocristallino, in cui ogni cella è realizzata a partire da un wafer la cui struttura cristallina è omogenea (monocristallo), opportunamente drogato in modo da realizzare una giunzione p-n; Silicio policristallino, in cui il wafer di cui sopra non è strutturalmente omogeneo ma organizzato in grani localmente ordinati (policristallo); Moduli a film sottile Silicio amorfo, in cui gli atomi silicei vengono deposti chimicamente in forma amorfa, ovvero strutturalmente disorganizzata, sulla superficie di sostegno. Detta anche "a film sottile", questa tecnologia impiega quantità molto esigue di silicio (spessori dell'ordine del micron). I moduli in silicio amorfo dimostrano in genere di una efficienza meno costante delle altre tecnologie rispetto ai valori nominali, pur avendo garanzie in linea con il mercato. Il dato più interessante dell'amorfo è che ha valori dell'EROEI molto alti che arrivano anche a 9, il che attesta una maggior economicità di questa tecnologia. Solfuro di cadmio (CdS) microcristallino, che presenta costi di produzione molto bassi in quanto la tecnologia impiegata per la sua produzione non richiede il raggiungimento delle temperature elevatissime necessarie invece alla fusione e purificazione del silicio. Esso viene applicato ad un supporto metallico per spray-coating, cioè viene letteralmente spruzzato come una vernice. Tra gli svantaggi legati alla produzione di questo genere di celle fotovoltaiche vi è la tossicità del cadmio ed il basso rendimento del dispositivo. Arseniuro di gallio (GaAs), una lega binaria con proprietà semiconduttive, in grado di assicurare rendimenti elevatissimi, dovuti alla proprietà di avere un gap diretto (a differenza del silicio). Viene impiegata soprattutto per applicazioni militari o scientifiche avanzate (come missioni automatizzate di esplorazione planetaria o fotorivelatori particolarmente sensibili). Tuttavia il costo proibitivo del materiale monocristallino, a partire dal quale sono realizzate le celle, lo ha destinato ad un impiego di nicchia. Composizione I moduli in silicio mono o policristallini rappresentano a loro volta la maggior parte del mercato. Entrambe queste tecnologie sono costruttivamente simili, e prevedono che ogni cella fotovoltaica sia cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante ribbon metallici, in modo da formare opportune serie e paralleli elettrici. Sopra una superficie posteriore di supporto, in genere realizzata in un materiale isolante con scarsa dilatazione termica, come il vetro temperato o un polimero come il tedlar, vengono appoggiati un sottile strato di acetato di vinile (spesso indicato con la sigla EVA), la matrice di moduli preconnessi mediante i già citati ribbon, un secondo strato di acetato e un materiale trasparente che funge da protezione meccanica anteriore per le celle fotovoltaiche, in genere vetro temperato. Dopo il procedimento di pressofusione, che trasforma l'EVA in mero collante inerte, le terminazioni elettriche dei ribbon vengono chiuse in una morsettiera stagna generalmente fissata alla superficie di sostegno posteriore, e il "sandwich" ottenuto viene fissato ad una cornice in alluminio, che sarà utile al fissaggio del pannello alle strutture di sostegno atte a sostenerlo e orientarlo opportunamente verso il sole. Cella fotovoltaica Una comune cella fotovoltaica in silicio policristallino La cella fotovoltaica è l'elemento base nella costruzione di un modulo fotovoltaico, ma può venire anche impiegata singolarmente in usi specifici. La versione più diffusa di cella fotovoltaica, quella in materiale cristallino, è costituita da una lamina di materiale semiconduttore, il più diffuso dei quali è il silicio, e si presenta in genere di colore nero o blu e con dimensioni variabili dai 4 ai 6 pollici. Piccoli esemplari di celle fotovoltaiche in materiale amorfo sono in grado di alimentare autonomamente dispositivi elettronici di consumo, quali calcolatrici, orologi e simili. Analogamente al modulo, il rendimento della cella fotovoltaica si ottiene valutando il rapporto tra l'energia prodotta dalla cella e l'energia luminosa che investe l'intera sua superficie. Valori tipici per gli esemplari