Glossario

Centrale idroelettrica

Impianto che trasforma l'energia posseduta da una massa d'acqua, immagazzinata ad una certa altezza (energia potenziale), in energia elettrica.

La potenza installata in una centrale idroelettrica può essere così espressa: P = n x Q x g x H

dove:
 P: potenza in kilowatt [kW];
 n: rendimento del gruppo turbina-generatore
 Q: portata d'acqua che arriva alla turbina o volume nell'unità di tempo, per la quale la turbina è dimensionata,
 metri cubi al secondo [m3/s];
 g = 9.81 m/s2, accelerazione di gravità;
 H: salto idraulico oppure carico disponibile o caduta, ossia la differenza tra la quota a cui l'acqua è immagazzinata e la quota alla quale è turbinata, metri [m].

L'energia producibile da una centrale idroelettrica, in cui è installata una data potenza, dipende dalla possibilità di azionare le turbine con la portata per la quale queste sono dimensionate o con valori inferiori; dipende quindi dal numero di ore nel giorno e dal numero di giorni nell'anno in cui quelle portate sono disponibili nel fiume o nel lago.
L'unità di misura dell'energia è quindi il kilowattora [kWh].

Gli elementi fondamentali che costituiscono una centrale idroelettrica sono: l'opera di presa, da un lago naturale, da un invaso artificiale o da un fiume; la condotta forzata che porta l'acqua in centrale; l'edificio della centrale che contiene il gruppo turbogeneratore; i quadri elettrici di controllo e di collegamento alla rete generale di distribuzione dell'energia elettrica e tutti gli elementi necessari al buon funzionamento degli impianti; il canale di scarico che riporta nell'alveo del fiume l'acqua turbinata.

Sala macchine

Stanza nell'edificio di centrale in cui sono alloggiati il gruppo turbogeneratore e i quadri elettrici di regolazione e controllo.

Turbogeneratore

Sistema di produzione di energia elettrica essenzialmente costituito da:

- la turbina idraulica, che trasforma l'energia posseduta dall'acqua in energia di rotazione;
- il generatore elettrico (motore), che trasforma l'energia rotazionale in energia elettrica;
- i dispositivi di collegamento e trasmissione tra la turbina e il motore elettrico (per esempio il moltiplicatore o riduttore di giri, i cuscinetti, i giunti, etc...).

 

Turbina idraulica di tipo Cross-flow

L'inventore della turbina di tipo cross-flow fu l'ingegnere australiano A. G. M. Michell, che ottenne il brevetto nel 1903.
La turbina, perfezionata, fu più tardi brevettata in Germania dal professore ungherese Donat Banki, e divenne conosciuta tra il 1917 e il 1919 grazie ad una serie di pubblicazioni.

Attualmente la divulgazione di questo tipo di turbina è per gran parte merito della ditta Ossberger, in Weissenburg, Baviera, che aggiunse al disegno di Michell una serie di accorgimenti originali risultato di un'accurata attività di ricerca e di sperimentazione.
La caratteristica principale della turbina cross-flow è l'ampio getto d'acqua di sezione rettangolare che attraversa due volte il rotore della turbina.

Questa turbina viene generalmente considerata una turbina ad azione, e cioè, in parole semplici, il getto d'acqua che esce dall'iniettore e colpisce le pale è "libero", cioè a pressione atmosferica (lo stesso vale per l'ugello della turbina Pelton).
Questo tipo di turbina è particolarmente adatta ai piccoli impianti idroelettrici con potenze da pochi kilowatt a qualche Megawatt per le seguenti peculiarità :

            - robustezza e semplicità costruttiva,
            - bassi costi di realizzazione e di manutenzione,
            - cadute che vanno orientativamente da pochi metri a circa 100 m ed oltre,
            - buon rendimento medio,
            - grande capacità di regolazione delle portate.

Per questi ultimi motivi la turbina cross-flow viene utilizzata negli impianti ad acqua fluente, privi cioè di invaso, e quindi soggetti a significative variazioni di portata.
Infatti, pur avendo valori di rendimento massimo inferiori alle altre turbine, riesce a mantenere un buon rendimento con qualsiasi valore di portata, potendo funzionare con il rotore parzialmente investito dall'acqua.

Le componenti principali sono:

1.L'iniettore: che indirizza il getto d'acqua nella girante.
2.Il regolatore, che è un dispositivo interno all'iniettore che permette di modulare la portata in entrata nella girante.
3.La girante (o rotore), che è la parte centrale della turbina ed è responsabile della conversione dell'energia        dell'acqua in energia di rotazione; è costituita da un numero variabile di pale, opportunamente curvate, e dall'albero che trasferisce la rotazione al motore.
4.Il coperchio, che viene fissato a protezione della turbina per evitare che gli spruzzi d'acqua raggiungano l'alternatore e contenere eventuali rotture delle parti in rotazione.
Turbina Pelton: la turbina Pelton fu brevettata nel 1880 dall'ingegnere americano Lesten Allen Pelton [Vermillion (Ohio) 1829, Oakland (California) 1908]. E' sicuramente l'esempio più noto e diffuso di turbina ad azione.

