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Il Sole a Scuola

Il Sole a Scuola. Provincia di Perugia Ministero dell’ambiente Agenzia per l’energia e l’ambiente. Rinnovabili Geotermico Solare Eolico Maree Idroelettrico Biomasse. Non rinnovabili Petrolio Carbone Gas Nucleare. Fonti di energia. CONSUMI DI ENERGIA NEL MONDO.

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Presentation Transcript

  1. Il Sole a Scuola • Provincia di Perugia • Ministero dell’ambiente • Agenzia per l’energia e l’ambiente

  2. Rinnovabili Geotermico Solare Eolico Maree Idroelettrico Biomasse Non rinnovabili Petrolio Carbone Gas Nucleare Fonti di energia

  3. CONSUMI DI ENERGIA NEL MONDO EJ = EXAJOUL = 1 X 10 18

  4. Le nostre Energie

  5. I combustibili fossili Il petrolioè una miscela naturale di idrocarburi liquidi e altre sostanze di origine fossile, contenuta in rocce sedimentarie associata a idrocarburi gassosi (gas) e solidi (bitumi) in quantità minori Il carboneha rappresentato la fonte energetica che ha dato lo slancio alla rivoluzione industriale. Tuttavia agli inizi del 20° secolo, il petrolio ha lentamente sostituito il carbone, soprattutto per un un aumento del prezzo del carbone causato dall’importanza della manodopera e dalle esigenze salariali dei lavoratori. Il gas naturaleè costituito da una miscela di idrocarburi, in massima parte metano, e da altre sostanze gassose come anidride carbonica, azoto, idrogeno solforato e, in qualche caso, elio. Prima di essere avviato all'utilizzo, il gas naturale viene trattato in modo da eliminare l'anidride carbonica e l'azoto che lo rendono poco infiammabile, e l'idrogeno solforato che è un gas tossico e corrosivo. Ciò che resta è prevalentemente metano.

  6. Svantaggi combustibili fossili • Esauribilità • Reperibilità • Inquinamento • Costo

  7. I Combustibili Fossili Perché? • hanno un alto rapporto energia/volume • sono facilmente trasportabili (la trasportabilità del gas naturale e' funzione della distanza da compiere e della topografia delle zone attraversate con il gasdotto) • sono facilmente immagazzinabili • sono utilizzabili con macchinari relativamente semplici

  8. Fonti rinnovabili • Eolico • Geotermico • Solare • Biomasse • Idroelettrico • Maree

  9. Eolico Con energia eolica si intende l'estrazione di energia cinetica del vento per la produzione di energia meccanica o elettrica. Il vento è essenzialmente dovuto all'energia solare che riscaldando masse d’aria, ne provoca lo spostamento.

  10. Geotermico L’energia geotermica è una forma di energia sfruttabile che deriva dal calore presente negli strati più profondi della crosta terrestre. Aumentando la profondità della superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata, aumentando di circa 30 °C per km nella crosta terrestre. I giacimenti di questa energia sono però dispersi e a profondità così elevate da impedirne lo sfruttamento. Per estrarre e usare il calore imprigionato nella Terra, è necessario individuare le zone dove questo si è concentrato: il serbatoio o giacimento geotermico.

  11. Le biomasse Biomassa Ogni sostanza organica derivante direttamente o indirettamente dalla fotosintesi clorofilliana. 6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6O2 + 6 H2O In questo modo vengono fissate complessivamente circa 2×1011 tonnellate di carbonio all'anno, con un contenuto energetico equivalente a 70 miliardi di tonnellate di petrolio, circa 10 volte l'attuale fabbisogno energetico mondiale.

  12. Energia Idroelettrica L'energia idroelettrica è stata la prima fonte rinnovabile ad essere utilizzata su larga scala, il suo contributo alla produzione mondiale di energia elettrica è, attualmente, del 18%. L'energia si ottiene sfruttando la caduta d'acqua attraverso un dislivello, oppure sfruttando la velocità di una corrente d'acqua; è una risorsa rinnovabile, disponibile ovunque esista un sufficiente flusso d'acqua costante.