in silicio cristallino comunemente disponibili sul mercato si attestano attorno al 15%. Prestazioni e rendimenti Le prestazioni dei moduli fotovoltaici sono suscettibili di variazioni anche sostanziose in base: al rendimento dei materiali; alla tolleranza di fabbricazione percentuale rispetto ai valori di targa; all'irraggiamento a cui le sue celle sono esposte; all'angolazione con cui questa giunge rispetto alla sua superficie; alla temperatura di esercizio dei materiali, che tendono ad "affaticarsi" in ambienti caldi; alla composizione dello spettro di luce. Per motivi costruttivi, il rendimento dei moduli fotovoltaici è in genere inferiore o uguale al rendimento della loro peggior cella. Con rendimento si intende la percentuale di energia captata e trasformata rispetto a quella totale giunta sulla superficie del modulo, e può essere considerato un indice di correlazione tra watt erogati e superficie occupata, ferme restando tutte le altre condizioni. Se nei pannelli ad uso aerospaziale i rendimenti raggiungono anche il 50%, valori tipicamente riscontrabili nei prodotti commerciali a base silicea si attestano intorno al: 16% nei moduli in eterogiunzione; 14% nei moduli in silicio monocristallino; 13% nei moduli in silicio policristallino; 10% nei moduli in silicio microsferico; 6% nei moduli in silicio amorfo. Ne consegue che ad esempio a parità di produzione elettrica richiesta, la superficie occupata da un campo fotovoltaico amorfo sarà più che doppia rispetto ad un equivalente campo fotovoltaico cristallino. A causa del naturale affaticamento dei materiali, le prestazioni di un pannello fotovoltaico comune diminuiscono di circa un punto percentuale su base annua. Per garantire la qualità dei materiali impiegati, è prassi comune che i produttori coprano con un'opportuna garanzia oltre ai difetti di fabbricazione anche il calo di rendimento del pannello nel tempo. La garanzia oggi più comune è del 90% sul nominale per 10 anni e dell'80% sul nominale per 20 anni. I moduli fotovoltaici odierni hanno una vita stimata di 50 anni circa, anche se è plausibile ipotizzare che vengano dismessi dopo un ciclo di vita di 20-25 anni, a causa dell'obsolescenza della loro tecnologia. Dati tecnici dichiarati Tolleranza Una simulazione con tolleranza ±3%. Non sono presenti aree di sovrapposizione. Una simulazione con tolleranza ±5%. Sono presenti evidenti aree di sovrapposizione tra moduli diversi. Una simulazione con tolleranza ±10%. Sovrapposizione quasi totale delle aree di tolleranza, probabile indice di scarsa qualità. La tolleranza di fabbricazione è un dato percentuale (generalmente variabile dal ±3% al ±10%) che ogni produttore dichiara in relazione ai propri standard qualitativi di produzione. Tanto minore è la tolleranza dichiarata, tanto più stabili e predicibili saranno le prestazioni elettriche del modulo, a pari condizioni di utilizzo. Nella maggior parte dei casi, i produttori realizzano più versioni dello stesso modulo, distinte in base alla potenza nominale, pur realizzandoli con le medesime celle, che vengono preventivamente raggruppate in famiglie prestazionalmente simili. L'obiettivo dell'operazione è gestire in modo più accorto possibile le celle elettricamente peggiori, che potrebbero inficiare le prestazioni dell'intero modulo. In questa ottica quindi, tanto più numerose sono le famiglie di celle uniformi, tanto minore potrebbe essere la tolleranza di fabbricazione garantita. Nella realtà di mercato, tuttavia, data la curva di Gauss che descrive la distribuzione statistica della qualità di tutte le celle fotovoltaiche di una data partita produttiva, le linee di separazione tra gruppi di moduli simili si ampliano a volte fino a costituire fasce piuttosto ampie. Il produttore può così gestire la parte di produzione all'interno di queste fasce: declassando il prodotto in questione, per considerarlo entro la tolleranza positiva del modulo inferiore, con il risultato di perdere profitto; innalzando il prodotto, per considerarlo entro la tolleranza negativa del modulo superiore, con il risultato di marginalizzare di più a discapito della qualità effettiva del prodotto. Dal punto di vista