Turbina Pelton

La turbina Pelton fu brevettata nel 1880 dall'ingegnere americano Lesten Allen Pelton [Vermillion (Ohio) 1829, Oakland (California) 1908]. E' sicuramente l'esempio più noto e diffuso di turbina ad azione.
La turbina Pelton viene alimentata da uno o più getti d'acqua diretti in direzione tangenziale alla girante.
I getti, indirizzati dall'ugello, o iniettore, colpiscono le pale della girante imprimendole un movimento di rotazione.
Le turbine Pelton funzionano generalmente con alte cadute, e con potenze a partire addirittura da qualche kilowatt fino a decine di Megawatt.

Turbina Francis

La turbina Francis prende il nome dall'ingegnere britannico James Bicheno Francis [Southleigh (Oxfordshire) 1815 - Lowell (Massachusetts) 1892] che la brevettò nel 1849.
In realtà, dati i grandi progressi compiuti negli ultimi cinquant'anni dagli studi sulle costruzioni idrauliche, le moderne turbine Francis sono notevolmente differenti dalla turbina originaria.

Si tratta di una turbina a reazione, cioè, in parole semplici, il passaggio dell'acqua attraverso le pale avviene sempre in pressione, come se la turbina fosse "una continuazione" del tubo. L'acqua si trova a pressione atmosferica solo all'uscita della turbina.

Le turbine Francis sono caratterizzate da un flusso d'acqua che entra nella girante in direzione radiale centripeta e da uno scarico assiale. Sono essenzialmente costituite da una cassa a spirale, un distributore, che contiene pale mobili per poter regolare la portata, e dalla girante.

La turbina Francis funziona nel campo delle medie e basse cadute ed è utilizzata sia nei piccoli impianti idroelettrici a partire da 50, 100 kilowatt, sia in quelli grandi con potenze di decine di Megawatt.


Turbina Kaplan

La turbina Kaplan è una turbina a reazione ideata dall'ingegnere austriaco Kaplan [Murzzuschlag (Stiria) 1876, 1934].

Le turbine Kaplan sono turbine nelle quali la girante è simile a un'elica marina; le pale sono calettate su un grosso e robusto mozzo centrale e sono orientabili di qualche grado in modo da poter sfruttare al meglio l'angolo di incidenza dell'acqua.

Le turbine Kaplan vengono utilizzate quando bassi valori del salto si verificano in concomitanza con valori elevati della portata e sono particolarmente adatte a situazioni in cui quest'ultima subisca forti variazioni stagionali.

In generale questo tipo di turbina viene utilizzata per potenze significative.

Carroponte

Apparecchio di sollevamento e trasporto generalmente utilizzato nella sala macchine della centrale per spostare e alloggiare sugli appositi basamenti la turbina, l'alternatore e gli altri componenti di un certo peso. E' sostanzialmente costituito da due rotaie fissate al soffitto su cui scorre un carrello motorizzato; la versione più semplice con una sola rotaia su cui scorre una carrucola si chiama "gru a bandiera".

Valvole di chiusura e regolazione

Dispositivi manuali o automatici che vengono applicati alla condotta che porta l'acqua alla turbina e/o alla condotta di scarico per interrompere totalmente o parzialmente il flusso nella tubazione.

 

 

Valvola a farfalla

Valvola di chiusura particolarmente indicata per chiusure semplici in condotte di presa e di scarico e per chiusure di sicurezza (con funzionamento automatico) all'inizio di condotte forzate.

 

Amperometro e Voltmetro

Strumenti di misura della corrente e della tensione elettriche.

Quadro elettrico di regolazione e controllo

Quadro protetto, costruito in lamiera, contenente tutti i dispositivi di controllo e regolazione delle caratteristiche elettriche del gruppo turbogeneratore e gli elementi per il collegamento della centrale alla rete di distribuzione dell'energia elettrica generale.

Traversa

E' uno sbarramento costruito trasversalmente a un corso d'acqua che, determinando un innalzamento del livello a monte, permette di derivare attraverso l'opera di presa una portata d'acqua prestabilita per fini potabili, irrigui o energetici.
Inoltre, se dotata di paratoie, la traversa può costituire un sistema di regolazione e controllo del livello dell'acqua in corrispondenza dell'opera di presa e, quindi, può determinare la quantità d'acqua che può essere prelevata dal corso d'acqua.
Costituendo un'interruzione dell'alveo naturale, le traverse provocano gravi problemi alla sopravvivenza degli ecosistemi fluviali.