  13. IL SOLE • Sole • 99,8% della massa del sistema solare. • Stella di medie dimensioni • E’ costituito da: idrogeno (circa il 74% della sua massa, il 92% del suo volume) ed elio (circa il 24-25% della massa, il 7% del volume), cui si aggiungono altri elementi più pesanti presenti in tracce. • Ha una temperatura superficiale di circa 5 780 K ed una interna di circa 15 milioni di Kelvin. • Il sole fonde nel proprio nucleo, l'idrogeno in elio. Tale processo genera una grande quantità di energia (equivalente a 3,83 × 1026 J), emessa nello spazio sotto forma di radiazione elettromagnetica (radiazione solare) e flusso di particelle (vento solare). • La radiazione solare, emessa fondamentalmente come luce visibile ed infrarossi, consente la vita sulla Terra fornendo l'energia necessaria ad attivare i principali meccanismi che ne stanno alla base; inoltre l'insolazione della superficie terrestre regola il clima e la maggior parte dei fenomeni meteorologici. • L’energia che ci arriva dal sole è pari a 15.000 volte quella che usiamo.

  14. MOVIMENTO DEL SOLE

  15. SPETTRO DEL SOLE Rd : RADIAZIONE DIRETTA + Rdiff: RADIAZIONE DIFFUSA + Rrif : ALBEDO = Radiazione Totale

  16. ENERGIA MEDIA GIORNALIERA

  17. Radiazione solare • La quantità di energia solare incidente in un piano dipende: • A) dall’inclinazione del piano (Tilt). • B) dall’orientamento (Azimut).

  18. POTENZA FOTOVOLTAICA INSTALLATA NEL MONDO

  19. CALCOLO CONSUMI elettrici per la nostra scuola

  20. CLASSI DI MERITO DEI CONSUMI SPECIFICI DI RIFERMENTO PER ENERGIA ELETTRICA Whe/m2 * GG *anno

  21. IL GAP DEI MATERIALI ELETTRICI BANDA DI E Materiali conduttori Materiali semiconduttori Materiali isolanti conduzione valenza Bande di conduzione e di valenza compenetrantesi E conduzione Bande di conduzione e di valenza poco distanti (da 1 a 2 eV) valenza E conduzione Bande di conduzione e di valenza molto distanti valenza Livelli energetici elettroni di conduzione Livelli energetici elettroni di valenza

  22. Impianto Fotovoltaico • Generatore Fotovoltaico • Inverter • Quadro • Interfaccia

  23. Esempi di angoli di installazione per diverse latitudini BASSE LATITUDINI Piccoli angoli di inclinazione ELEVATE LATITUDINI Angoli di inclinazione elevati (anche posizionamento verticale)

  24. COLLEGAMENTO ELETTRICO • Cella MONOCRISTALLINA • Cella POLICRISATALLINA • AMORFO

  25. Particolare di Cella in Silicio Policristallino

  26. Il modulo • Strato Ricoprente in EVA Vinil-Acetato di Etilene • Evitare contatto diretto vetro-cella • Isolare elettricamente • Evitare che si formino interstizi di aria tra cella e vetro

  27. Il modulo

  28. Aspetto Ambientale

  29. Aspetto Ambientale

  30. IL CONTO ENERGIA MODALITA’ DI POSA IN OPERA

  31. Posa integrata nella coperturta Esempi

  32. Posa “retrofit” sul tetto Esempi

  33. Posa su terrazzo Esempi

  34. Posa integrata in facciata verticale Esempi Tipologia di installazione non conveniente alle nostre latitudini

  35. Esempi

  36. E noi? In casa e a scuola 1- evitare di tenere le luci accese 2- ridurre le fonti luminose 3- Sostituire lampadina a incandescenza con lampadina CFL a basso consumo 4- spegnere gli stand-by

  37. Grazie per l’attenzione. Hanno partecipato Giulio Pellegrini 5Bbil Luca Schiavoni 2Cst Kostantin Pilyanskyy 2Cst David Fortunati 5Cst Gabriele Serino 5Cst Micalai Bazas 5Cst

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