commerciale, il produttore si garantisce la liceità dell'operazione dichiarando una tolleranza di fabbricazione più ampia del necessario rispetto alle potenze nominali dei vari moduli realizzati. L'immediato effetto che questa pratica comporta è la ricaduta di cospicue quantità di moduli all'interno delle citate fasce a cavallo di due o più tolleranze di fabbricazione. Alla luce di ciò, i moduli fotovoltaici qualitativamente migliori sono da ricercarsi tra quelli che combinano: una tolleranza negativa stretta (quella positiva può considerarsi trascurabile); una nulla o limitata area di sovrapposizione tra le fasce di tolleranza delle varie potenze dello stesso modulo. L'artifizio della tolleranza più ampia del necessario è una tecnica impiegata solo da produttori minori, a causa della sua facile individuazione (basta una brochure con la lista dei prodotti trattati e una calcolatrice) e del sospetto che inevitabilmente farebbe sorgere nei confronti del produttore. Tensione Generalmente l'energia prodotta dai pannelli fotovoltaici è a differenza di potenziale quasi costante, e le tensioni di batteria maggiormente utilizzate sul mercato sono 24 e 12 V. La differenza di potenziale prodotta effettivamente dal modulo fotovoltaico è solitamente almeno 4 V superiore a questi valori, per permettere il caricamento di un'eventuale batteria di accumulo a questo collegata mediante un opportuno regolatore di carica. Certificazioni I moduli fotovoltaici in commercio vengono testati in base alla normativa IEC 61215, per determinare le caratteristiche sia elettriche che meccaniche. Tra i test più importanti si cita quello per determinarne la potenza in condizioni di insolazione standard, espressa in watt picco (Wp). I prodotti in commercio I moduli fotovoltaici in silicio cristallino più comuni hanno dimensioni variabili da 0,5 m² a 1,5 m², con punte di 2,5 m² in esemplari per grandi impianti. Non vi è comunque particolare interesse a costruire moduli di grandi dimensioni, a causa delle grosse perdite di prestazioni che l'intero modulo subisce all'ombreggiamento (o malfunzionamento) di una sua singola cella. La potenza più comune si aggira intorno ai 150 Wp a 24 V, raggiunti in genere impiegando 72 celle fotovoltaiche. La superficie occupata dai modelli commerciali si aggira in genere intorno ai 7,5 m²/kWp, ovvero sono necessari circa 7,5 metri quadrati di superficie per ospitare pannelli per un totale nominale di 1.000 Wp. Un esempio di corrente che produce un modulo di 50 Watt 12Volt a mezzogiorno d'estate = 3,5 A I costi al cliente finale variano da 4,00 a 6,00 €/Wp (a gennaio 2006), con aumenti che si attestano intorno 10% su base annua. La causa di questa instabilità di prezzo è da ricercarsi nel profondo squilibrio tra domanda e offerta, che al momento di scrivere sono in rapporto di quasi 10:1. In altre parole, dal 2004 ad oggi la tecnologia e le economie di scala dei produttori hanno dovuto fare i conti con una domanda di mercato improvvisamente esplosa a livello planetario, a causa sia dell'insicurezza sulle sorti degli altri mercati energetici, sia delle politiche di incentivazione delle fonti rinnovabili da parte di moltissimi governi. A fronte di un incremento della domanda mondiale del 200% da giugno 2004 a giugno 2005, i produttori di silicio hanno risposto con un incremento della produzione di "solo" il 60%. Il rimanente squilibrio ha spinto verso l'alto le quotazioni del mercato. Innovazioni L'università di Toronto ha inventato un materiale plastico che sfruttando nanotecnologie converte i raggi solari e infrarossi (quindi funziona anche con il tempo nuvoloso) in elettricità. Si prevede che costruendo i futuri pannelli fotovoltaici con questo materiale se ne aumenteranno le prestazioni di cinque volte. Può essere inoltre usato come generatore portatile e quindi essere spruzzato su superfici di altri materiali (ad esempio vestiti o su una batteria di auto a idrogeno) Si pensa che basterebbe ricoprire lo 0,1% della Terra di questa nuova tipologia di pannelli per sostituire tutte le centrali elettriche (per lo più ubicate nel primo mondo). Questa notizia è stata pubblicata da Nature Material. Nel mondo