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L e risorse naturali sono qualsiasi elemento (minerale, animale, vegetale) utilizzato dall’uomo per soddisfare le proprie necessità. Le risorse naturali, soprattutto quelle utilizzate per produrre energia, si distinguono in RISORSE RINNOVABILI e NON RINNOVABILI. Questi due tipi di risorse si distinguono per il loro tempo di rinnovamento, cioè il periodo necessario perché si formi attraverso processi naturali.
Risorse NON RINNOVABILI Le fonti di energie utilizzate attualmente nei processi quotidiani sono in gran parte energie non rinnovabili. Le principali risorse energetiche non rinnovabili sono: i combustibili fossili e l’energia nucleare. Queste risorse oltre ad avere un lungo periodo di formazione, aumentano di molto l’inquinamento dell’ambiente, favorendo l’effetto serra..
COMBUSTIBILI FOSSILI I combustibili fossili sono risorse energetiche naturali derivate da processi di fossilizzazione di materia organica animale o vegetale. Sul nostro pianeta sono presenti in tre stati: Liquido (petrolio) Gassoso (gas naturale) Solido (carbone)
COMBUSTIBILI LIQUIDI Come abbiamo già detto, in natura il combustibile allo stato liquido è il petrolio. Il petrolio era già usato dai romani, ma fino al XX secolo venivano sfruttati solo i giacimenti che affioravano in superficie. In seguito furono sfruttati anche i giacimenti più in profondità, grazie a macchinari che permettevano la trivellazione del terreno. Il petrolio, come gli altri combustibili, dopo la sua combustione emana gas che causano piogge acide e gravi danni alla salute umana. Dopo l’estrazione, il petrolio deve subire numerosi processi di raffinazione, per poter giungere al prodotto finale. Dopo i processi di raffinazione abbiamo i cosiddetti derivati: cherosene, benzina, gasolio e oli lubrificanti. Il petrolio è un idrocarburo.
Gli idrocarburi sono composti che contengono soltanto atomi di carbonio e di idrogeno. I giacimenti di idrocarburi si formano solo in condizioni speciali, più precisamente dove sono presenti strati di rocce impermeabili, perché gli idrocarburi tendono sempre a risalire in superficie.
COMBUSTIBILI GASSOSI Il combustibile allo stato gassoso presente in natura è il Gas Naturale. Rispetto al petrolio, il gas naturale, il cui componente è il Metano, è meno dannoso per l’ambiente. Inoltre il gas naturale, dopo l’estrazione, non necessita di un processo di raffinazione. A sfavore del gas naturale sono gli eccessivi costi di trasporto, in quanto devono essere allestiti numerosi gasdotti. Il gas naturale è altamente infiammabile, questo aumenta il rischio di esplosioni all’interno della rete di gasdotti.
COMBUSTIBILI SOLIDI Il più importante combustibile solido presente sul nostro pianeta è il carbone. Ha origine dall’accumulo di resti di organismi vegetali e animali decomposti. La formazione del carbone ha diverse fasi, che sono: Formazione della Torba, mediante la trasformazione dei resti vegetali. Essa è formata dal 50% di carbonio. Formazione della Lignite, mediante l’aumento della pressione e della temperatura della torba che le fa perdere dell’acqua. La lignite è formata dal 50-60% di carbonio. Se il processo di carbonizzazione procede la lignite si trasforma in Litantrace, costituita dal 60-90% di carbonio.
Alla fine del processo si forma l’Antracite, un carbone molto pregiato, duro, nero e brillante. L’antracite è formata dal 90% di carbonio.
ENERGIA DEGLI ATOMI: IL NUCLEARE L’energia nucleare è sprigionata dalla materia in seguito alla trasformazione dei nuclei degli atomi che la costituiscono. Ci sono due processi principali per ottenere energia nucleare: Fissione e Fusione. La fusione nucleare ha luogo quando i nuclei degli atomi si fondono formando atomi più pesanti, e quindi sprigionando più energia. Questa reazione avviene solo nel sole, ma si sta cercando di riprodurla sulla Terra realizzando un reattore a fusione. Questo processo si rivela però molto difficile da controllare e quindi molto pericolosa.
