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Energia elettrica
Marco Gorini 2ªCs Liceo “B. Cavalieri”a.s. 2013/2014
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Indice Energia
Unità di misura
Forme di energia
Energia potenziale elettrica
Corrente elettrica
Centrali elettriche
Parti di una centrale elettrica
Modello di una centrale elettrica
Tipologie di centrali elettriche
Combustibili fossili nelle centrali termoelettriche
Modello di una centrale termoelettrica
Vantaggi e svantaggi
Emissioni delle centrali termoelettriche
Come ridurre le emissioni?
La prima centrale termoelettrica in Italia
Consumo domestico di energia
Come ridurre i consumi di energia elettrica?
Lampadine a basso consumo energetico
Certificazione energetica degli edifici
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Energia L’energia è la grandezza fisica che misura la
capacità di un corpo o di un sistema di compiere lavoro.
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Unità di misura L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale per l'energia è il joule
Joule (J)=
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Forme di energiaL’energia esiste in varie forme:
Energia meccanica (energia potenziale + energia cinetica)
Energia chimica
Energia elettromagnetica
Energia termica
Energia nucleare
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Energia potenziale elettrica
L'energia potenziale elettrica è il lavoro svolto per creare una distribuzione di carica.
Energia potenziale elettrica
Energia magnetica
Energia del campo elettromagnetico
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Corrente elettricaL’energia elettrica mette in moto gli elettroni
presenti in un circuito elettrico dando così origine a corrente elettrica, che è un qualsiasi moto
ordinato di cariche elettriche.
metallo
atomo
Elettrone libero
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Centrali elettricheL’energia elettrica è una fonte di energia
secondaria perché deve essere prodotta per trasformazione a partire da una fonte di energia
primaria. Questo processo di trasformazione avviene all’interno di centrali elettriche.
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Centrali elettriche
In tutte le centrali elettriche, eccetto il fotovoltaico, ci sono tre macchine fondamentali per produrre energia elettrica:
turbina alternatore trasformatore
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Parti di una centrale elettrica
Turbina
Una turbina è una turbomacchina in grado di trasformare l’energia cinetica di un fluido in energia meccanica.
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Parti di una centrale elettrica
Alternatore
Un alternatore è una macchina rotante che trasforma energia meccanica in energia elettrica.
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Parti di una centrale elettrica
Trasformatore
Un trasformatore è una macchina in grado di variare i parametri della potenza elettrica in ingresso rispetto a quella in uscita.
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Modello di una centrale elettrica
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Tipologie di centrali elettriche
Le principali tipologie di centrali elettriche sono:
Termoelettriche
Idroelettriche
Geotermiche
Eoliche
Solari
A biogas e termovalorizzatori
Nucleari
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Combustibili fossili nelle centrali termoelettriche
Dal carbone, petrolio e metano, attraverso il processo chimico della combustione, si ottiene energia termica che scalda l’acqua contenuta in una caldaia. L’acqua evaporando trasforma questa energia in energia cinetica che viene usata per far muovere le pale di una turbina trasformandosi in energia meccanica. Questo movimento grazie ad altre macchine collegate all’asse della turbina si trasforma in energia elettrica.
Energia chimica
Energia termica
Energia cinetica
Energia meccanica
Energia elettrica
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Modello di una centrale termoelettrica
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Vantaggi e svantaggi I combustibili fossili sono oggigiorno la principale fonte energetica sfruttata dall'umanità, grazie ad alcune caratteristiche vantaggiose:
sono "compatti", ovvero hanno un alto rapporto energia/volume
sono facilmente trasportabili
sono facilmente immagazzinabili
sono utilizzabili con macchinari relativamente semplici
costano relativamente poco.
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Vantaggi e svantaggi Hanno per contro importanti svantaggi:
Sono inquinanti, per esempio rilasciano anidride solforosa (SO2) responsabile delle piogge acide
Incrementano notevolmente la quantità di CO2 in atmosfera, ritenuta la principale causa del surriscaldamento globale
Non sono risorse rinnovabili.
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Emissioni delle centrali termoelettriche
L’utilizzo di combustibili fossili per produrre energia a partire dal 1800 fino ad oggi, ha causato un notevole aumento della concentrazione di CO2 in atmosfera con gravi conseguenze sul clima mondiale.
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Emissioni delle centrali termoelettriche
Energia Kwh Stato CO2 Kg/Kwh Mg petrolio
1000 Europa 230.99 Kg 0,0859
1000 Nord A. 453.70 kg 0,0859
1000 Italia 406.31 kg 0,0859
1000 U.S.A 522.25 kg 0,0859
Sito per calcolare le emissioni di CO2
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Come ridurre le emissioni?Entro il 2030 sarebbe possibile ridurre le emissioni di CO2 del settore energetico di una quota pari al totale delle emissioni annue dell’Unione Europea. Lo sostiene uno studio pubblicato da Siemens e realizzato dal professor Horst Wildemann della Technical University di Monaco di Baviera.
“Se le centrali elettriche a carbone venissero sostituite, su larga scala, da centrali a gas, entro il 2030 le emissioni di CO2 nel settore energetico potrebbero ridursi anche del 5% rispetto ai livelli attuali. Certo, sarebbe illusorio sostituire ora tutte le centrali a carbone con quelle a gas, ma le potenzialità individuate sono davvero impressionanti”.
di Silvano Santo 25 ottobre 2013su GreenStyle
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La prima centrale termoelettrica in Italia
La centrale era situata nel centro di Milano, in via Santa Radegonda, a pochi metri dal Duomo. Aveva una potenza di circa 350 kw, generata da quattro dinamo e da considerare notevole per l’epoca. Per la sua costruzione erano stati acquistati i locali del teatro di Santa Radegonda, ormai in disuso da qualche anno.
Il 28 giugno 1883 a Milano entrava in funzione la prima centrale termoelettrica costruita in Europa e la seconda nel mondo (la prima era stata quella di Pearl Street a New York).
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Consumo domesticodi energia
progressivamente diffuso l’impiego di una moltitudine di apparecchiature elettriche che hanno completamente cambiato la qualità della vita domestica.
Nel sistema energetico residenziale si è determinata una crescita dei consumi energetici. Dall’avvento dell’elettricità si è
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Consumo domesticodi energia
15%
15%
18%
11%
13%
4%
4%20% illuminazione altro
frigorifero televisorelavatrice lavastovigliecucina misto scalda bagno elet-
trico
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come ridurre i consumi di energia elettrica?
Prestare attenzione all’etichetta elettrica degli elettrodomestici, senza farsi tentare da prezzi troppo bassi
Non lasciare apparecchi elettrici in standby
Utilizzare lampadine a basso consumo energetico
Ecco alcuni consigli per una bolletta della luce meno “salata”:
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Lampadine a basso consumo energetico
La lampada fluorescente è una lampada a scarica in cui l’emissione luminosa è indiretta, perché l’emittente non è il gas ionizzato ma un materiale fluorescente.
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Certificazione energetica degli edifici
Gli edifici a basso consumo energetico, coniugano comfort abitativo a risparmio energetico, collocandosi all’interno di una specifica classe energetica in base a quanto combustibile consumano all'anno per ogni metro quadro di superficie riscaldata.
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Fine Grazie per l’attenzione