accademico le ricerche di nuovi materiali polimerici si sono moltiplicate esponenzialmente, oggigiorno si possono reperire in commercio numerosi semiconduttori polimerici od organici (questi ultimi sono intesi come singole molecole, i primi come un reticolo di molecole organiche interconnesse) che consentono di realizzare celle fotovoltaiche. Tali materiali possono essere drogati in modo da comportarsi come donatori od accettori (di elettroni), possono essere giustapposti a formare eterogiunzione ed hanno caratteristiche di flessibilità che li rendono adeguati per la realizzazione di celle flessibili. Tra le caratteristiche che ne rendono per ora sconveniente l'uso vi sono il danneggiamento ad opera dei raggi UV, che porta le prestazioni a decadere rapidamente, e il rendimento ancora troppo basso, pari a 3 ppm (2004). Storia Le principali tappe della tecnologia fotovoltaica: [1] 1839 Il francese Alexandre-Edmond Bécquerel nota che"della corrente elettrica è generata durante alcune reazioni chimiche indotte dalla luce". Scopre così l'effetto fotogalvanico negli elettroliti liquidi. 1883 L'inventore statunitense Charles Fritz produce una cella solare di circa 30 centimetri quadrati a base di selenio con un'efficienza di conversione dell'1-2 per cento. 1905 Albert Einstein pubblica la sua teoria sull'effetto fotovoltaico che gli porterà il premio Nobel 1963 La giapponese Sharp produce i primi moduli fotovoltaici commerciali Energia eolica L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in elettrica. Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione è stata anche la prima fonte energetica rinnovabile usata dall'uomo. Il suo sfruttamento, relativamente semplice e poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti: Generatori eolici ad asse verticale Generatori eolici ad asse orizzontale Essa è pensata tenendo presente sia una produzione centralizzata in impianti da porre in luoghi alti e ventilati, sia un eventuale decentramento energetico, per il quale ogni Comune ha impianti di piccola taglia, composti da un numero esiguo di pale (1-3 pale da 3-4 megawatt) con le quali genera in loco l'energia consumata dai suoi abitanti. Il tempo d' installazione di un impianto è molto breve; fatti i rilievi sul campo per misurare la velocità del vento e la potenza elettrica producibile, si tratta di trasportare le pale eoliche e fermarle nel terreno. Il tempo di progettazione e costruzione di altre centrali (idroelettriche, termoelettriche,etc.) è superiore a 4 anni. Nonostante le intenzioni siano le migliori, la mancanza di una legge quadro o di un testo unico sulle energie eoliche, diversamente dal solare, è considerata una delle cause della lenta diffusione della tecnologia rispetto all'estero. Benché l'eolico sia l'energia meno costosa, non è né massicciamente richiesto dai produttori elettrici che potrebbero rivenderlo al costo del kWh attuale con maggiori profitti, né è la prima quantità d'energia ad essere venduta nella Borsa elettrica che pur abbina domanda e offerta di energia in base al prezzo del kWh elettrico (l'eolico, avendo il prezzo per kWh più basso e conveniente, dovrebbe collocarsi subito). Storia dell'eolico I primi mulini a vento europei pompavano acqua o muovevano le macine per triturare i cereali. In Olanda erano utilizzati per pompare l'acqua dei polder, migliorando notevolmente il drenaggio dopo la costruzione delle dighe. I mulini olandesi erano i più grandi del tempo, divennero e rimasero il simbolo della nazione. Questi mulini erano formati da telai in legno sui quali era fissata la tela che formava, così, delle vele spinte in rotazione dal vento. Nel corso del XIX secolo entrarono in funzione migliaia di mulini a vento sia in Europa, sia in America, soprattutto per scopi di irrigazione. In seguito, con l'invenzione delle macchine a vapore, vennero abbandonati per il costo del carbone, allora a buon mercato. Negli anni settanta l'aumento dei costi energetici ha ridestato l'interesse per le macchine che utilizzano la forza del vento. Così molte nazioni hanno aumentato i fondi per la ricerca e lo sviluppo dell'energia eolica. Costi dell'eolico Grazie ai recenti sviluppi