# data[].attributes.attachment_link.title
Rinviato ancora il progetto ITER sulla fusione nucleare: cosa cambia e le conseguenze

# data[].attributes.attachment_link.description
Annunciate importanti novità per il reattore a fusione nucleare ITER: l’impianto entrerà in funzione nel 2039, con 4 anni di ritardo ma con una riorganizzazione

# data[].attributes.attachment_link.description
TELECOMUNICAZIONI nel villaggio globale La trasmissione nel mondo di notizie, informazioni, idee e opinioni avviene attraverso i mezzi di comunicazione di massa: stampa, radio, televisione, Internet. I mass media possono raggiungere contemporaneamente e in diretta, milioni di

# data[].attributes.headline
FUSIONE NUCLEARE: il futuro dell'energia

# data[].attributes.subject
FUSIONE NUCLEARE: il futuro dell'energia

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Spesso associamo il termine " nucleare" ad un pericolo, al disastro di Chernobyl , alla radioattività o alla bomba atomica. In realtà la fusione nucleare è tutt'altra cosa rispetto alla fissione (quella delle centrali tipo Chernobyl). A dirla tutta, dal punto di vista fisico è il contrario.

In questo video vedremo cos'è la fusione nucleare, cosa cambia rispetto alla fissione e, soprattutto, cos'è il progetto ITER.

La fusione, da un punto di vista fisico, consiste nell' unione di due atomi leggeri (di idrogeno), con conseguente liberazione di grandi quantità di energia; la fissione invece parte da atomi pesanti (come l'uranio) e li spezza in atomi più leggeri tramite bombardamento di neutroni. Insomma la fusione è quasi il processo inverso della fissione. È importante conoscere questa differenza? Certo che sì! A causa del diverso funzionamento, un reattore a fusione in caso di guasto non genererebbe una reazione a catena. Inoltre la fusione non genera residui radioattivi a lunga vita.
Inoltre è una fonte energetica rinnovabile, molto più pulita di tante altre fonti (non emette CO2) e pressoché inesauribile.

Se l'utilizzo della fusione comporta così tanti vantaggi perché non la utilizziamo ancora?
Perché è fisicamente complicatissimo mettere in moto una reazione di fusione. Il problema è che per fondere i due atomi dell'idrogeno è necessaria un'energia gigantesca, in grado di vincere la repulsione atomica di due nuclei dello stesso segno (positivo). Concettualmente è la stessa repulsione che si ha affiancando i poli positivi o negativi di due calamite.

In questi anni, mentre noi viviamo tranquillamente le nostre vite, a Cadarache, nel Sud della Francia, è in corso uno dei progetti sperimentali più ambiziosi della storia umana, frutto della collaborazione internazionale tra Europa, Giappone, Stati Uniti, Russia, Cina, India e Corea. Si tratta del progetto ITER (acronimo di International Thermonuclear Experimental Reactor), che in latino significa "strada", "percorso", per condurre le società verso un nuovo modello di produzione di energia, auspicabilmente entro il 2060.

Di cosa si tratta? Come lo stanno costruendo? Ve lo mostro in questo video.

# data[].attributes.attachment_link.title
La fusione nucleare è la più grande sfida tecnologica della storia

# data[].attributes.attachment_link.description
La fusione nucleare non è da confondere con la fissione nucleare. La fusione nucleare genera energia tramite l'unione di due atomi leggeri (idrogeno) mentre la fissione 'spezza' un atomo pesante (come l'uranio) tramite bombardamento di neutroni. I vantaggi della fusione sono molti, dal minor impatto ambientale al fatto di essere rinnovabile, ma è una tecnica complicata da sviluppare.

# data[].attributes.headline
Storia dell'invenzione della macchina a vapore di James Watt

# data[].attributes.subject
Storia dell'invenzione della macchina a vapore di James Watt

# data[].attributes.headline
Assonometria isometrica del prisma  a base esagonale

# data[].attributes.subject
Assonometria isometrica del prisma  a base esagonale

# data[].attributes.headline
Sviluppo sostenibile, Green Economy e Agenda 2030

# data[].attributes.subject
Sviluppo sostenibile, Green Economy e Agenda 2030

# data[].attributes.attachment_link.title
ENERGIA DALLE BIOMASSE (FONTI RINNOVABILI 7di7)

# data[].attributes.attachment_link.description
FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI 7/7 ENERGIA DA BIOMASSE 1. BIOGAS Le BIOMASSE sono materie prime rinnovabili ricavate da scarti e residui di attività agricole, zootecniche e forestali, o da coltivazioni appositamente create. Il loro contributo nella produzione di energia elettrica è

# data[].attributes.attachment_link.title
ENERGIA GEOTERMICA (FONTI RINNOVABILI 2di7)

# data[].attributes.attachment_link.description
ENERGIA GEOTERMICA Se le acque piovane o dei fiumi si infiltrano nel suolo permeabile, fino ad incontrare lo strato impermeabile e caldo, esse si riscaldano. La temperatura che queste acque raggiungono può variare da soli 50'÷60'C fino ad alcune centinaia di gradi. Nel 1904 a

# data[].attributes.headline
Vantaggi e utilizzo del geotermico in Italia

# data[].attributes.subject
Vantaggi e utilizzo del geotermico in Italia

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
La geotermia è l'utilizzo dell' energia geotermica, quindi del calore naturalmente presente nel sottosuolo, per la produzione di energia. È una fonte d'energia considerata rinnovabile e pulita e che presenta un ventaglio di applicazioni estremamente ampio, dalla produzione di energia elettrica a quella del calore. Vediamo quindi come è distribuita nel mondo e quali sono alcune tra le sue principali applicazioni.

La produzione di energia geotermica a livello mondiale

La temperatura nella crosta terrestre aumenta con la profondità (il cosiddetto gradiente geotermico) in media di circa 30˚C ogni 1000 m. Tuttavia, ci sono regioni dove queste temperature sono più alte grazie a condizioni geologiche favorevoli che hanno permesso lo sviluppo di attività magmatica o vulcanica e la formazione di campi geotermici ad alta temperatura. In queste zone i fluidi geotermici che vengono estratti da pozzi profondi dai 1500 ai 5000 m, raggiungono temperature superiori ai 200˚C. Parliamo di zone come l'Islanda, la Nuova Zelanda, l'Indonesia, le Filippine, il Giappone (solo per menzionarne alcune) ma anche zone relativamente insospettabili come la California, la Turchia e, arrivando in Italia, la Toscana meridionale.

Come viene sfruttata l'energia geotermica?

L 'energia geotermica può essere sfruttata sia per la produzione di calore (prevalentemente in ambiente domestico) sia per la produzione di elettricità.

La geotermia per il calore

Il calore presente nel sottosuolo può essere sfruttato per la produzione di calore sia a livello domestiche che per il teleriscaldamento.
A livello domestico questo viene solitamente fatto attraverso pompe geotermiche, cioè impianti al cui interno circola un fluido refrigerante e che sono in grado di riscaldare gli ambienti in inverno e di rinfrescarli in estate. Quindi. se pensiamo che a livello globale circa il 50% della domanda di energia è legata all'approvvigionamento di calore, è facile pensare che la geotermia possa giocare un ruolo importante. Tuttavia, è solo a partire degli ultimi 5-10 anni che gli utilizzi termici delle risorse geotermiche sono in forte espansione. In Europa Francia e Germania rappresentano due esempi ideali per dimostrare il potenziale della geotermia quando le temperature delle risorse geotermiche tecnicamente e economicamente accessibili sono a temperature inferiori rispetto a quelle necessarie per la produzione di elettricità.

Per la produzione di calore le temperature in gioco si aggirano attorno ai 70-150˚C, le cosiddette risorse a media temperatura, reperibili a profondità tra i 2000 e i 5000 m. In Germania, la zona della Bavaria e in particolare di Monaco di Baviera è estremamente attiva nello sviluppo di progetti geotermici per la produzione di calore attraverso la valorizzazione di risorse a temperatura compresa tra i 40 e 160˚C, temperature ideali per alimentare reti di teleriscaldamento.

Mappa con la posizione dei principali impianti geotermici a Monaco di Baviera (Keil et al., 2021).

