LE CENTRALI IDROELETTRICHE

Le centrali idroelettriche possono essere:

Centrali a serbatoio
Queste centrali sono situate in montagna, dove è presente un forte dislivello. L'impianto è formato da tre parti distinte:
- Serbatoio: ricavato da uno sbarramento tramite una diga.
- Condotte: tubi che partono dal serbatoio e arrivano alla centrale che si dividono in: canale di derivazione e condotta forzata.
- Centrale: edificio su due livelli, dove al piano inferiore sono situate le turbine mentre al superiore la sala degli alternatori.

Funzionamento:

La centrale entra in funzione di giorno, quando maggiore è la richiesta di energia.
- L'acqua del lago artificiale defluisce nel canale di derivazione e arriva all'imbocco della condotta forzata.
- Dentro la condotta l'acqua scende lentamente a una quota sempre più bassa e viene schiacciata dall'acqua che sta sopra acquistando energia di pressione.
- Dentro la centrale il tubo termina con una strozzatura, dove l'enorme energia di pressione si trasforma in energia cinetica.
- Il getto d'acqua investe le pale di una turbina, che mette in moto l'albero dell'alternatore, che si mette a girare generando corrente elettrica. L'acqua viene poi fatta defluire in un fiume vicino.

Centrale di pompaggio

Nelle ore notturne e nei giorni festivi il consumo è minore. Spegnere gli impianti non conviene, perché ciò richiederebbe tempi troppo lunghi per la loro riattivazione e sarebbe per di più costoso. Quindi per conservare quest'energia s'impiegano le centrali di pompaggio, le quali sono dotate di un serbatoio a valle e di una pompa accoppiata sotto ogni turbina.

Funzionamento:

- Di giorno dal lago scende l'acqua che dopo aver fatto girare la turbina, che a sua volta fa girare l'alternatore, finisce nel bacino a valle.
- Di notte la corrente prodotta da altre fonti (oggi prevalentemente termoelettrica) arriva nell'alternatore che, funzionando come un motore, fa girare la pompa, che a sua volta fa risalire l'acqua nel lago artificiale. In questo modo si restituisce una minor quantità di energia, a causa delle perdite del ciclo, ma di pregio maggiore, in quanto fornita nelle ore di massima richiesta. In Emilia - Romagna un serbatoio di questo tipo collega i bacini di Brasiamone e Suviana.

Centrali ad acqua fluente

Queste centrali sfruttano direttamente la portata d'acqua di un fiume. Quest'impianto è formato da due parti:
- Diga: è un'opera che sbarra il corso del fiume e crea un dislivello tra l'acqua a monte e quella a valle;
- Centrale: è un edificio situato sulla riva del fiume o ricavato direttamente dentro la diga. Questo è diviso su due livelli: al piano inferiore ci sono i collettori a spirale dove sono alloggiate le turbine; mentre al piano superiore c'è la sala degli alternatori.

Funzionamento:

- L'acqua entra in una condotta a spirale che termina con tante strozzature;
- I getti d'acqua spingono con forza le pale della turbina, che si mette a girare insieme all'alternatore;
- Infine l'acqua viene come risucchiata dal collettore di scarico e defluisce a valle, dove riprende il suo corso normale.

Esempi tipici di tali impianti in Italia sono quelli di Isola Serafini sul Po' e di Castel Giubileo sul Tevere.

Come funziona un pannello fotovoltaico

Alcuni materiali come il silicio possono produrre energia elettrica se irraggiati dalla luce solare. Una caratteristica fisica che ha consentito negli anni '50 la realizzazione della prima cella fotovoltaica della storia. Lo stesso nome "fotovoltaico" esprime in sè tutto il significato della scoperta, "foto" deriva da "luce", "voltaico" deriva da Alessandro Volta, inventore della batteria. Le celle fotovoltaiche collegate tra loro formano un "modulo", un insieme di moduli compone il pannello solare fotovoltaico da installare sui tetti, terreni o terrazzi, ovunque ci sia un irragiamento diretto dei raggi solari. I pannelli fotovoltaici stanno ottenendo rapidamente il favore di consumatori e famiglie. Il vantaggio è evidente, investendo in un impianto fotovoltaico casalingo si abbatte il costo dell'energia elettrica per almeno 25-30 anni. In Germania, e di recente anche in Italia con il Conto Energia, i proprietari dei pannelli solari fotovoltaici rivendono l'energia prodotta alle società elettriche ottenendo in cambio un reddito mensile aggiuntivo. 

