Università degli Studi di Teramo Facoltà di Scienze della Comunicazione

1. “Su aride terre sorgeranno industrie senza inquinamento e senza ciminiere. Foreste di tubi di vetro si estenderanno nelle pianure. All’interno di palazzi di vetro avranno luogo quei processi fotochimici che finora sono stati un segreto geloso delle piante, ma che saranno controllati dall’industria umana. Impareremo come renderli più produttivi della stessa natura. Infatti la natura non ha fretta, ma l’umanità si.” Giacomo Ciamìcian 1912 Università degli Studi di Teramo Facoltà di Scienze della Comunicazione Master Universitario di I Livello in METODI FORMATIVI E STRUMENTI INFORMATICI PER LA DIDATTICA Indirizzo Scienze Naturali Anno Accademico 2006/2007 Daniela Monaco

2. PRESENTAZIONE DELLA LEZIONE Disciplina: Scienze della Terra Classe: I Elettrotecnici Ist.Prof. di Stato per l’Industria e l’Artigianato Teramo N.Alunni: 22 di cui 2 diversamente abili Lezione:“ Le Energie Rinnovabili ” Modulo: “ L’Atmosfera”

3. Perché la scelta di questo argomento? “Siamo arrivati alla resa dei conti! ” L’umanità deve scegliere tra due futuri possibili

4. Competenze Acquisite • Conoscere la composizione chimica e la partizione verticale dell’Atmosfera • Conoscere il bilancio energetico della Terra • Conoscere i principali tipi di Inquinanti Atmosferici • Conoscere i principali tipi di Inquinamento Atmosferico e conseguenze sull’Ambiente

5. Materiali e Sussidi • Utilizzo del Laboratorio Multimediale della Scuola per i contenuti teorici della lezione utilizzando diapositive • Materiale didattico utilizzato: • Libro di testo • Materiale fornito dall’insegnante

6. Metodi Lezione frontale con l’ausilio delle TIC intese come: • Percorso di indagine • Percorso di apprendimento • Percorso di approfondimento • Percorso di recupero

7. Obiettivi trasversali • Acquisire il metodo della ricerca • Raccogliere e trasmettere informazioni • Potenziamento delle abilità comunicativo/espressive • Sviluppare le capacità di cooperare e di collaborare all’interno di un gruppo di lavoro • Potenziare il consolidamento e l’ampliamento delle conoscenze

8. Obiettivi specifici • Analizzare i diversi tipi di risorse energetiche utilizzate • Acquisire la consapevolezza che fra pochi decenni consumeremo più energia di quanta ne produrremo • Comprendere i limiti di sopportazione della Biosfera in merito ad inquinanti come CO2, NO/NO2, polveri • Rendere consapevoli i futuri operatori del settore di un più razionale sfruttamento delle risorse energetiche

9. Contenuti della lezione • Risorse energetiche • L’Italia e l’Energia • Politiche energetiche in Italia • Le energie rinnovabili • Riduzione degli sprechi energetici

10. Risorse Energetiche • Risorse non rinnovabili: • Combustibili fossili: petrolio e carbone • Risorse rinnovabili: • Fonti alternative: energia solare, eolica, biomasse

13. L’Italia e l’energia “Alimentiamo le nostre centrali aCHANEL N°5” Fonti energetiche acquistate all’estero • 54% petrolio • 30% gas naturale • 8% carbone • 7% elettricità da centrali nucleari Il costo della corrente elettrica in Italia è in media il 60% in più rispetto al resto d’Europa

14. Percentuale delle fonti energetiche acquistate all’estero %

15. Politiche energetiche nel prossimo futuro in Italia • Sostituzione del petrolio con gas naturale • Incremento dell’importazione di energia dall’estero • Investimenti per lo sviluppo e la crescita delle fonti energetiche rinnovabili, in particolareEOLICO e SOLARE

16. Energie Rinnovabili • Solare • Eolico • Biomasse

17. Energia Solare • Tecnologie utilizzate per sfruttare l’energia solare: • Impianti • Impianti e • Alcuni esempi dell’impiego di energia solare nella vita di tutti i giorni solari termici a concentrazione fotovoltaici Vantaggi Svantaggi

21. Energia Eolica • Tecnologia utilizzata per sfruttare • Impianti ad l’energia del vento energia eolica Vantaggi e Svantaggi

22. Energia dalle Biomasse • Cosa sono le biomasse • Quali sono le biomasse utilizzabili a scopo energetico • Prodotti derivati dalla trasformazione delle Biomasse e utilizzate a scopo energetico: • Biodiesel • Biogas e Bioetanolo Vantaggi Svantaggi

23. Riduzione degli sprechi energetici • Aumentare l’efficienza energetica di edifici, macchine e processi industriali, permette di ottenere enormi risparmi