A Parigi, i pozzi producono acqua a temperature tra i 56 e gli 86˚C ad una profondità compresa tra i 1600 e i 1800 m. Nella regione parigina si conta il maggior numero di centrali a media-bassa temperatura al mondo, con 46 centrali che forniscono calore a circa il 6-7% della popolazione totale di 11 milioni di persone. La singola centrale permette di produrre calore e acqua calda sanitaria per circa 4.000-6.000 abitazioni.

In Italia, la città di Ferrara rappresenta un vero e proprio fiore all'occhiello dell'utilizzo delle risorse geotermiche per il riscaldamento della città. Infatti, sin dagli anni '50 la zona di Ferrara fu interessata di perforazioni esplorative per idrocarburi, che invece portarono, letteralmente, alla "scoperta dell'acqua calda" a 100˚C a circa 2000 metri di profondità: questo contrisce a fornire calore per circa 25.000 unità abitative e a ridurre le emissioni di CO₂ in atmosfera rispetto a un impianto di teleriscaldamento alimentato da fonti fossili. Inoltre, la geotermia è stata integrata con la produzione di energia da rifiuti solidi urbani creando una perfetta sinergia di fonti d'energia complementari e sostenibili.

La geotermia per l'elettricità

Nei Paesi dove la temperatura nel sottosuolo cresce molto più rapidamente rispetto al normale gradiente geotermico, è possibile realizzare delle vere e proprie centrali geotermiche. Si tratta di impianti che prelevano direttamente fluidi caldi dal sottosuolo e, facendo scorrere il vapore attraverso una turbina, sono in grado di generare elettricità.
Gli Stati Uniti in questo senso sono la nazione con la maggiore potenza installata: parliamo di 3,7 GW, pari allo 0.4% della produzione elettrica di tutto il Paese Il pozzo più caldo che sia mai stato realizzato e che è ora impiegato per alimentare una centrale geotermoelettrica è invece il pozzo IDDP-1 in Islanda che ha raggiunto una temperatura di 452 ̊C a 2096 m di profondità. Tuttavia, si trova in Toscana il pozzo Venelle 2, dove sono state misurate le temperature più alte, superiori a 500˚C a una profondità di 2900m.
Ma è sempre l'Italia, grazie agli investimenti esteri di Enel Green Power, che detiene il record della centrale geotermica operativa alla quota più alta del mondo: parliamo dell'impianto di Cerro Pabellon in Cile, posto a 4500 m sul livello del mare.

La geotermia per l'estrazione di litio

Al momento sono in fase di studio anche progetti innovativi per altri utilizzi dei fluidi geotermici a media-bassa temperatura. In particolare, il bacino del fiume Reno, che separa Francia e Germania, presenta condizioni geotermiche estremamente interessanti non solo per la produzione di energia, ma anche per l' estrazione di metalli dai fluidi geotermici, in particolare di litio, tali da poter fornire materie prime prodotte localmente all'industria di produzione di batterie e dei trasporti.

E in Italia? L'Italia è la culla della produzione di elettricità da fonte geotermica, dove tutto è nato e dove tutto è ancora in forte evoluzione. Infatti risalgono al 1904 i primi esperimenti di utilizzo dei fluidi geotermici per la produzione di energia elettrica fino a oggi, in cui l'elettricità prodotta in Toscana fornisce quasi il 30% del fabbisogno della regione a circa all'1% dell'intero Paese. Litio geotermico italiano? Certo che sì... Recentemente è stato firmato un accordo per la valutazione delle risorse il litio geotermico nel nord del Lazio, nella zona di Cesano dove il pozzo Cesano 1, profondo 1.390 metri, presenta temperature interessanti per la produzione di energia geotermica (circa 200 °C) ma anche un elevato contenuto di litio nel fluido.

Ma la geotermia in Italia non è formata solamente da grossi progetti industriali. Sempre in Toscana tutta una serie di utilizzi a cascata sono stati sviluppati in collaborazione tra industria, municipalità, artigiani, agricoltori e imprenditori locali, creando una vera e propria filiera che va "dalla fumarola alla forchetta", partendo dalla centrale geotermica per arrivare a prodotti gastronomici come la birra e il pecorino - esempi virtuosi replicabili a scala globale.

# data[].attributes.attachment_link.title
Energia geotermica: cos'è, vantaggi e utilizzi in Italia e nel mondo

# data[].attributes.attachment_link.description
La geotermia è l'utilizzo dell' energia geotermica, quindi del calore naturalmente presente nel sottosuolo, per la produzione di energia. È una fonte d'energia considerata rinnovabile e pulita e che presenta un ventaglio di applicazioni estremamente ampio, dalla produzione di energia elettrica a quella del calore.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Questa è una domanda estremamente ricorrente: in effetti la geotermia presenta una lunga serie di vantaggi legati al fatto che è una risorsa disponibile 24 ore su 24, 365 giorni l'anno, che è rinnovabile e che ha impatti ambientali estremamente limitati. Andiamo quindi a vedere per quale motivo la geotermia non è ancora così popolare, sia da un punto di vista tecnico che economico.

I limiti della geotermia

I principali limiti della geotermia possono essere suddivisi in 5 gruppi principali: economici, tecnici, ambientali, sociali e politico-normativi.

Motivi economici

I motivi economici sono legati sia a quanto costa produrre energia con la geotermia sia ai vantaggi che ci possono essere per chi investe in questa fonte rinnovabile. Poco importa in questo caso la dimensione del progetto: la geotermia, infatti, è in generale una soluzione che richiede investimenti iniziali più elevati rispetto ad altre fonti di energia, incluse le rinnovabili.

Ad esempio, un'installazione per la climatizzazione di una casa di circa 100m2 richiede un investimento iniziale di circa 25-30.000 euro per un impianto a sonde geotermiche verticali accoppiato ad una pompa di calore. I costi sono ripartiti al 60% circa per la componente sottosuolo (analisi geologiche iniziali, perforazione e installazione delle sonde) e un 40% per la parte di superficie (analisi dei fabbisogni energetici, pompa di calore e installazione). Inoltre, con un'ulteriore spesa iniziale di circa 3000-4000 euro, è possibile installare i pannelli radianti che permettono anche il raffrescamento in estate.

Questi sono costi importanti che un privato deve affrontare, a fronte però di un' efficienza maggiore del 30-50% rispetto ad altre fonti e relativa riduzione dei costi di manutenzione inferiori del 50-70% rispetto a tradizionali impianti di riscaldamento. Maggiore è la scala del progetto, maggiore sono i benefici dell'installazione di questo tipo di soluzioni geotermiche. Il grosso limite è che questo tipo di soluzione geotermica funziona molto bene se integrata in edifici di nuova costruzione o che sono andati incontro a importanti opere di ristrutturazione ed efficientamento energetico.

Per quanto riguarda invece grandi installazioni come le centrali per la produzione di elettricità che abbiamo in Toscana o per la produzione di teleriscaldamento, i costi sono decisamente di un altro ordine di grandezza, motivo per cui al momento la geotermia, a questa scala, è un affare ancora per pochi. Anche in questo caso l'economia di scala gioca un ruolo importante, maggiore è l'impianto che si realizza, minore sono i costi per MW installato. Parliamo quindi di investimenti che variano dai 75 ai 100 milioni di euro, in tempi di realizzazione decisamente lunghi, 10-15 anni prima della messa in esercizio della centrale.
Inoltre va considerata la componente di rischio: le prime fasi di un progetto, fino al completamento del primo pozzo, sono a rischio elevato: con opportune attività esplorative di superficie si possono ridurre le incertezze e mitigare il rischio di ritrovarsi con il primo pozzo che non raggiunge i risultati attesi.

Motivi tecnici

I motivi tecnici sono legati principalmente alla comprensione del tipo di risorse geotermiche presenti e a come poterle estrarre e utilizzare nel modo ottimale. Le risorse più facili da utilizzare sono quelle a bassa temperatura, diciamo al di sotto dei 25˚C, che sono reperibili attorno ai 100 - 500 m di profondità. In questo caso gli ostacoli di carattere tecnico sono marginali: occorre solamente comprendere se l'edificio è adatto all'approvvigionamento geotermico e, in caso affermativo, quantificare il fabbisogno energetico dell'utenza finale e dimensionare le sonde geotermiche e la pompa di calore di conseguenza.