I sistemi solari fotovoltaici si dividono in:

Sistemi "stand alone" ( isolati)

Questi sistemi FV non sono connessi alla rete elettrica pertanto non cedono l'energia prodotta in eccesso alla rete ma la accumulano in apposite batterie locali. L'energia immagazzinata consentirà l'erogazione in un secondo tempo (es. illuminazioni stradali in zone di montagna). Questi sistemi hanno l'indubbio vantaggio di fornire energia elettrica in luoghi ancora scoperti dalla rete elettrica e risolvere quindi il problema delle utenze difficili (il cui costo sociale di allacciamento alla rete elettrica è elevato).

 Sistemi "grid connet" (connessi alla rete elettrica)  

Questi sistemi hanno un collegamento diretto con rete elettrica e possono scambiare energia elettrica (es. vendendo alla rete nazionale l'energia prodotta in eccesso dai pannelli solari rispetto al consumo). In questi casi l'utenza può contare sia sull'energia elettrica prodotta dal pannello fotovoltaico sia dalla normale erogazione di energia della rete nazionale. Il costo finale in bolletta sarà il saldo algebrico tra i due flussi di energia. Gli impianni "grid connect" possono essere di piccole dimensioni (es. piccole utenze) o di grandi dimensioni (es. centrali fotovoltaiche). Il principio di funzionamento è simile in entrambi i casi: l'energia elettrica prodotta dai pannelli solari ceduta direttamente alla rete elettrica nazionale e conteggiata a credito da uno speciale contatore del gestore della rete elettrica.

Energia Geotermica

Geotermia significa "calore dalla terra", ossia l'energia termica immagazzinata nel sottosuolo del nostro pianeta, e che nella crosta terrestre aumenta in maniera proporzionale mano a mano che si scende in profondità. è possibile sfruttare questa energia gratuita presente sotto i nostri piedi, trasportandola in superficie utilizzando come vettore l'acqua contenuta all'interno di sonde geotermiche, che vengono inserite nel terreno a profondità generalmente variabili tra i 60 e i 120 metri.
Il calore così ottenuto viene poi integrato con l'ausilio di pompe di calore.
In questi ultimi anni stiamo assistendo ad un vero e proprio boom delle pompe di calore geotermiche che vengono utilizzate per riscaldamento e raffreddamento di abitazioni, ma anche in serricultura, itticultura, balneologia (riscaldamento di terme e piscine), industria ed in molti altri settori. Si tratta della cosidetta bassa entalpia.
L'uso di pompe di calore, abbinato a sonde geotermiche, ha trovato applicazione con centinaia di migliaia di unità in molti paesi del mondo.
La diffusione è destinata a diventare sempre maggiore grazie alla crescente sensibilità delle persone verso l'ambiente che va salvaguardato dagli effetti nocivi dell'inquinamento dovuto principalmente all'uso di combustibili fossili.

Gli Tsunami

L'incubo nucleare dopo lo tsunami. Il Giappone vive una seconda giornata di paura a 24 ore dal devastante terremoto di magnitudo 8,9° di ieri. L'allarme maggiore è per le centrali atomiche. A Fukushima è esploso uno dei 4 edifici del complesso, distruggendo completamente la gabbia esterna di contenimento di uno dei reattori. Alcuni impiegati della centrale sono stati feriti. Il livello di radioattività nella sala di controllo del reattore n° 1 sarebbe salito a mille volte sopra la norma. Lo riporta l'agenzia di stampa Kyodo citando una fonte della commissione di sicurezza. Sono subito scattate le misure di sicurezza: il governo ha portato da 3 a 10 chilometri il raggio dell'area di evacuazione intorno alla centrale, 45mila i residenti che hanno lasciato le loro case. Nell'area esterna alla centrale si sono registrati livelli 8 volte superiori alla soglia critica. Si tratta comunque di valori che, stando a quanto affermato dalla tv pubblica nipponica, non costituirebbero pericolo per la salute pubblica. Il sisma ha bloccato il sistema di raffreddamento anche in tre reattori della seconda centrale nucleare, quella di Fukushima Daini.