Le concessioni di uso dell'acqua, che consentono il prelievo delle portate a fini potabili, irrigui o energetici, costituiscono un serio problema per la salvaguardia degli ecosistemi fluviali, e possono provocare elevati degradi ambientali aumentando, in qualche caso, anche il rischio idrogeologico.

In base alle recenti normative in materia di tutela e salvaguardia ambientale, le Amministrazioni locali devono redigere norme che regolino il prelievo dell'acqua, indicando gli obblighi relativi al rilascio in alveo (Deflusso Minimo Vitale) e ai i controlli da effettuarsi.

Il Deflusso Minimo Vitale è, in altre parole, la quantità di acqua che deve essere lasciata nell'alveo per permettere la vita nel fiume.

Negli ultimi anni sono state proposte diverse metodologie per la determinazione della qualità biologica dell'acqua e quindi anche per capire qual è la quantità di acqua minima che garantisce un' accettabile qualità dell'ambiente fluviale. In Italia il metodo maggiormente utilizzato è il "Metodo IBE (Indice Biotico Esteso)". Questo metodo si basa sul fatto che un' alterazione ambientale causa sempre una variazione nella ricchezza di specie acquatiche, accompagnata dalla scomparsa dei gruppi di organismi più sensibili e, spesso, dall'aumento di quelli più tolleranti.
Tale variazione viene osservata mediante una serie di campionamenti in condizioni diverse di portata nel corso d'acqua.

L'IBE può essere utilizzato per:
- il controllo della qualità biologica dei corsi d'acqua;
- verifica dell'impatto sull'ambiente fluviale di un intervento umano;
- la valutazione del "livello di salute" di un corso d'acqua.

Le informazioni ricavate localmente con questo metodo, possono - integrate con misure di qualità chimico-fisica dell'acqua - costituire una base dati per i Sistemi Informativi Geografici che ormai rappresentano lo strumento più utile per il controllo e la difesa del territorio.

GIS

Il Gis, Geographical Information System, è un software molto complesso che consente di gestire componenti hardware di diverso tipo (computers, periferiche grafiche, supporti magnetici...), data bases di grandi dimensioni (dati territoriali, satellitari, aerofotogrammetrici, alfanumerici...) per lo studio, l'analisi e l'organizzazione del territorio.

I GIS sono utilizzati in diverse applicazioni nei settori dell'agricoltura, della protezione civile, dei trasporti, della progettazione di opere e infrastrutture e nei vari settori ambientali (pianificazione territoriale, monitoraggio, valutazione di impatto ambientale...)

 

Biodiversità

E' l'insieme dei geni, delle popolazioni, delle specie, delle comunità e degli ecosistemi presenti sulla Terra.

La conservazione della biodiversità è di fondamentale importanza perché la vita del pianeta dipende da essa per il cibo, per i farmaci, per la conservazione delle risorse naturali, del territorio,...
La distruzione o l'alterazione degli habitat dovuta a insediamenti umani, l'inquinamento, lo sovrasfruttamento delle risorse, sono tutti fattori che portano alla riduzione della biodiversità.
La pratica della monocoltura e le tecniche di manipolazione genetica sono altre minacce alla biodiversità. Le biotecnologie creano in laboratorio specie geneticamente modificate ad alta resa produttiva (tipicamente prodotti alimentari: mais, grano, pomodori,...). Gli agricoltori sono quindi incentivati a coltivare un'unica qualità di piante: ad esempio oggi, negli Stati Uniti si coltiva solo il 20% delle varietà vegetali che si coltivavano 100 anni fa.

Il sistema produttivo diventa così molto più vulnerabile a malattie e a parassiti. La variabilità genetica aiuta invece la specie a difendersi dagli attacchi esterni.

Al Summit sulla Terra di Rio nel 1992 è stata stilata la Convenzione sulla Diversità Biologica (CDB), che attribuisce a ogni Stato la proprietà delle sue risorse biologiche e riconosce il ruolo delle popolazioni indigene sia nella conoscenza che nella conservazione delle biorisorse, ammettendo il loro diritto a trarne profitto.

Centrale termica

E' un impianto di produzione di energia elettrica che utilizza il calore sviluppato dalla combustione per produrre vapore ad alta temperatura in grado di mettere in movimento speciali turbine. La turbina mette in rotazione un albero a sua volta collegato a un generatore elettrico capace di trasformare l'energia rotazionale in energia elettrica.
I combustibili possono essere solidi (carbone, legno, torba, ...), liquidi (petrolio, gasolio...) o gassosi (metano, biogas, ...).

Principalmente le centrali termiche utilizzano i combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) che hanno elevato potere calorifico e si trovano ancora in grande quantità, anche se sono destinati all'esaurimento.
All'attuale tasso di consumo, le stime di durata delle scorte vanno da 40ü 60 anni per il petrolio, a 200 anni per il carbon fossile.