Motivi ambientali

La costruzione di un impianto geotermico ha un impatto ambientale che, per quanto ridotto, deve sempre essere tenuto in considerazione. Infatti, come ogni fluido presente nel sottosuolo, anche i fluidi geotermici contengono degli elementi dissolti (come calcio, sodio, magnesio, silice, cloro, bicarbonato) e gas (per la maggioranza anidride carbonica, ma anche idrogeno solforato, metano, mercurio, ammonio, e altri in concentrazioni limitate).

Parlando sempre di progetti di dimensioni industriali, è importante evitare che ci sia contaminazione delle acque superficiali a uso potabile e dell'atmosfera. Altri impatti di carattere ambientale riguardano l'utilizzo del suolo, le emissioni acustiche, gli impatti visivi, gli impatti sulla fauna e sulla flora, e decisamente importante, spinosa e a volte utilizzata in maniera strumentale, la sismicità associata alla perforazione dei pozzi e alla produzione. Tutti questi impatti vengono valutati attraverso procedure dette di Valutazione di Impatto Ambientale che vengono depositate alle autorità competenti al fine di ottenere le autorizzazioni a esplorare, perforare e costruire la centrale, e sono aperte al pubblico, il quale ha diritto a esprimere il suo disaccordo.

Motivi sociali

Anche l' aspetto sociale è da tenere in alta considerazione, visto che questo fattore può accelerare o addirittura bloccare l'adozione della geotermia soprattutto per grandi progetti industriali. L' accettazione sociale da parte delle comunità locali è un requisito fondamentale per lo sviluppo della geotermia, ma, dati alla mano, è inferiore a quella di altre energie rinnovabili.
Alcuni dei fattori che influenzano l'accettabilità sono: la limitata conoscenza della tecnologia da parte del pubblico, la copertura mediatica negativa, la preoccupazione per un impatto ambientale come la sismicità indotta, il consumo di acqua e l'effetto negativo sulle sorgenti termali, il basso livello di partecipazione della comunità ai processi di consultazione e allo sviluppo del progetto. D'altra parte, lo sviluppo dell'energia geotermica dovrebbe contribuire a migliorare lo stile di vita locale, fornendo fonti di energia, lavoro, istruzione e salute, e riducendo le dipendenze del Paese dall'estero.

# data[].attributes.attachment_link.title
Come mai non usiamo l'energia geotermica in maniera diffusa?

# data[].attributes.attachment_link.description
L'energia geotermica potrebbe essere una fonte energetica vantaggiosa, specialmente dal punto di vista ambientale: allora per quale motivo la usiamo così poco?

# data[].attributes.attachment_link.description
Le tre grandezze che abbiamo elencato sono legate tra loro da una legge detta LEGGE DI OHM che afferma che: "la corrente che passa in un filo conduttore è direttamente proporzionale alla tensione elettrica tra le due estremità del filo e inversamente proporzionale alla resistenza

# data[].attributes.attachment_link.title
ENERGIA DAI RIFIUTI (FONTI RINNOVABILI 6di7)

# data[].attributes.attachment_link.description
Gli oggetti che l’uomo costruisce e utilizza, così come i residui delle attività industriali, artigianali, agricole e dei consumi dei cittadini sono destinati, prima o poi, a diventare rifiuti. PRO FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI 6/7 ENERGIA DAI RIFIUTI - essere utilizzati per

# data[].attributes.headline
Centrali termoelettriche a vapore - schema

# data[].attributes.subject
Centrali termoelettriche a vapore - schema

# data[].attributes.attachment_caption
Il motore e la macchina a vapore: storia della rivoluzione di produzione e trasporti

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Il sistema industriale moderno ha avuto origine alla fine del '700. Il suo sviluppo fu reso possibile dall'introduzione delle macchine e, in particolare, del motore a vapore, che rivoluzionò sia i sistemi di produzione sia i trasporti. L'invenzione del motore a vapore avvenne in varie tappe e fu portata a termine dopo il 1765 da James Watt. Scopriamo la storia di questa fondamentale invenzione.

Come funziona la macchina a vapore

La macchina a vapore è stata la prima macchina moderna, cioè il primo congegno capace di sostituire l'uomo nello svolgimento di un lavoro. La macchina trasforma l'energia termica in energia meccanica. Le sue componenti fondamentali sono una caldaia, che contiene acqua da portare a ebollizione, e un sistema di tubi nei quali è convogliato il vapore. In tal modo, il vapore può spingere un pistone o fare ruotare un turbina.

Le applicazioni di questo genere di motore sono numerose e la quantità di energia sprigionata è molto significativa. Inoltre, si può usare qualsiasi combustibile per portare l'acqua a ebollizione. Ma quando è stata inventata la macchina a vapore?

Le origini della macchina a vapore

Le prime applicazioni del vapore come forza meccanica risalgono al mondo antico. Più precisamente, nel I secolo d. C. l'inventore Erone di Alessandria costruì un congegno, noto come eolipila, formato da due tubi collegati a una caldaia riempita di acqua. L'eolipila, però, era usata solo per applicazione "ludiche", come aprire a distanza le porte del tempio.

In sostanza, Erone aveva capito e applicato un principio importante, ma non pensò di applicarlo al mondo della produzione. Nel mondo antico, infatti, non esisteva il concetto di macchina per come lo conosciamo noi e nessuno immaginava che dei mezzi meccanici potessero sostituire il lavoro fisico degli uomini. Forse in antichità fu progettato anche un cannone a vapore, ma non vi sono prove certe.

La macchina di Newcomen

Perché l'energia del vapore sia utilizzata in maniera efficace bisognerà attendere molti secoli. Un primo progetto degno di nota fu sviluppato nel 1690 da un inventore francese, Denis Papin, che costruì una macchina capace di spingere verso l'alto un pistone. Più importante, però, fu l'invenzione di Thomas Newcomen, un inglese che nel 1705 costruì la prima macchina a vapore capace di trovare applicazione su larga scala. La macchina di Newcomen era composta da una sorta di ampio tubo, contenente un pistone; il vapore era introdotto nel cilindro e spingeva il pistone verso l'alto; in seguito, l'immissione di acqua faceva tornare il pistone indietro.

La macchina di Newcomen fu usata per pompare l'acqua dalle miniere, ma era ancora uno strumento rudimentale che non poteva rivoluzionare il mondo della produzione.

James Watt e il motore a vapore

L'invenzione del motore a vapore "moderno" è dovuta a uno scozzese, James Watt, che a partire dal 1765 introdusse alcune innovazioni essenziali alla macchina di Newcomen. Anzitutto, Watt aggiunse un condensatore esterno, che aveva alcuni vantaggi: riduceva le perdite, rendendo la macchina più potente, e attraverso l'uso di valvole consentiva di usare il vapore per spingere il pistone nelle due direzioni, verso il basso e verso l'alto (mentre nella macchina di Newcomen solo il movimento verso l'alto era prodotto dal vapore).

Ancora più importante fu un'altra innovazione di Watt, che riuscì a trasformare il moto rettilineo (lo spingere il pistone verso l'alto o verso il basso) in moto circolare, grazie a un meccanismo a biella. Il vapore, in questo modo, poteva non solo spingere un pistone, ma anche azionare una turbina. Questa innovazione fece sì che la macchina a vapore trovasse numerosissime applicazioni.

Il motore a vapore nelle fabbriche

Il motore a vapore ebbe un ruolo essenziale nella prima rivoluzione industriale, il processo di trasformazione del sistema produttivo che si sviluppò tra la seconda metà del Settecento e l'inizio del secolo successivo. L'invenzione di Watt, infatti, consentì la nascita delle fabbriche "moderne", nelle quali gli operai lavorano con l'ausilio delle macchine. Il motore a vapore fu usato nelle fonderie dal 1776, nelle fabbriche tessili dal 1787 e in seguito in moltissime altre industrie, consentendo di aumentare enormemente la produttività e di avviare il processo che avrebbe cambiato in maniera irreversibile la società. Il combustibile utilizzato era il carbone, la cui produzione, non a caso, aumentò in maniera esponenziale.