24. Menara Mesiniaga • Subang Jaya, Malaysia • Lucernai esterni fanno ombra sui lati caldi dell’edificio • Finestre non schermate sui lati freschi migliorano l’illuminazione naturale • Ventilazione naturale • Il tetto ricoperto di piante riduce il deposito del calore • Edificio Malecon • Buenos Aires, Argentina • La sagoma lunga e stretta minimizza il calore solare • Ventilazione naturale nelle trombe delle scale • Planimetria aperta e finestre manovrabili per sfruttare la brezza proveniente dal fiume • SWISS RE TOWER • Londra Inghilterra • Consuma il 50% in meno dell’energia di un tradizionale edificio commerciale • Ventilazione e sistemi di illuminazione naturale • Riscaldamento naturale passivo • Costruita con materiali che si possono facilmente riciclare Appartamenti Gerusalemme, Israele Pannelli solari per il riscaldamento e serbatoi

25. Muri • Uno spesso isolamento in cellulosa trattiene il calore d’inverno e lo respinge d’estate • Finestre • Doppi vetri riempiti di gas a bassa conduttività riducono il flusso di calore del 50% o più • Bordi sigillati con schiuma di silicone • Lampada fluorescente compatta • Consuma da ad dell’energia necessaria alle lampade a incandescenza • Sensore di presenza che spegne la luce quando non c’è nessuno nella stanza • Computer • Lo schermo a LCD consuma fino al 60% meno dei monitor tradizionali • Genera meno calore • E fatto con materiali riciclabili • Lavastoviglie • Viene riscaldata solo l’acqua necessaria al lavaggio, così non serve che l’acqua calda dell’abitazione sia portata alla stessa temperatura • Consuma circa la metà dell’acqua che occorre per il lavaggio manuale • Forno • Gli elettrodomestici per cucinare sono ancora in fase di sviluppo: raggiunge l’alimento meno del 25% dell’energia consumata da un forno tradizionale • I forni termoventilati possono ridurre il consumo di energia del 20% circa • Frigorifero • Un frigorifero nuovo in media consuma dell’energia di un modello del 1974 • Il vecchio frigorifero è stato riciclato, anziché messo in garage, per avere spazio supplementare per le provviste, e così fa fruttare appieno tutti i benefici dei nuovi modelli ad alta efficienza • Acqua calda • Scaldabagno a energia solare con sistema ausiliario non solare • Serbatoio isolato

28. Svantaggi dalle Biomasse Hanno una resa energetica relativamente bassa L’estensione delle coltivazioni ad uso energetico è limitata dalla sottrazione di terre coltivabili ad uso agroalimentare L’impatto ambientale è relativamente ridotto

29. Vantaggi dalle Biomasse Usa prodotti di scarto come fonte energetica o materie prime abbondanti e rinnovabili Tecnologia disponibile ed economicamente accessibile Favorisce il riutilizzo di terre coltivabili ora abbandonate per mancanza di profitto La loro combustione non contribuisce all’effetto serra e a piogge acide

31. Svantaggi Energia Eolica Bassa densità energetica La potenza prodotta è funzione della velocità del vento La produzione centralizzata richiede grandi spazi Utilizzabile solo in zone particolarmente ventose Hanno un marcato impatto visivo sul paesaggio e sono rumorosi

32. Vantaggi Energia Eolica Usa una fonte energetica inesauribile Tecnologia disponibile ed in continuo sviluppo e miglioramento economicamente accessibile Carico inquinante nullo Permette applicazioni che richiedono elettricità in località remote

36. Svantaggi Fotovoltaico Bassa densità energetica Rendimento ampiamente influenzato dalle condizioni atmosferiche La produzione centralizzata di energia richiede grandi spazi e costi elevati I pannelli devono essere sostituiti ogni 30 anni circa

37. Vantaggi Fotovoltaico Usa una fonte energetica praticamente inesauribile Tecnologia già disponibile e in continuo sviluppo e miglioramento Impatto ambientale nullo Permette applicazioni che richiedono elettricità in località remote In caso di sovrapproduzione di energia permette di ottenere un ricavo vendendo l’eccesso al gestore della rete elettrica

39. Svantaggi Solare Termico Bassa densità energetica Rendimento ampiamente influenzato dalle condizioni atmosferiche Non essendo convertibile in un vettore energetico ha un uso esclusivamente locale Utilizzo limitato ad applicazioni a basso consumo energetico di tipo civile

40. Vantaggi Solare Termico Usa una fonte energetica praticamente inesauribile Tecnologia già disponibile ed economicamente accessibile Impatto ambientale nullo Permette applicazioni che richiedono calore in località remote

44. “Su aride terre sorgeranno industrie senza inquinamento e senza inquinamento e senza ciminiere. Foreste di tubi di vetro si estenderanno nelle pianure. All’interno di palazzi di vetro avranno luogo quei processi fotochimici che finora sono stati un segreto geloso delle piante, ma che saranno controllati dall’industria umana. Impareremo come renderli più produttivi della stessa natura. Infatti la natura non ha fretta, ma l’umanità si.” Giacomo Ciamìcian 1912 Università degli Studi di Teramo Facoltà di Scienze della Comunicazione Master Universitario di I Livello in METODI FORMATIVI E STRUMENTI INFORMATICI PER LA DIDATTICA Indirizzo Scienze Naturali Anno Accademico 2006/2007 Daniela Monaco