Il problema principale legato all'utilizzo dei combustibili fossili è quello dei sottoprodotti della combustione che sono estremamente nocivi per l'ambiente: il metano (gas naturale) è quello che ha i più bassi valori di emissioni inquinanti, tanto che è previsto il suo graduale impiego in sostituzione del carbone e del petrolio.
Per piccole potenze e per impianti di cogenerazione (teleriscaldamento) si utilizzano combustibili naturali non fossili (biomassa, biogas ...) poco inquinanti ma con basso potere calorifico.

Nella tabella seguente sono riportate le emissioni che derivano dalla combustione di alcuni tipi di combustibili:

Combustibile

S [%] SOx [g/GJ] NOx [g/GJ] Particolati [g/GJ] CO2 [kg/GJ]
Carbone 0.9 584 200 1100 102
Olio combustibile 1 495 150 60 74
Gas naturale 0 0 150 0 57
Paglie <0.1 130 130 1100 (*)
Legno <0.1 130 130 500 (*)

(* ) In linea di principio, nel bilancio complessivo del ciclo biologico della vegetazione le emissioni dovrebbero essere considerate nulle poiché bilanciate dalla maggiore capacità di assorbimento favorita da una corretta manutenzione del patrimonio boschivo.

In particolare l'accumulo negli ultimi decenni di anidride carbonica (CO2), il gas che più contribuisce all'effetto serra, viene considerato il maggiore imputato dell'aumento della temperatura sulla superficie terrestre (riscaldamento globale).
Allo stato attuale le alternative possibili ai combustibili fossili sono solo due: l'energia nucleare e le energie rinnovabili.

Petrolio

E' la fonte di energia più utilizzata nel mondo (circa 1/3 dei consumi energetici mondiali sono coperti dal petrolio). Il petrolio è un liquido oleoso, di colore che va dal giallastro al nero-pece.

Il petrolio deriva dalla decomposizione di materia organica depositatasi nelle diverse Ere Geologiche sul fondo del mare e successivamente coperta da strati di sedimenti impermeabili.

Metano

E' il gas naturale più semplice degli idrocarburi (CH4); viene chiamato metano, dall'idrocarburo che per la maggior parte lo costituisce.
La sua origine è legata a quella del petrolio: è il prodotto di una lenta trasformazione di organismi animali e vegetali in seguito a complessi fenomeni fisici e chimici; perciò abbonda nelle regioni petrolifere, ma può anche trovarsi in zone povere o addirittura prive di petrolio, poiché i gas tendono a spostarsi nel sottosuolo con maggior facilità dei liquidi e si accumulano in sacche.

Il metano è un gas incolore, inodore, non è respirabile e non è velenoso; pesa circa la metà dell'aria, brucia bene sviluppando calore.
Per l'assenza di residui di combustione, l'alto potere calorifico e per la mancanza di tossicità , esso rappresenta un'ottima risorsa energetica naturale.

Il metano è utilizzato per produrre energia elettrica al posto del carbone e del gasolio, ma anche nelle centrali a turbo gas. Per di più è utilizzato per produrre energia termica nel campo industriale, negli usi domestici e civili e nella industria chimica.
Infine esso viene impiegato nella produzione di idrogeno.

Il metano è stato considerato per molto tempo un prodotto poco importante, un parente povero del petrolio. Ma negli anni Cinquanta, sono stati scoperti vasti giacimenti di gas in Canada, in Unione Sovietica, in Italia e nel Sahara: è stato proprio il nostro Paese, primo in Europa ad utilizzare diffusamente il metano come fonte di energia. Sono stati trovati importanti giacimenti di gas in Val Padana e successivamente in Abruzzo, Puglia, Sicilia e nel mare Adriatico, con ricerche off-shore. La rete di metanodotti, ha raggiunto la lunghezza di 14.000 km e copre quasi l'intero Paese. La produzione nazionale non è però sufficiente a soddisfare totalmente la richiesta di metano, perciò viene in parte importato dall'Algeria e dai paesi dell'ex-Unione Sovietica, attraverso due metanodotti internazionali di grande diametro.

Biomassa

Con il termine biomassa si definisce una fonte energetica di origine biologica non fossile.
Essa è costituita da materiali a base di carbonio e idrogeno con un potenziale contenuto energetico.

Esempi tipici di biomasse sono gli scarti organici industriali, gli scarti agricoli, il fogliame, il legno, la parte organica dei rifiuti urbani, il letame animale.

In generale, una limitazione dal punto di vista economico all'utilizzo di questi materiali a fini energetici è la loro stagionalità nonché; gli elevati costi delle operazioni di raccolta, immagazzinamento e trasporto.

I settori più appropriati per l'uso di biomasse sono:

1)il riscaldamento domestico sia di tipo individuale (caldaie a legna, stufe, caminetti) che collettivo (teleriscaldamento),
2)la produzione di energia termica a vapore per usi industriali,
3)la produzione di energia elettrica,
4)la produzione di biocombustibili liquidi (biodiesel e bioetanolo) per l'autotrazione o per il riscaldamento in aree in cui è elevato il rischio di contaminazione ambientale.