La fissione nucleare usa un elemento essenziale per produrre energia, il cosiddetto Uranio-238. All’interno di un reattore, precisamente nel nocciolo, i nuclei di uranio-238 vengono bombardati da particelle accelerate. I nuclei di uranio-238 si dividono, formando a sua volta particelle che innescano una reazione a catena che sprigiona enormi quantità di calore. Questo calore si trasforma in vapore, che viene trasportato in apposite turbine che a sua volta produrranno energia elettrica. I costi per la manutenzione delle centrali sono molto alti, e anche lo smaltimento delle scorie è molto difficile, in quanto sono molto inquinanti e pericolose per l’uomo.
RISORSE RINNOVABILI Le risorse energetiche rinnovabili rappresentano un’alternativa a quelle non rinnovabili. Queste risorse possono essere utilizzate sia per produrre energia che per produrre combustibili. Nei primi anni 2000 l’uso delle risorse rinnovabili era ancora molto basso, e copriva solo il 20% del consumo mondiale. Le principali risorse rinnovabili sono: Energia solare Energia idrica Energia eolica Energia geotermica Biomasse
ENERGIA SOLARE L’energia solare non è altro che quell’energia prodotta dal sole, tramite i suoi raggi. Potenzialmente l’energia solare è una risorsa eccezionale. Negli ultimi anni si sono riscontrati dati che parlano della maggiore energia elettrica che si può ricavare da questa fonte naturale. Oggi questa risorsa è sfruttata attraverso due metodi differenti: solare termico e solare fotovoltaico. solare termico: Questo metodo si basa su l’uso do collettori, pannelli in grado di immagazzinare calore e di trasferirlo in un liquido (generalmente è acqua). Questi collettori permettono di riscaldare grandi quantità d’acqua per uso domestico e sanitario.
Solare fotovoltaico: questo metodo sfrutta i raggi solari per produrre energia elettrica tramite pannelli fotovoltaici. I pannelli fotovoltaici sono formate da piccole celle, di semiconduttori, che immagazzinano calore, trasformandolo in energia elettrica. L’unico svantaggio è quello degli eccessivi costi di installazione degli impianti fotovoltaici.
ENERGIA IDRICA L’energia idrica sfrutta l’energia meccanica prodotta dall’acqua in movimento, che azionando pale o turbine, può essere facilmente trasformata in energia elettrica. È possibile sfruttare anche l’energia cinetica associata a tutti i movimenti dell’acqua. Nelle centrali idroelettriche l’energia cinetica può essere convertita in energia elettrica tramite apposite turbine.
ENERGIA EOLICA L’energia eolica è prodotta dal movimento del vento sulla superficie terrestre. Oggi l’energia eolica è trasformati anche in energia elettrica, attraverso macchine chiamate Aerogeneratori. Questi aerogeneratori sono formati da un sostegno centrale alla cui estremità è fissata un rotore, dove all’interno è presente una grande dinamo. La forza del vento fa girare il rotore, che a sua volta aziona la dinamo formando energia elettrica. L’utilizzo di energia eolica, per la produzione di corrente elettrica, negli ultimi anni sta crescendo, per i suoi costi discretamente bassi.
ENERGIA GEOTERMICA Con le parola energia geotermica definiamo l’energia prodotta dal calore della terra. Le centrali geotermiche sono allestite in aree dove l’acqua presente nel sottosuolo si trasforma in vapore. Il vapore che fuoriesce dal terreno fa girare delle apposite turbine che producono corrente elettrica. Gli svantaggi dell’energia geotermica sono: l’abbassamento del terreno, e la dispersione nell’atmosfera di gas ricchi di sostanze inquinanti.
BIOMASSE Le biomasse sono costituite da materiale vegetale ed animale e possono essere bruciate come la legna, oppure trasformate in biocombustibili liquidi, solidi o gassosi. Un esempio di biocombustibile è il biodiesel. Il biodiesel è un combustibile liquido a base di oli vegetali, può essere utilizzato per i trasporti o per il riscaldamento, consentendo una riduzione delle emissioni inquinanti rispetto al diesel di origine petrolifera. Un altro combustibile biologico è il metano, un gas estraibile durante la decomposizione di resti vegetali o dal letame degli allevamenti. Oggi l’energie da biomasse costituisce più o meno il 14% del consumo mondiale.