La rivoluzione dei trasporti: locomotive e piroscafi

La macchina a vapore rivoluzionò anche il sistema dei trasporti. Nel Settecento l'uomo si muoveva ancora alla velocità dei cavalli e, in mare, solo grazie all'energia prodotta dalla forza delle braccia (remi) o dal vento (vele), come avveniva sin dalla preistoria. All'inizio dell'Ottocento iniziò la costruzione delle locomotive a vapore che, perfezionate nel corso degli anni, consentirono di sviluppare estese reti ferroviarie e velocizzare enormemente il trasporto di uomini e merci. Ebbero meno successo, invece, i tentativi di applicare la il motore di Watt al trasporto su strada, perché le automobili a vapore non furono mai prodotte su larga scala.

Nello stesso periodo il motore a vapore fu applicato anche alle navi. Il primo esperimento fu fatto con un battello sul fiume Hudson, a New York, nel 1807 e con il passare degli anni le imbarcazioni a vapore (dette anche piroscafi, dalla parola greca pyros, che vuol dire fuoco) si diffusero in misura sempre maggiore, sostituendo gradualmente i velieri. Ancora nei primi decenni del Novecento erano il tipo di nave più diffusa. Un piroscafo celeberrimo, per esempio, fu il .

Il "pensionamento" della macchina a vapore

Tra la fine dell'Ottocento e l'inizio del Novecento il motore a combustione interna e i progressi nell'utilizzo dell' energia elettrica mandarono gradualmente in pensione il motore di Watt, almeno nella sua forma originaria. Si trattò, tuttavia, di un processo lento, tanto che anche dopo la Seconda Guerra Mondiale restarono in funzione alcune locomotive e alcune navi alimentate a vapore.

# data[].attributes.attachment_link.title
Il motore e la macchina a vapore: storia della rivoluzione di produzione e trasporti

# data[].attributes.attachment_link.description
Il motore a vapore è stata una delle invenzioni fondamentali per il progresso della società, dato che ha reso possibile lo sviluppo dell'industria e ha rivoluzionato il sistema dei trasporti.

# data[].attributes.attachment_link.provider_name
ilTechnologico - Tecnologia, Disegno, Robotica e Nuove Frontiere

# data[].attributes.attachment_link.title
La ‘Diga delle tre gole’: il gigante d’acqua che ha rallentato la Terra - il Technologico

# data[].attributes.attachment_link.description
IlTechnologico è il nuovo blog creato da Lattes Editori che tratta di robotica, informatica, disegno tecnico, settori produttivi e nuove frontiere tecnologiche,

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
L'energia eolica consiste nella produzione di energia elettrica per mezzo del vento. Poiché il vento è sempre disponibile su tutto il pianeta, l'energia eolica è considerata una fonte energetica rinnovabile. L'energia elettrica è prodotta grazie ad aerogeneratori: impianti dalle più svariate forme e dimensioni, collocati sia su rilievi collinari sia in mare aperto. Questi ultimi sono comunemente chiamati impianti off-shore. L'impianto eolico più diffuso è costituito da una torre di acciaio alta tra i 60 e i 100 metri, in cima alla quale ruotano due o tre pale di circa 20 metri di lunghezza. Le pale sono collegate a un generatore di corrente elettrica e si mettono in movimento quando il vento soffia a una velocità superiore ai 10 chilometri orari. Il generatore, poi, trasforma l'energia meccanica della rotazione delle pale in energia elettrica. Un aerogeneratore di questo tipo produce una potenza di 600 chilowatt pari, cioè, al fabbisogno elettrico quotidiano di 500 famiglie.

Per produrre maggiore energia, gli aerogeneratori sono spesso installati a gruppi, e la potenza totale generata sfiora alcune decine di Mega Watt. L'energia così prodotta è conteggiata e poi immessa nella rete elettrica nazionale attraverso un sistema di cavi sotterranei o sottomarini che costituiscono i moderni elettrodotti. L'energia eolica alimenta sia reti elettriche già esistenti sia utenze non allacciate alla rete di distribuzione elettrica: i cosìdetti impianti ad isola. In questo caso l'energia elettrica non si riversa nella rete elettrica nazionale ma è immediatamente utilizzata oppure immagazzinata in appositi accumulatori. Un ulteriore impiego riguarda, infine, l'alimentazione di batterie che consentono il funzionamento di radio o sistemi di segnalazione.

La densità energetica dell'eolico è molto bassa, la potenza generata dagli impianti eolici infatti oscilla tra i 5 e i 20 Watt per singolo metro quadro: una resa notevolmente inferiore ai 10.000 Watt derivabili dai combustibili fossili come Petrolio, Carbone e Gas Naturale. Inoltre, l'energia eolica dipende dalla forza del vento ed è, per sua natura, una fonte energetica intermittente. E' dunque necessario compensare questa discontinuità mediante il ricorso ad altre fonti energetiche. Al momento, l'energia eolica contribuisce solo per il 2% alla produzione di energia elettrica mondiale. Si tratta di un contributo irrisorio rispetto all'energia derivata dai combustibili fossili. Gli Stati Uniti d'America, leader nel settore eolico, hanno istallato aerogeneratori per una potenza totale di oltre 35.000 Mega Watt. Seguono Cina e Germania con circa 25.000 Mega Watt a testa di potenza installata. Rispetto all'energia derivata da combustibili fossili, l'eolico presenta da una parte alcuni vantaggi ambientali, ossia è rinnovabile, non produce gas serra, e i materiali che costituiscono gli impianti sono facilmente smantellabili, dall'altra però determina un inquinamento sia di tipo visivo sia di tipo acustico.

# data[].attributes.attachment_link.description
L'energia eolica consiste nella produzione di energia elettrica per mezzo del vento. Poiché il vento è sempre disponibile su tutto il pianeta, l'energia eolica è considerata una fonte energetica rinnovabile.

# data[].attributes.attachment_link.description
ENERGIA EOLICA L’energia del vento, o eolica, è stata sfruttata sin dai tempi più antichi, per navigare e per muovere le pale dei mulini utilizzati per macinare i cereali. La macchina che trasforma l’energia del vento in energia elettrica è il generatore eolico. ll componente

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Con "solare termodinamico" si intende l'insieme delle tecnologie usate per la produzione di energia elettrica attraverso lo sfruttamento dell'energia primaria del sole. Gli impianti solari termodinamici utilizzano sistemi termici a concentrazione formati da specchi e lenti che vengono usati per convogliare i raggi solari su un liquido da riscaldare. Tale liquido prende il nome di fluido termovettore. Riscaldando questo fluido ad una temperatura di circa 600 gradi si ottiene vapore. Il vapore a sua volta mette in moto delle turbine che sono collegate a generatori elettrici. Questi ultimi hanno il compito di trasformare l'energia meccanica della turbina in energia elettrica. Le centrali termodinamiche, ovvero centrali termiche che sfruttano le potenzialità del solare termodinamico, utilizzano un sistema di accumulo termico costituito da due serbatoi di stoccaggio. In questo modo l'impianto può erogare potenza elettrica in maniera costante nell'arco delle 24 ore indipendentemente dalla variabilità della fonte solare, ossia anche di notte o quando il cielo è coperto. L'energia prodotta dalla centrale viene immessa nelle linee di trasmissione elettrica nelle quali la corrente viene trasportata ad alta tensione fino alle cabine di trasformazione. Qui la tensione viene abbassata a livelli idonei per un impiego sicuro, ed erogata all'utenza attraverso le linee di distribuzione a bassa tensione. L'energia elettrica è presente nella maggior parte delle attività umane e trova applicazione sia in ambito industriale che in ambito civile.
Il consumo dell'elettricità avviene infatti attraverso gli elettrodomestici, l'illuminazione, i trasporti, ossia mediante molti degli impieghi energetici quotidiani.