Un particolare prodotto dei processi di degradazione dei residui organici è il biogas. Questo è una miscela di sostanze allo stato gassoso, composta da metano per circa il 50% (perciò è infiammabile), da anidride carbonica per il 30-40%, da vapore acqueo (anche fino al 5%), da idrogeno solforato (H2S) (per meno del 2%) e da componenti minori (idrogeno, azoto, monossido di carbonio).

Il biogas si forma in molti ambienti naturali: sedimenti fluviali, lacustri e marini, acque stagnanti, paludi, torbiere, acquitrini...
Le discariche controllate e gli impianti di depurazione sono le principali fonti "artificiali" di biogas.

Inquinamento atmosferico

Comprende ogni alterazione della normale composizione chimica dell'aria a causa della presenza o concentrazione di sostanze chimiche in grado di essere nocive all'uomo o agli altri organismi animali e vegetali, e di recare danno ai beni architettonici, monumentali,...
I principali inquinanti atmosferici sono: il monossido di carbonio (CO), gli ossidi di azoto (NOx), gli ossidi di zolfo (SOx), i composti organici volatili, le particelle sospese (o polveri), il piombo.

Altri inquinanti dell'aria sono i gas a effetto serra (anidride carbonica, metano, CloroFluoroCarburi, ecc.).

Piogge acide

Normalmente le piogge hanno un pH compreso tra 5.0 e 5.6 ; il pH è una misura dell'"acidità": la scala del pH va da 0 a 14. Le sostanze sono dette "acide" se hanno pH inferiore a 7, " neutre", se uguale a 7, "basiche" se superiore a 7.

Le piogge sono considerate "acide" quando il loro pH scende sotto 5,6 e ciò significa che sono almeno 25 volte più acide dell'acqua pura.

Le piogge acide possono formarsi per emissione diretta nell'atmosfera di acido cloridrico, o più comunemente a causa degli inquinanti dell'aria: ossidi di azoto NOx ( provenienti soprattutto dalle emissioni di autoveicoli), o anidride solforosa SO2 (emessa dai combustibili fossili).

I principali impatti ambientali delle piogge acide sono:
- alterazione del pH degli ecosistemi acquatici e danni agli organismi che vi vivono;
- danni alle foreste e alla vegetazione in generale;
- acidificazione dei suoli e conseguente rilascio di metalli tossici dal suolo all'ambiente (acque superficiali e sotterranee), con danni all'agricoltura;
- aumento delle malattie alle vie respiratorie;
- danni alle costruzioni (monumenti, edifici storici...).

Effetto serra

La temperatura della superficie terrestre viene mantenuta a circa 15¡C (valore confortevole per l'uomo e per la vita) da una complessa interazione tra la Terra, l'atmosfera, la radiazione solare e quella infrarossa, cui si dà il nome di "effetto serra".

La radiazione solare, che viene assorbita in minima parte dall'atmosfera, riscalda la Terra la quale riemette energia sotto forma di radiazione infrarossa. Alcuni gas presenti nell'atmosfera (vapore acqueo, anidride carbonica, metano, CFC, ossido di azoto) sono in grado di assorbire questa radiazione e così scaldano gli strati più bassi dell'atmosfera e la superficie terrestre (per questo vengono detti "gas serra").

L'incidenza dell'effetto serra sul clima è notevole: se non esistesse, la temperatura media della superficie terrestre sarebbe di -18°C!
A partire dalla Rivoluzione Industriale, però, le emissioni dei gas serra sono aumentate drasticamente e gli scienziati temono che questa rapida variazione abbia effetti negativi sull'ecosistema planetario.

Un riscaldamento eccessivo dell'atmosfera può infatti provocare:

- lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari e conseguentemente l'innalzamento del livello dei mari;
- l'alterazione sul regime e la distribuzione delle precipitazioni, aumentando per alcune aree i rischi di desertificazione e provocando danni all'agricoltura;
- l'aumento dell'umidità atmosferica, soprattutto alle basse latitudini, e l'incremento dei fenomeni meteorologici violenti (temporali, uragani, ...).

Per diminuire il ritmo di emissione di gas serra nell'atmosfera, la comunità internazionale sta concordando misure per ridurre il consumo di combustibili fossili, aumentare il risparmio energetico, utilizzare energie alternative e sistemi produttivi più efficienti, evitare gli sprechi attraverso il riutilizzo e il riciclaggio.

Ozono

E' un gas costituito da tre atomi di Ossigeno (O3).

E' naturalmente presente nella parte alta dell'atmosfera (stratosfera, a 15 - 30 km di quota), dove forma il cosiddetto "strato di ozono", capace di assorbire i raggi UV e perciò di proteggere gli organismi viventi da questa radiazione solare pericolosa per la loro salute. Alcuni composti chimici prodotti dall'uomo sono in grado di "distruggere" lo strato di ozono stratosferico (buco nell'ozono).
Tra i principali: i CFC o Clorofluorocarburi, gli HCFC o Idroclorofluorocarburi, e altri composti contenenti Cloro o Bromo.