tecnologici l'energia eolica inizia ad essere economicamente vantaggiosa. Il costo di installazione è relativamente basso, se raffrontato ad altre tecnologie. Al 2004, secondo l'International Energy Agency, il costo medio di produzione dell'energia eolica sarebbe compreso tra 0,04-0,08 € per kWh, anche se stime più recenti indicherebbero un costo ancora inferiore che farebbe presupporre nel breve termine un costo di 0,03 €/kWh del tutto concorrenziale rispetto ai costi dell'energia generata da fonti convenzionali (negli ultimi dieci anni la riduzione del costo di produzione di energia da fonti eoliche si è attestata sul 30%-50% e si prevede che il trend rimanga costante). Impianti Attualmente il costo di installazione in Italia, facendo riferimento ad impianti con una potenza nominale superiore ai 600 kW, varia tra gli 850 e i 1300 €/kW, il prezzo ovviamente varia secondo la complessità dell'orografia del terreno in cui l'impianto vada istallato. Detto questo una centrale di 10 MW, allacciata quindi alla rete in AT, costerebbe tra gli 8 e i 13 milioni di euro, mentre per una centrale allacciata alla rete di MT (3-4 MW) il costo si comprime tra 0,9 e 1,2 milioni di Euro al MW Per i piccoli impianti casalinghi il prezzo di installazione risulta leggermente più elevato attestandosi attorno ai 1000-1500 € al kW, questo perché il mercato di questo tipo di impianti è ancora poco sviluppato, anche a causa delle normative che, a differenza degli impianti fotovoltaici, in quasi tutta Europa ne disincentivano l'uso, sulla scia di un pensiero diffuso soprattutto nei decenni passati, che vedeva nelle turbine eoliche grossi problemi di impatto ambientale. Efficienza L'efficienza massima di un impianto eolico può essere calcolata utilizzando la Legge di Betz, che mostra come l'energia massima che un generatore qualunque (ad esempio una pala eolica) sia il 59,3% di quella posseduta dal vento che gli passa attraverso. Tale efficienza è molto difficile da raggiungere, e un aerogeneratore con un'efficienza compresa tra il 40% al 50% viene considerato ottimo. Generatori eolici Generatori eolici ad asse orizzontale situati nel comune di Varese Ligure (SP) che producono 3 GWh all'anno. I generatori eolici nell'arco degli ultimi 20 anni hanno migliorato drasticamente rendimento, dimensioni e costi e continuano a farlo: ecco perché i numeri dati in seguito sono da ritenersi provvisori. Tali generatori sono riusciti a passare da una produzione di pochi chilowatt di potenza, a punte di 3 Megawatt per i più efficienti e una produzione tipica del mercato attuale di 1,5 MW, con una velocità del vento di 3-4 m/s. Considerando che la massima potenza erogata alle utenze domestiche è di 3 chilowatt, una pala è in grado di soddisfare il fabbisogno energetico di circa 1000 utenze domestiche, corrispondenti 4000-4500 persone (considerando 4 abitanti medi per nucleo familiare) e alle dimensioni medie di un comune italiano. Questi standard sono raggiunti sia da aerogeneratori orizzontali che verticali. Un generatore sia ad asse verticale che orizzontale richiede una velocità minima del vento di 3-5 metri/sec ed eroga la potenza di progetto ad una velocità del vento di 12-14 metri/sec. Ad elevate velocità (20/25 metri al secondo) l'aerogeneratore viene bloccato dal sistema frenante per ragioni di sicurezza. Esistono anche generatori a pale mobili che seguono l'inclinazione del vento, mantenendo costante la quantità di elettricità prodotta dall'aerogeneratore, e a doppia elica, per raddoppiare la potenza elettrica prodotta. Non mancano generatori silenziosi; il problema principale resta la dimensione delle pale e la mancanza di generatori a "micropale" non visibili a occhio nudo che risolverebbero l'impatto negativo sul paesaggio. Impianto eolico in Danimarca Una notevole potenza elettrica viene dissipata nel rotore che deve avere una velocità di 3000 giri/minuto per erogare una corrente alla frequenza di rete di 50 hertz. I giri al minuto dell'aerogeneratore sono molto variabili come lo è la velocità del vento; ma la frequenza di rete deve essere costante a 50 hertz, perciò i rotori vengono collegati a una serie di inverter prima di