La densità energetica di una centrale dipende dal grado di irraggiamento solare. Nelle aree con un irraggiamento particolarmente elevato si stima che ogni metro quadrato di impianto solare produca in un anno l'equivalente di un barile di petrolio. Il contributo del solare termodinamico ammonta a meno del 2% del consumo energetico globale. Gli Stati Uniti e la Spagna sono i maggiori produttori della tecnologia del solare termodinamico. L'impatto ambientale prodotto dalla costruzione di una centrale solare termodinamica implica l'occupazione di una vasta zona di terreno, determinando scompensi alla fauna locale nonché importanti cambiamenti dal punto di vista paesaggistico. La limitata diffusione del solare termodinamico e gli elevati costi di installazione, rendono questa tecnologia scarsamente competitiva a livello economico rispetto alle fonti energetiche di tipo non rinnovabile.

# data[].attributes.attachment_link.description
Con "solare termodinamico" si intende l'insieme delle tecnologie usate per la produzione di energia elettrica attraverso lo sfruttamento dell'energia primaria del sole.

# data[].attributes.attachment_link.description
- non è diffusa uniformemente, alcune zone della terra sono più favorite rispetto ad altre perché vengono maggiormente colpite dall'irraggiamento solare. Possiamo sfruttare l'energia solare in 3 modi: 1. produzione di calore a bassa temperatura 2. produzione di calore ad alta

# data[].attributes.headline
Ritorno al nucleare: favorevole o contrario?

# data[].attributes.subject
Ritorno al nucleare: favorevole o contrario?

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Cos'è l'energia idroelettrica? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi legati al suo utilizzo per la produzione di elettricità? Come possiamo schematizzare una centrale idroelettrica?

Scarica lo schema in formato pdf, e guarda i video proposti sotto.

Schema Energia idroelettrica

Guada anche i due video dell'enciclopedia video online ovovideo.com:

Qui di seguito, un interessantissimo video dello spettacolo teatrale "Il racconto del Vajont - conosciuto anche come Vajont 9 ottobre '63 - Orazione civile - un monologo del 1993 dell'attore Marco Paolini. L'opera è un'"orazione civile" inerente agli eventi che portarono al disastro del Vajont - dall'inizio della costruzione dell' omonima diga nel 1956, alla frana del 9 ottobre 1963 che costò la vita a quasi duemila persone.

Purtroppo il video è interrotto nella sua parte finale.

Potrebbero interessarti anche:

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili

Le centrali termoelettriche

Le centrali elettriche a fonti esauribili e l'ambiente (videolezione)

I combustibili fossili

# data[].attributes.attachment_link.description
Cos'è l'energia idroelettrica? Quali sono i vantaggi e gli svantaggi legati al suo utilizzo per la produzione di elettricità? Come possiamo schematizzare una centrale idroelettrica? Scarica lo schema in formato pdf , e guarda i video proposti sotto.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Le centrali elettriche a fonti rinnovabili sono impianti i cui viene prodotta energia elettrica a partire da fonti inesauribili, cioè fonti capaci di rigenerarsi a una velocità almeno pari a quella con cui vengono consumate.

Guarda questa videolezione sulle centrali elettriche a fonti rinnovabili del canale youtube Tecnologia Duepuntozero oppure leggi l'articolo sottostante, e svolgi gli esercizi interattivi che trovi più in basso.

Se può esserti utile, scarica lo schema in formato pdf

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili producono energia elettrica pulita a partire da fonti non esauribili.

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili si distinguono in:

Le centrali idroelettriche producono energia elettrica sfruttando l' energia dell'acqua attraverso la costruzione di dighe, cioè sbarramenti di corsi d'acqua che ne permettono l'accumulo, associate all'utilizzo di turbine idrauliche. L'energia dell'acqua mette in rotazione la girante delle turbine, e viene così trasformata in energia cinetica di rotazione. Le turbine sono collegate agli alternatori: dispositivi in grado di trasformare energia meccanica in energia elettrica. L'alternatore ha lo stesso principio di funzionamento della dinamo di una bicicletta, che trasforma l'energia meccanica in elettrica.

Le centrali solari producono energia elettrica sfruttando l'energia del Sole attraverso impianti solari termici e impianti solari fotovoltaici, costituiti da pannelli solari di vario tipo. Negli impianti termici i raggi del Sole vengono fatti convergere su un fluido, che si scalda fino a raggiungere temperature molto elevate (fino a 1000°C). Il calore del fluido viene ceduto all'acqua presente in una caldaia, e sfruttato per generare vapore, che alimenta un sistema turbina a vapore-alternatore

Negli impianti fotovoltaici, invece, l'energia radiante del Sole viene convertita direttamente in energia elettrica dalle celle fotovoltaiche dei pannelli: in questo tipo di impianti non è necessario il gruppo turbina-alternatore

Le centrali eoliche producono energia elettrica sfruttando l'energia cinetica dei venti attraverso gli aerogeneratori, che sono l'evoluzione dei mulini a vento. Gli aerogeneratori sono alte torri dotate di un rotore e di un generatore. Il rotore, azionato dal vento, trasforma l'energia cinetica del vento in energia meccanica di rotazione. Il generatore trasforma l'energia meccanica di rotazione in energia elettrica. Un parco eolico è un insieme di aerogeneratori. I parchi eolici possono essere on-shore o off-shore.

Le centrali geotermiche sfruttano il calore presente nel sottosuolo. Infatti, penetrando in profondità nella superficie terrestre, la temperatura diventa gradualmente più elevata . Le acque piovane, giungendo in profondità, si riscaldano e vengono vaporizzate. In alcune particolari zone, come Larderello, in provincia di Pisa, si possono presentare condizioni per cui la temperatura del sottosuolo è alta anche a profondità relativamente basse. Il vapore proveniente dal sottosuolo viene convogliato in tubazioni e usato per mettere in moto la girante di una turbina a vapore; l'energia meccanica della turbina viene infine trasformata in elettricità tramite un alternatore.

Le centrali a biomasse sfruttano l' energia chimica delle biomasse, cioè materiale organico di origine vegetale e animale, attraverso

la combustione di biomasse asciutte, come gli scarti di legname, dalla quale si ottiene il calore ( energia termica) per trasformare acqua in vapore e mettere in moto un sistema turbina a vapore - alternatore

la fermentazione di biomasse umide, da cui si ottiene gas metano. La fermentazione è un processo chimico che avviene in assenza di ossigeno, con cui i composti organici vengono demoliti in composti più semplici. Il metano così ottenuto può essere usato per azionare un sistema turbina a gas-alternatore

Le centrali mareomotrici permettono di ottenere energia elettrica sfruttando le maree, le variazioni di temperatura del mare, oppure i moti ondosi.

Prendiamo come esempio le centrali a marea. Le maree sono variazioni del livello del mare.

Costruendo una diga di sbarramento, si realizza un bacino artificiale.

Il dislivello tra il bacino e il mare aperto genera un flusso d'acqua che aziona un sistema di turbine idrauliche, che sono collegate a dei generatori di elettricità.

Potrebbero interessarti anche:

Le centrali elettriche a fonti esauribili e l'ambiente (videolezione)

Energia idroelettrica

Le centrali termoelettriche

# data[].attributes.attachment_link.title
Le centrali elettriche a fonti rinnovabili - tecnologiaduepuntozero

# data[].attributes.attachment_link.description
Un video per spiegare le centrali elettriche a fonti rinnovabili in modo semplice ai ragazzi della scuola secondaria. In più, uno schema in formato pdf e esercizi interattivi.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Quando si parla di nucleare spesso è difficile capire esattamente quali siano i pro e i contro. C'è sempre qualcuno che ne parla come se fosse il male assoluto o, dalla parte opposta, chi la osanna come unica salvezza. Giustamente, chi è lontano da queste tematiche tecniche non sa a chi credere. Proviamo dunque a sintetizzare i pro e i contro dell'energia nucleare in maniera analitica e neutrale.

Pro

Partiamo dai pro, andando quindi a vedere quali sono i principali vantaggi di questa tecnologia.

Elettricità senza emissioni di CO₂

A differenza dei tradizionali combustibili fossili, la fissione nucleare non produce né CO₂ né altri inquinanti atmosferici per produrre elettricità. Certo, bisogna considerare che il processo di estrazione e raffinazione dell' uranio ha un suo impatto ambientale ma, nel complesso, possiamo dire che si tratta di una fonte energetica che non contribuisce al cambiamento climatico.