Oltreché nella stratosfera, l'ozono può essere presente anche nella troposfera (lo strato di atmosfera fino a circa 8-12 km di quota). In questo caso si parla di "ozono troposferico" ed esso rappresenta un pericolo per la salute degli organismi. L'ozono troposferico si forma per azione della radiazione solare su alcuni inquinanti presenti soprattutto nelle aree urbane (ossidi di azoto e composti organici volatili). Il fenomeno, indicato con il termine di smog fotochimico per il ruolo svolto dalla radiazione solare, è frequente nelle città, nelle ore più calde delle giornate estive. La presenza di ozono nell'aria che respiriamo provoca irritazioni alle vie respiratorie, agli occhi, e rallenta la crescita di piante e animali.

CloroFluoroCarburi

Detti anche "freon", i CFC sono composti organici a base di carbonio, fluoro, cloro e idrogeno. Sono stati largamente usati come propellenti per bombolette spray, fluidi refrigeranti, solventi e agenti schiumogeni,
A partire dagli anni 70, si è scoperto però che essi rappresentano una minaccia per l'ambiente. I CFC rilasciati nell'aria si accumulano nella stratosfera dove possono intaccare lo strato di ozono. Le molecole di CFC infatti, per azione della radiazione solare ultravioletta, rilasciano atomi di cloro che reagiscono con l'ozono, sottraendolo allo strato.
A causa della loro pericolosità per lo strato di ozono essi sono stati banditi fin dalla fine degli anni '70 negli Stati Uniti, in Canada e nei Paesi Scandinavi. A partire dagli anni '80 anche le altre nazioni hanno iniziato a ridurne la produzione e a sostituirli con sostanze meno pericolose (protocollo di Montreal del 1987, Accordo di Londra del giugno 1990).

I CFC sono anche potenti gas serra.

Energia nucleare

E' quella forma di energia che si manifesta durante le trasformazioni del nucleo atomico.

Le trasformazioni che liberano quantità di energia utilizzabili a fini pratici sono la fissione (rottura dei nuclei pesanti) e la fusione (unione di nuclei leggeri); attualmente è possibile utilizzare soltanto l'energia che si libera nella fissione dei nuclei di pochi isotopi di elementi chimici pesanti: l'uranio-235, contenuto in piccola concentrazione nell'uranio naturale, il plutonio-239 e l'uranio-233, che si ottengono artificialmente nei reattori nucleari.
Le centrali nucleari differiscono da quelle termiche tradizionali soltanto per il fatto che la fonte di calore per generare vapore è costituita da un reattore nucleare: l'energia termica sviluppata dalla fissione dell'uranio viene ceduta a un fluido speciale (circuito primario) che a sua volta la cede all'acqua in un circuito secondario.
Ben note sono le argomentazioni che in alcuni paesi hanno portato alla messa al bando dell'energia nucleare; inoltre, dopo l'incidente di Cernobyl, anche in altri paesi è stato sospeso o ridotto il funzionamento delle centrali nucleari.

Energia eolica

L'energia del vento viene sfruttata mediante l'impiego di macchine eoliche (o aeromotori) in grado di trasformarla in energia meccanica di rotazione, utilizzabile sia per l'azionamento diretto di macchine operatrici che per la produzione di energia elettrica: in quest'ultimo caso il sistema di conversione (che comprende un generatore elettrico con i sistemi di controllo e di collegamento alla rete) viene denominato aerogeneratore. Il componente meccanico principale è il rotore, costituito da un certo numero di pale fissate su di un mozzo e progettate per sottrarre al vento parte della sua energia cinetica e trasformarla in energia meccanica di rotazione.

La tipica configurazione di un aerogeneratore ad asse orizzontale è schematizzata nella figura seguente:

L'energia eolica è stata largamente utilizzata sin dall'antichità in svariate applicazioni; i primi mulini a vento comparvero nelle aree considerate la culla delle civiltà: Mesopotamia, Cina, Egitto. In Europa i mulini a vento apparvero in ritardo, nel Medioevo, ai tempi delle Crociate ma furono poi largamente utilizzati.

I primi generatori di energia elettrica azionati dal vento risalgono agli inizi del '900 e una rapida evoluzione sul piano tecnologico fu compiuta durante il periodo tra le due Guerre Mondiali.
In seguito però l'utilizzazione su grande scala dei combustibili fossili, che nel secondo dopoguerra forniva energia a costi bassissimi, portò a un quasi completo abbandono delle ricerche e della produzione di aerogeneratori.
Negli ultimi anni, l'affinamento delle tecnologie e considerazioni di tipo ambientale che spingono l'opinione pubblica a domandare l'utilizzo di fonti energetiche "pulite" e rinnovabili hanno riproposto la validità dei generatori a vento.