Il Classico Impianto di base : il Sistema Eolico piu' popolare : Con un Aerogeneratore possiamo trasformazione l’energia meccanica, attuata da un sistema Eolico in fase di rotazione, in Energia Elettrica.
La macchina Eolica basica :
Allo scopo si utilizza un’elica coassiale ad un alternatore coassiale a magneti permanenti in modo da avere il massimo rendimento con il tipo di avvolgimento trifase e la massima semplicità con l’utilizzo dei magneti permanenti che ci evitano l’impiego di un circuito di eccitazione separato.
La corrente generata ai capi del generatore sarà raddrizzata e trasformata in corrente continua convogliata ai capi di una serie di accumulatori per essere immagazzinata e resa disponibile nel momento dell’utilizzo.
Fondamentalmente vale quanto detto per gli impianti fotovoltaici ad eccezione del gruppo di produzione e della fonte primaria di energia.
La pala eolica presenta delle componenti meccaniche di impatto differente da quello prodotto dai pannelli, richiede una minore superficie, a parità di potenza generata e produce in tutto l’arco della giornata in presenza di vento.
Può essere facilmente abbinato ad un impianto fotovoltaico garantendo, vista la doppia fonte energetica, una maggiore autonomia dell’intero sistema.

Le centrali alimentate a gas sono le meno inquinanti, ma bruciano un combustibile che andrà ad esaurirsi e quindi non sarà più disponibile in un prossimo futuro.


Le centrali ad olio combustibile sono tra le prime nate per la produzione di energia elettrica ed insieme alle centrali idroelettriche producono la maggior parte dell’energia necessaria per il nostro fabbisogno giornaliero, affinché possiamo utilizzare scaldabagni, lavatrici, condizionatori d’aria etc.


Per la produzione di un kW/h elettrico occorre bruciare l’equivalente di circa 2,5 kW/h di combustibili fossili (petrolio e derivati) immettendo in atmosfera circa 600 grammi di Anidride Carbonica che, mista a gas incombusti ed a polveri sottili, crea danni all’ambiente.


Anche il petrolio, come il gas, è destinato all’esaurimento e diventa ogni giorno più prezioso come confermato dal costante aumento dei prezzi. Le energie alternative (alle classiche e piu’ diffuse come : il petrolio, il gas, e l’atomo) sono quelle energie per la cui produzione vengono utilizzate materie rinnovabili a basso costo, quali il legno (scarti di lavorazione, residui organici della pulizia del sottobosco) od il letame utilizzato per la produzione del biogas. Si utilizza anche l’alcol prodotto dalla canna da zucchero, il mais, la soia, i semi di girasole, etc. per la produzione del gasolio ecologico (biodiesel).


Tutte queste materie, se non direttamente presenti in natura, devono essere prodotte o adattate tramite lavorazioni, quindi hanno un costo oltre a provocare fumi con la loro combustione.


Ad Oggi le piu' diffuse Energie Alternative Rinnovabili , sia ad impiego Domestico che Aziendale sono :

Energia Fotovoltaica

Energia Solare Termica

Energia Eolica

ECOLOGIA

(dal greco oikos=casa e logos=discorso, trattazione, studio)

Come conoscenza dell’ambiente naturale, l’ecologia ha sempre rivestito un ruolo fondamentale nella vita dell’uomo, sin dalle società primitive.
Le conquiste tecnologiche ci fanno sentire sempre meno dipendenti dall’ambiente naturale per le nostre necessità quotidiane ma l’energia, i materiali, i processi fondamentali di mantenimento della vita come i cicli dell’ acqua e dell’aria si basano, oggi come sempre, su equilibri degli ambienti naturali.