Ridotta occupazione di terreno

Rispetto ad altre fonti energetiche, il nucleare permette di produrre energia occupando una porzione di suolo relativamente contenuta. Ad esempio, se consideriamo i dati forniti dal Dipartimento dell'Energia americano, un impianto per la produzione di energia nucleare occupa un'area almeno 360 volte inferiore a un impianto eolico e almeno 75 volte inferiore a uno solare. Se vogliamo vederla in un'altro modo, una centrale nucleare può sostituire 431 turbine eoliche da 2.3 MW o 3125 pannelli solari da 320 watt.

Molta energia prodotta

Gli impianti nucleari sono in grado di produrre grandi quantità di energia e questo è tutto merito dell'uranio: 1 kg di uranio infatti fornisce la stessa energia di 60 tonnellate di gas naturale, 80 di petrolio o 120 di carbone. Significa che il contenuto energetico di quattro camion-cisterna pieni fino all'orlo è contenuto in una quantità di uranio delle dimensioni di un mandarino. E questi numeri potrebbero ancora salire con l'introduzione dei reattori di quarta generazione, nei quali non si sfrutta solo l' uranio 235 (che rappresenta lo 0,7% del totale), ma anche l' uranio 238, attraverso la trasmutazione in plutonio 239: in questo modo 1 kg di uranio arriverebbe a contenere la stessa energia di 3000 tonnellate di carbone.

Fonte energetica continua

A differenza di molti fonti energetiche rinnovabili, il nucleare può essere considerato una fonte energetica affidabile e non intermittente. Le centrali nucleari possono infatti a lavorare al massimo della potenza in maniera continuativa. Ciò permette di non dipendere da condizioni naturali variabili, come nel caso di solare ed eolico.

Estrazione da aree stabili

Un altro vantaggio nell'utilizzo dell'uranio è che viene estratto in aree del mondo politicamente stabili come Canada e Australia, a differenza dei combustibili fossili che spesso provengono da Paesi con complesse situazioni interne come Russia, Algeria o Libia. L'approvvigionamento di uranio, quindi, ridurrebbe non solo la nostra dipendenza da combustibili fossili ma anche da tutti quei Paesi che ne posseggono grandi giacimenti.

Contro

Vediamo ora quali sono i principali svantaggi dell'energia nucleare.

L'uranio non è rinnovabile

Il nucleare, di fatto, non può essere considerata una fonte energetica rinnovabile dal momento che il suo funzionamento dipende da un combustibile come l'uranio che, sul nostro pianeta, esiste in quantità limitate. Con il passare del tempo quindi le riserve di uranio tenderanno ad esaurirsi, facendo aumentare il prezzo della risorsa e gli eventuali impatti ambientali legati alla sua estrazione. D'altra parte è giusto segnalare come i reattori possono essere sempre più performanti generazione dopo generazione, riuscendo a minimizzare la quantità di uranio necessario e riuscendo a sfruttare anche l' uranio 238 (oltre al tradizionale uranio 235).

Per saperne di più, ecco il nostro video sull'estrazione e la geopolitica dell'uranio:

Costi iniziali molto alti

Se è vero che il nucleare permette di produrre energia ad un costo relativamente contenuto sul lungo periodo, è altrettanto vero che il capitale iniziale richiesto per la realizzazione di un nuovo impianto è estremamente elevato. Si tratta infatti di strutture molto complesse che richiedono sistemi di sicurezza ridondanti che, come intuibile, non fanno altro che far lievitare i prezzi.

Scorie radioattive

La fissione nucleare genera scorie che devono essere smaltite in modo opportuno. Concettualmente cosa si fa? Poiché fisicamente non è possibile annullare la radioattività, quello che viene fatto è confinarla in un'area protetta e in grado di fermare tutte le radiazioni possibilmente dannose, così da aspettare che la radioattività di quei rifiuti diminuisca naturalmente nel tempo - tempo che può essere estremamente variabile che può oscillare da frazioni di secondo a millenni. Nonostante l'Italia abbia già attualmente rifiuti radioattivi, al momento è ancora in corso l'iter per la costruzione del deposito nazionale. Qualora in futuro si decidesse di riutilizzare l'energia nucleare, è sicuro che dovremmo pensare in maniera strutturata a come gestire le risorse in maniera permanente.

Gli incidenti possono essere catastrofici

Gli incidenti nucleari, per quanto rari, sono da tenere in considerazione. Si tratta di eventi che colpiscono non solo il corpo umano esposto alle radiazioni, ma colpiscono la mente, in modo indelebile.
Al momento - per fortuna - sono relativamente pochi gli incidenti nucleari che hanno causato vittime, ma un eventuale aumento a scala globale delle centrali nucleari potrebbe statisticamente aumentare la probabilità che ci siano altri incidenti in futuro - anche se ovviamente i sistemi di sicurezza impiegati vanno proprio nella direzione di impedire una seconda "Chernobyl".
È importante però tenere a mente il numero di vittime associato a ogni fonte energetica: il nucleare è una tra quelle che causa meno morti in assoluto, paragonabili a quella di eolico e solare.

Per approfondire, ecco il nostro video sul disastro di Fukushima:

Tempi di costruzione

Ultima nota dolente è il tempo di costruzione di una nuova centrale. Nel 2020 il tempo medio per costruire una centrale nucleare è circa 84 mesi (7 anni). C'è da dire che il tempo necessario cambia da caso a caso; ci sono centrali che hanno richiesto più di 10-15 anni per entrare in funzione. Questo ovviamente rende il nucleare una soluzione potenzialmente valida nel medio-lungo periodo, ma di certo non adatta a risolvere una crisi energetica imminente o già in corso.

# data[].attributes.attachment_link.title
Pro e contro dell'energia nucleare spiegati in modo semplice

# data[].attributes.attachment_link.description
Quali sono i principali pro e contro dell'energia nucleare? Rispondiamo a questa domanda analizzando brevemente i principali vantaggi e svantaggi

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Esattamente undici anni fa, alle 14:46 dell'11 marzo 2011, ebbe luogo in Giappone uno tra i disastri nucleari più conosciuti: parliamo dell'incidente alla centrale nucleare di Fukushima Dai-ichi. L'evento fu causato da un terremoto di magnitudo 9 (il più violento mai registrato nella storia del Paese) e dal successivo tsunami, le cui onde raggiunsero i 13 metri nell'area della centrale. Si tratta quindi di un incidente molto diverso rispetto a quello di Chernobyl, causato invece da un errore umano. Ma cosa cambia tra questi due incidenti? E si poteva evitare questo disastro?

Cosa ha causato il disastro della centrale nucleare di Fukushima?

L'11 marzo 2011 un terremoto di magnitudo 9 ha colpito la prefettura di Miyagi, in Giappone. Si trattò di un evento di straordinaria intensità: nel Paese non era mai stato registrato un terremoto dalla magnitudo così alta. Il Giappone però è un Paese che svolge molta prevenzione sismica e infatti, come da manuale, non appena la centrale registrò il sisma spense automaticamente i tre reattori attivi in quel momento. La reazione di fissione si interruppe e il sistema di raffreddamento di emergenza si attivò per abbassare la temperatura. Il problema è che poco dopo la scossa lo stabilimento fu raggiunto da un maremoto con onde altre fino a 13 metri: nonostante la centrale fosse dotata di una barriera anti-tsunami alta circa 5 metri, le onde furono così alte da riuscire a superarla senza problemi, entrando nella centrale.

Si allagarono i locali con i generatori di emergenza che alimentavano il sistema di raffreddamento dei reattori. Il calore causò il surriscaldamento e la fusione del combustibile, portando a fusione totale (o parziale) il nocciolo di tre dei sei reattori della centrale. In più in un quarto reattore un'esplosione di idrogeno causò una fuga di vapori radioattivi dalla piscina di raffreddamento del combustibile esausto.

Questa sequenza di eventi causò un rilascio di iodio, cesio e cobalto radioattivi. Inoltre la fusione e le esplosioni causarono la fuoriuscita di molta acqua usata per raffreddare i reattori: l'acqua radioattiva ha raggiunto l'esterno della centrale e la falda acquifera, contaminando l'area intorno allo stabilimento. Questo è il motivo per cui l'incidente è stato catalogato a livello sette sulla scala internazionale degli eventi nucleari (chiamata scala Ines), cioè il massimo possibile.