I maggiori produttori europei si trovano nei Paesi Bassi e in Germania, in Italia la maggior azienda manifatturiera è la Riva Calzoni che ha ideato i sistemi "monopala".

Energia solare

I pannelli solari sono gruppi di moduli fotovoltaici montati su una stessa struttura di sostegno; un modulo fotovoltaico, a sua volta, è un insieme di celle fotovoltaiche, dispositivi in materiale semiconduttore in grado di convertire la radiazione solare in una corrente di elettroni.
Collegando in serie-parallelo un insieme opportuno di moduli si ottiene un generatore fotovoltaico che produce una quantità di energia variabile nel corso dell'anno in funzione del soleggiamento e della latitudine della località in cui è collocato; la struttura meccanica che sostiene i moduli è comunque in grado di orientarsi in modo da massimizzare l'irraggiamento solare.

Un impianto fotovoltaico è costituito da un insieme di componenti meccanici, elettrici ed elettronici che captano l'energia solare e la trasformano direttamente in energia elettrica, in modo da renderla disponibile agli utenti.

I collettori solari sono l'elemento essenziale di un impianto per la produzione di acqua calda per uso domestico/sanitario, basato sul principio fisico dell'utilizzazione della radiazione solare per via termica: l'energia solare viene impiegata per innalzare la temperatura di un liquido e sfruttare questo salto termico per il riscaldamento dell'acqua da utilizzare. Generalmente il collettore è costituito da: una copertura trasparente (lascia passare la radiazione in arrivo e blocca quella in uscita), un assorbitore metallico (assorbe la radiazione e trasmette il calore al fluido termovettore), dei canali di circolazione ed un isolamento termico.

ENI

Ente Nazionale Idrocarburi - è una società energetica che si occupa principalmente di attività di ricerca e produzione di idrocarburi, di approvvigionamento, trasporto e distribuzione del gas naturale, di raffinazione e distribuzione di prodotti petroliferi e di attività petrolchimica.
Fu costituita nel 1953 per promuovere e sviluppare le attività energetiche nazionali.

Oggi l'ENI opera in 77 Paesi con oltre 80.000 dipendenti e produce più di 1 milione di barili di petrolio equivalente al giorno; è quotata sulle borse di New York e Milano e occupa ormai da tempo una posizione di rilievo nel club delle grandi compagnie mondiali.

Può essere considerata infatti "l'Ottava Sorella" intendendo "Le sette sorelle" il termine giornalistico con cui erano conosciute le principali società petrolifere (British Petroleum, Exxon, Gulf, Mobil, Royal Dutch Shell, Standard Oil of California e Texaco), che hanno controllato la produzione e il commercio internazionale del petrolio fino agli inizi degli anni settanta, quando si è formato il cartello dei paesi produttori (OPA).

ENEL

Ente Nazionale per l'Energia Elettrica - è una Società per azioni che produce, trasforma e vende energia elettrica.

L'Enel nasce con la legge n. 1643 del 6 dicembre 1962 con il compito di realizzare una diffusione capillare e omogenea del servizio elettrico nel Paese e, di fatto, inizia la sua attività nel 1963 con il graduale assorbimento di circa 1250 imprese elettriche.

Attualmente, con 59.000 Megawatt di potenza installata e 29 milioni di clienti Enel si pone tra le maggiori aziende elettriche mondiali: copre l'80% della produzione di energia elettrica italiana ed è per importanza, al terzo posto nel mondo.
Enel vive oggi una fase di cambiamento mirato ad affrontare il nuovo scenario del mercato elettrico europeo. In particolare l'Azienda prevede una liberalizzazione graduale e consistente del mercato dell'energia elettrica a partire dal 19 febbraio 1999, secondo quanto stabilito dalla Direttiva europea 96/92.

 

Azienda Municipalizzata

E' un'azienda che gestisce i servizi pubblici che le vengono assegnati direttamente dagli Enti Locali. I più rilevanti sono: i trasporti, la distribuzione dell'energia elettrica, del gas e dell'acqua, la nettezza urbana, la depurazione, etc…
Nei confronti degli Enti Locali l'azienda municipalizzata gode di ampia autonomia di gestione ma non le è riconosciuta una personalità giuridica propria. Recentemente si è avviato un processo di privatizzazione delle aziende con la loro trasformazione in società di capitali.

Filobus

E' un mezzo di trasporto pubblico senza rotaie azionato da un motore elettrico, a sua volta alimentato da una rete aerea. La trazione filoviaria, per l'assenza di gas di scarico, è soprattutto vantaggiosa nei servizi urbani, tanto che in diverse aree metropolitane con elevato rischio di inquinamento è oggi in forte sviluppo.

Energia pulita

Il concetto di "energia pulita" è strettamente legato a quello di "sviluppo sostenibile".