immettere l'energia in rete. Ecco perché il rendimento elettrico di tale dispositivo può essere considerato simile all'efficienza del motore ad aria compressa, intorno al 70%. La cinematica del generatore eolico è caratterizzata da bassi attriti, assenza di surriscaldamento e di un sistema di refrigeranti (olio ed acqua) e un costo di manutenzione pressoché nullo. I principali produttori mondiali di aerogeneratori sono tedeschi e danesi: Vestas, Enercon, Siemens, Gamesa Eolica, GE Wind, Nordex, NedWind, Enron Wind, Neg Micon. sono circa 26 le aziende che producono gli aerogeneratori. Biomassa Le fonti di energia da biomassa sono costituite dalle sostanze di origine animale e vegetale, non fossili, che possono essere usate come combustibili per la produzione di energia. Alcune fonti come la legna non necessitano di subire trattamenti altre come gli scarti vegetali o i rifiuti urbani devono essere processate in un digestore. Biocarburanti Dalla fermentazione dei vegetali ricchi di zuccheri, come canna da zucchero, barbabietole e mais, spesso prodotti in quantità superiori al fabbisogno, si può ricavare l'etanolo o alcool etilico che può essere utilizzato come combustibile per i motori a scoppio, in sostituzione della benzina. Dalle oleaginose (quali girasole, colza, soia) si può ottenere per spremitura il cosiddetto biodiesel. Tramite opportuno procedimento è inoltre possibile trasformare le biomassse di qualsiasi natura in BTL (Biomass to liquid), un biodiesel ottenuto appunto da materiale organico di scarto o prodotto appositamente con colture dedicate. Lo sfruttamento di nessuna di queste fonti può comunque prescindere da valutazioni sull'EROEI complessivo, ossia sul rapporto tra energia ottenuta ed energia impiegata nella produzione. Biocombustibili per la produzione di energia elettrica In alcuni paesi si stanno sperimentando coltivazioni pilotate di vegetali a crescita veloce da utilizzare per produrre energia, ad esempio per alimentare piccole centrali elettriche come già avviene negli USA, in India e in Giappone. Fra le sperimentazioni in corso si segnala la coltivazione di alcuni incroci ibridi del Miscanto (MiscacOFGLIONEnthus Giganteus), un'erba graminacea alta fino a quattro metri con una notevolissima redditività potenziale (60 tonnellate di materia secca per ettaro, equivalenti a circa 60 barili di petrolio). Secondo le stime dell'Environmental Research Institute del Galles, se il Miscanto venisse piantato sul 10% delle aree coltivabili europee potrebbe fornire fino al 9% dell'energia elettrica consumata dall'intero continente. In Italia le sperimentazioni sul Miscanto vengono condotte dall'ENEA in Sicilia. Biogas Oltre ai vegetali coltivati, anche i rifiuti vegetali e liquami di origine animale possono essere sottoposti a fermentazione anaerobica (in assenza di ossigeno). La biomassa viene chiusa in un digestore (ad esempio realizzato con la tecnologia UASB) nel quale si sviluppano microorganismi che con la fermentazione dei rifiuti formano il biogas. Questo può essere usato come carburante, combustibile per il riscaldamento e per la produzione di energia elettrica. Anche dai rifiuti raccolti nelle città si può ricavare energia. Utilizzo delle biomasse in Italia Un uso diffuso delle biomasse (segatura delle locali segherie ed anche prodotte da ceppato di legni di scarso valore commerciale) lo si ha negli impianti di teleriscaldamento, diffusi, particolarmente in Val Pusteria. L'abbondanza della materie prime e il lungo periodo invernale favoriscono tale utilizzo. Alcuni impianti, come quello di Dobbiaco, producono anche energia termoelettrica. Sono presenti anche alcune altre piccole centrali al Nord Italia; presto sorgerà anche nel Mezzogiorno, nel Polo Industriale del Dittaino, a Enna, la prima centrale di questo genere. Essa garantisce energia economica alle imprese e ai civili. L’utilizzo di risorse rinnovabili sarebbe molto utile e da preferire alle fonti di energia tradizionali(combustibili fossili) in quanto porterebbe vantaggio economico e un maggior rispetto nei confronti dell’ambiente. Materiale utilizzato da wikipedia.

 
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