Il disastro di Fukushima si poteva evitare?

Difficile rispondere a questa domanda: la centrale di Fukushima Dai-ichi era progettata per resistere a forti sismi - e così ha fatto. Era preparata anche per affrontare maremoti, e infatti erano presenti barriere protettive di cemento alte circa 5 metri attorno a tutto il perimetro. Il problema è che le onde erano alte anche 13 metri, quindi furono tranquillamente in grado di superare questa barriera.

Perché i giapponesi allora non hanno costruito una centrale capace di resistere anche ad eventi così estremi? Da un punto di vista ingegneristico si tratta di una sfida estremamente complicata ed estremamente costosa, considerando anche il fatto che il Giappone non aveva mai dovuto affrontare un sisma così violento. Ad ogni modo, il tribunale di Tokyo (anche a causa dell'opinione pubblica internazionale) ha deciso che la Tepco, cioè l'azienda che gestisce la centrale, avrebbe dovuto prevedere una catastrofe naturale di questa portata e costruire barriere più grandi. Proprio il 7 marzo 2022, quindi pochi giorni fa, la Corte Suprema Giapponese ha stabilito che l'azienda dovrà risarcire altre 3700 persone oltre alle 321 già risarcite, per un totale di 1,4 miliardi di Yen, cioè circa 12 milioni di dollari.

Il rilascio dell'acqua di Fukushima

Negli ultimi anni si è a lungo dibattuto in merito alla cosiddetta " acqua di Fukushima": per raffreddare i noccioli fusi dopo l'incidente è stata prelevata dell'acqua marina. Dopo essere stata utilizzata questa è stata raccolta, trattata per ripulirla dalla maggior parte dei radionuclidi e poi diluita per permettere di raggiungere dei livelli considerati sicuri per l'acqua potabile. Il programma del Governo giapponese è quello di iniziare a sversare quest'acqua nell'Oceano Pacifico a partire dal 2023. Ma si tratta di una procedura sicura? Ne abbiamo parlato in questo video-approfondimento sull'acqua di Fukushima. Per riassumere possiamo dire che questi sversamenti sono sicuri dal momento che l'acqua "radioattiva" è stata diluita a tal punto da avere una radioattività addirittura inferiore rispetto a quella già naturalmente presente nell'Oceano.

Ma quali differenze ci sono tra il disastro di Fukushima e quello di Chernobyl? Per scoprirlo non ti resta che guardare il nostro video!

# data[].attributes.attachment_link.title
Fukushima 11 anni dopo, la ricostruzione del disastro nucleare causato dal più grande terremoto in Giappone

# data[].attributes.attachment_link.description
Esattamente undici anni fa, alle 14:46 dell'11 marzo 2011, ebbe luogo in Giappone uno tra i disastri nucleari più conosciuti: parliamo dell'incidente alla centrale nucleare di Fukushima Dai-ichi. L'evento fu causato da un terremoto di magnitudo 9 (il più violento mai registrato nella storia del Paese) e dal successivo tsunami, le cui onde raggiunsero i 13 metri nell'area della centrale.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Che cos'è l'energia? Qual è la sua unità di misura? Sotto quali forme si manifesta? Da quali fonti si può ricavare?
Un breve video del Canale Youtube Tecnologia Duepuntozero introduce in modo semplice questo tema.

Video interattivo

Presentazione

Forme e fonti di energia - presentazione di Martina Baldini

Schemi

Se può esserti utile, scarica gli schemi in formato pdf:

L ENERGIA schema cos è unità misura

Verifica i tuoi apprendimenti con questi quiz interattivi:

Memory game 1

Associa ad ogni carta rossa la corrispondente carta blu

Memory game 2

Associa ad ogni carta rossa la corrispondente carta blu

Trasformazioni energetiche

Rinnovabile o esauribile?

Cruciverba

Occorre energia ogni volta che si compie un lavoro. Ad esempio, una macchina si muove grazie all'energia fornita dal carburante; o le pale di un mulino a vento girano grazie all'energia dell'aria.

Gli scienziati definiscono l' energia come la capacità di un corpo o di un sistema di compiere un lavoro.

Anche la parola lavoro in fisica ha un significato ben preciso, legato allo spostamento di un corpo e alla forza necessaria a provocarlo. Si compie un lavoro se l'azione di una forza provoca lo spostamento di un corpo.

Ad esempio: un ciclista che si trovi in cima a un monte possiede energia, in quanto la forza di gravità è in grado di provocarne uno spostamento verso il basso.

L' energia nel Sistema Internazionale si misura in Joule (J), che è la principale unità di misura anche di lavoro e calore.

1 joule è definito come il lavoro compiuto da una forza di 1 newton per provocare uno spostamento di 1 metro nella stessa direzione della forza:
1 J = 1 (N ⋅ m)
Per avere un'idea concreta di quanto valgano queste unità di misura, possiamo dire che

su una massa di 1kg agisce una forza peso di 10 N; quindi, su una mela di circa 200 g agisce una forza peso di 2 N

1 joule equivale al lavoro che compie ad esempio la forza peso nel far cadere la mela di 200g, quando si trovi a 1/2 metro da terra

Possiamo dire che l'energia di una mela di 200g, che si trovi a 1/2 metro da terra, sia pari a 1 joule.

Esistono anche altre unità di misura per l'energia. Alcuni esempi sono la caloria e il chilowattora.

1 joule ≃ 0,239 cal (calorie)

1 joule ≃ 2,78 10 ^-7 kWh (chilowattora)

L'energia si manifesta in diverse forme, vediamo quali sono le principali.

Energia termica

L'energia termica, detta anche calore, è l'energia legata al movimento delle particelle di un corpo. Infatti, la materia è costituita di particelle dette atomi, o aggregati di atomi detti molecole. Queste particelle sono in continuo movimento. Possiamo valutare il calore posseduto da un corpo misurandone la temperatura, che rappresenta l'indice del grado di agitazione delle sue particelle costituenti.

Energia meccanica

L' energia meccanica si suddivide in:

energia potenziale gravitazionale o energia di posizione: dipende dalla posizione di un corpo nello spazio

energia cinetica: legata alla velocità di un corpo

Per illustrare la differenza tra energia potenziale e cinetica, consideriamo un pendolo. Possiamo ipotizzare che nella posizione di riposo la sua energia potenziale sia nulla: in questa posizione, infatti, la forza di gravità non ne provoca alcuno spostamento. Se spostiamo la sua massa da un lato, facciamo acquistare alla massa una certa energia potenziale, legata alla sua nuova posizione. Infatti se ora lasciassimo andare la massa, la forza di gravità sarebbe in grado di provocarne uno spostamento, quindi di compiere un lavoro.

Lasciata andare la massa, il pendolo inizia a oscillare: nel momento in cui arriva nel punto più basso, la sua energia potenziale gravitazionale è di nuovo nulla, ma non è scomparsa, si è trasformata. Infatti, il pendolo risale di nuovo. Ciò che fa risalire il pendolo è il suo moto: allora posso dire che l'energia potenziale, nel punto più basso, si è trasformata in energia cinetica, che proprio in questo punto raggiunge il valore massimo. Quando la massa risale ai lati, invece, l'energia potenziale aumenta nuovamente e l'energia cinetica diminuisce, fino ad annullarsi nei due punti estremi, in cui, per un attimo, la massa si ferma.

L'osservazione di questo fenomeno, ci permette di intuire che l'energia di un sistema può trasformarsi da una forma ad un'altra.

Vediamo adesso altre forme di energia.

Energia chimica

L'energia chimica è l'energia immagazzinata nei legami molecolari, e si può liberare attraverso reazioni chimiche, come conseguenza della rottura dei legami esistenti tra gli atomi delle molecole. Ad esempio, dalla reazione chimica di combustione si libera energia termica, cioè calore. Alcune sostanze, come ad esempio i carburanti, sono particolarmente ricche di energia chimica.