Il rapporto della Commissione Mondiale per l'Ambiente e lo Sviluppo del 1987 precisa che lo sviluppo sostenibile è "quello che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la capacità delle generazioni future di soddisfare i propri".
In realtà lo sviluppo sostenibile non nega la crescita ma considera l'intervento tecnologico come lo strumento per rendere più produttivo l'ambiente, anche se in questo modo lo trasforma.

L'ambiente è una risorsa finita, soltanto in parte rinnovabile, esso inoltre ha una limitata capacità di carico, nel senso che riesce ad assorbire una certa quantità di inquinanti risanando il danno subito, ma una volta superata una certa soglia, il danno non riesce ad essere riassorbito in tempi ragionevoli e l'effetto è irreversibile.

Particolare attenzione va posta nella produzione dell'energia di cui si ha continuamente bisogno, nella scelta delle fonti energetiche e delle tecnologie di trasformazione, in modo da contenere il più possibile l'effetto sull'ambiente.

Per ridurre l'impatto ambientale dell'energia è possibile agire su due diversi fronti:

• favorire il risparmio energetico, cioè ridurre i consumi e in particolare gli sprechi di energia, a parità di produzione e/o di benessere;

• sostituire le fonti energetiche di tipo tradizionale, legate essenzialmente a fonti di tipo fossile, con nuove fonti di tipo alternativo: rinnovabili e più pulite.

Si definiscono fonti "rinnovabili" di energia quelle fonti che, a differenza dei combustibili fossili e nucleari, destinati ad esaurirsi in un tempo finito, possono essere considerate virtualmente inesauribili.
Esse comprendono l'energia solare, idraulica, del vento, delle biomasse, delle onde e delle correnti marine.
Sono inoltre considerate come tali l'energia geotermica, presente in modo concentrato in alcuni sistemi profondi nella crosta terrestre e l'energia dissipata sulle coste dalle maree, dovute all'influenza della luna.

Infine anche i rifiuti, per la loro composizione e poiché la loro produzione inevitabilmente accompagna la vita e le attività dell'uomo, vengono considerati fonte di energia rinnovabile.

Le fonti rinnovabili sono diffuse e disponibili, nelle loro varie forme, a tutte le latitudini e possono essere convertite in energia utilizzabile industrialmente con tecnologie ormai largamente collaudate.
L'impatto sull'ambiente varia significativamente a seconda della fonte e della tecnologia utilizzata, ma in ogni caso è nettamente inferiore a quello dei combustibili fossili.

In particolare, le emissioni di gas serra sono limitate ad alcune fonti e comunque molto contenute.

A questo proposito il Protocollo di Kyoto, approvato nel dicembre 1997 dalla Convenzione sui cambiamenti climatici (UNFCCC) cui hanno partecipato 10.000 persone in rappresentanza di 170 stati, costituisce una grande opportunità per rilanciare anche in Italia le fonti rinnovabili.
L'accordo infatti impegna i paesi industrializzati a ridurre in modo drastico le emissioni di gas serra entro il 2010 e a tal scopo in generale le direttive europee prevedono il raddoppio del contributo energetico delle fonti rinnovabili.
Purtroppo rispetto agli idrocarburi fossili il costo dell'energia rinnovabile è ancora molto elevato, ma soprattutto - con esclusione delle centrali idroelettriche - la potenza unitaria installabile è ancora troppo limitata per poter soddisfare gli enormi fabbisogni energetici dei Paesi Industrializzati.
Ad esempio, per poter sostituire una centrale termica di medio-bassa potenza - circa 30 MW - sarebbero necessari 600 aerogeneratori di medio-alta potenza unitaria - 500 kW - che comunque non potrebbero garantire la continuità della produzione in assenza di vento.

Si pensi inoltre che un singolo aerogeneratore da 500 kW è costituito da un complesso elettromeccanico (pale, mozzo, rotore, etc…) il cui peso supera le 10 tonnellate ed è collocato sulla sommità di una torre di acciaio alta 40/50 metri.

La strada per la produzione di energia pulita è ancora molto impervia e faticosa, ma é tracciata: bisogna percorrerla a tutti i costi perché ne va del futuro del nostro pianeta!

Aree a elevato rischio di crisi ambientale

In base al D.L. 112 del 31.03.1998, le regioni possono dichiarare "aree a elevato rischio di crisi ambientale" quelle aree caratterizzate da gravi alterazioni degli equilibri ecologici nei corpi idrici, nell'atmosfera e nel suolo che comportano rischio per l'ambiente e la popolazione.

La dichiarazione ha validità per un periodo di cinque anni ed è rinnovabile una sola volta.

Per queste aree le regioni definiscono un piano di risanamento per limitare le situazioni di rischio e promuovere il ripristino ambientale.

... Quali sono nella tua regione le aree a elevato rischio ambientale?

 

 

 

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