Energia nucleare

L' energia nucleare è l'energia associata alla disposizione delle particelle all'interno dei nuclei atomici. Si può liberare durante trasformazioni che coinvolgono i nuclei di particolari atomi (es: Uranio, Idrogeno). Tali trasformazioni sono accompagnate dalla "perdita" di una piccolissima parte della massa iniziale dei nuclei: parte della massa infatti si trasforma in una grandissima quantità di energia, secondo l'equazione E=mc², enunciata da Albert Einstein, dove E è l'energia, m è la massa scomparsa e c è la velocità della luce nel vuoto (c=300000 km/s).

Energia radiante

L' energia radiante è l'energia emessa dai corpi, spontaneamente o in particolari condizioni, e si propaga tramite onde.

Le radiazioni luminose (luce, infrarosso, ultravioletto), le onde radio, i raggi X e i raggi gamma sono tutti esempi di energia radiante. In particolare, la luce del sole può essere sfruttata per il riscaldamento domestico attraverso i pannelli solari termici, oppure per produrre energia elettrica, ad esempio attraverso pannelli fotovoltaici.

Energia elettrica

L' energia elettrica è legata all'attrazione e alla repulsione tra cariche elettriche presenti negli atomi, che sono costituiti da un nucleo centrale, carico positivamente, attorno a cui ruotano degli elettroni, che hanno carica negativa. In certi materiali, detti conduttori, gli elettroni riescono a muoversi da un atomo all'altro: il movimento degli elettroni genera l'elettricità.

In natura l'energia elettrica si manifesta nei fulmini, ma noi non siamo in grado di sfruttarla. Invece riusciamo a produrla a partire da altre forme di energia, attraverso macchine dette generatori. Può essere prodotta a partire da fonti esauribili e fonti rinnovabili di energia.

Perché l' energia elettrica è così importante? Innanzitutto è facilmente trasportabile e distribuibile; inoltre, non produce polveri o emissioni nel luogo di consumo, ed è comoda da usare (basta premere un interruttore). Tuttavia, la sua produzione a partire dall'utilizzo di fonti esauribili, come i combustibili fossili e il nucleare, pone problemi ambientali e di sicurezza.

Nell'esempio del pendolo, abbiamo visto che l'energia di un sistema si può trasformare da una forma ad un'altra. Un importante legge della fisica, il principio di conservazione dell'energia, ci dice che l'energia totale di un sistema resta costante nelle trasformazioni energetiche che lo riguardano.

Tornando all'esempio del ciclista, quando si trova fermo in cima al monte possiede una certa energia potenziale, legata alla propria posizione; scendendo dal monte, la sua energia potenziale diminuisce, in quanto diminuisce di quota, fino ad annullarsi ai piedi del monte, mentre acquista energia cinetica, in quanto è un corpo in movimento. Supponiamo che, arrivato ai piedi del monte, freni e si fermi. A questo punto sia la sua energia potenziale che la sua energia cinetica valgono zero. Che fine ha fatto l'energia che possedeva inizialmente? Prova a fare qualche ipostesi...

L'energia che il ciclista possedeva inizialmente si è trasformata in energia termica, a causa dell'attrito (tra gli ingranaggi della bici, tra la ruota e la strada, tra i freni e le ruote...).

A completamento del principio di conservazione dell'energia, aggiungiamo che nelle trasformazioni energetiche parte dell'energia si trasforma in calore a bassa temperatura, che non si può più utilizzare.

Quali sono le fonti di energia? Da dove si ricava? Le fonti da cui ricaviamo energia possono essere classificate in:

Rinnovabili. Sono fonti che si rigenerano almeno alla velocità con cui vengono consumate. Il loro utilizzo non ne pregiudica l'uso anche da parte delle generazioni future.
Alcuni esempi: Energia idrica, solare, eolica, geotermica, dalle biomasse.

Non rinnovabili (o esauribili). Vengono consumate a velocità maggiore di quella necessaria alla loro rigenerazione.
Alcuni esempi: combustibili fossili (carbone, gas naturale, petrolio) e l'Uranio delle centrali nucleari.

"Sei pezzi facili", Richard Feynman, Adephi

"TecnoMEDIA PLUS" - Arduino - Lattes

"Tecnologia.verde" - Paci, Paci, Bernardini - Zanichelli

https://it.wikipedia.org/wiki/Energia

https://www.focus.it/tecnologia/innovazione/che-cos-e-l-energia-201011301519

Potrebbero interessarti anche:

Comportamento di solidi, liquidi e gas (Parte 1)

Comportamento di solidi, liquidi e gas (Parte 2)

Le centrali elettriche a fonti rinnovabili

# data[].attributes.attachment_link.description
Cos'è l'energia? Sotto quali forme si manifesta? Da quali fonti si ricava? Ecco un breve e semplice video introduttivo. Materiale didattico DSA-friendly.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
L'energia cinetica è l'energia che un corpo possiede per via del suo movimento. Ad esempio, una pallina scagliata contro una finestra può rompere il vetro perché è in movimento, quindi possiede energia cinetica. Più è pesante la pallina e più è elevata la velocità, maggiore sarà l'energia cinetica. L'energia potenziale gravitazionale è l'energia che un corpo possiede in virtù della sua posizione rispetto al suolo. Ad esempio, un oggetto poggiato su una mensola ha un'energia potenziale proporzionale al suo peso e all'altezza della mensola. L'energia meccanica è la somma dell'energia cinetica e dell'energia potenziale possedute da un corpo. Il principio di conservazione dell'energia meccanica stabilisce che la somma fra l'energia cinetica e potenziale è costante, purché non intervengano forze dissipative, come l'attrito. Così, se un corpo acquisisce energia cinetica, perde una quantità equivalente di energia potenziale. Ad esempio: un tuffatore fermo su un trampolino ha un'energia cinetica pari a zero, ma un'energia potenziale proporzionale alla distanza fra il trampolino e l'acqua.

Quando il tuffatore lascia il trampolino, inizia a perdere energia potenziale, perché si avvicina sempre di più all'acqua. Al contempo acquisisce energia cinetica, perché aumenta la sua velocità. Nel momento in cui entra in acqua, il tuffatore ha convertito tutta la sua energia potenziale in energia cinetica. Il primo a dimostrare sperimentalmente il principio di conservazione dell'energia è il fisico inglese James Prescott Joule. Joule immerge un mulinello a palette in un contenitore pieno d'acqua. A sua volta il contenitore è posto nel ghiaccio. Il mulinello è collegato tramite un argano a una coppia di pesi. Quando i pesi vengono lasciati cadere, fanno girare il mulinello: l'attrito riscalda l'acqua, e il calore scioglie una parte del ghiaccio.

Ripetendo l'esperimento con pesi diversi, Joule scopre che aumentando la massa dei pesi e l'altezza della caduta aumenta anche la quantità di calore prodotto. Quindi l'energia si trasforma, ma non viene creata né persa la sua quantità totale è sempre la stessa. Le centrali idroelettriche sono un esempio di applicazione pratica del principio di conservazione dell'energia. L'acqua contenuta nel bacino a monte possiede energia potenziale, che si trasforma in energia cinetica quando l'acqua scende a valle. Tramite le turbine della centrale, l'energia cinetica viene a sua volta trasformata in energia meccanica di rotazione e quindi in un'altra forma d'energia: l'energia elettrica.

# data[].attributes.attachment_link.title
Energie: cinetica, potenziale e meccanica - OVO

# data[].attributes.attachment_link.description
L'energia cinetica è l'energia che un corpo possiede per via del suo movimento. L'energia potenziale gravitazionale è l'energia che un corpo possiede in virtù della sua posizione rispetto al suolo.L'energia meccanica è la somma delle prime due.

# data[].attributes.attachment_link.readable_text
Il movimento generato da un motore può essere trasmesso o trasformato attraverso particolari meccanismi, detti organi di trasmissione. Guarda la videolezione e scarica lo schema in formato pdf.

3060_ORGANI_TRASMISSIONE

Facciamo un esempio pratico. In una bicicletta, il sistema di trasmissione trasmissione è l'insieme degli ingranaggi e meccanismi che consente di trasferire la forza impressa sui pedali fino alle ruote (usualmente alla sola ruota posteriore).

Nella sua costruzione più elementare il sistema di trasmissione è costituito da due ruote dentate: una, detta pignone, solidale alla ruota posteriore e l'altra, detta corona: il conducente applica la propria forza sull'ingranaggio anteriore attraverso i pedali e le pedivelle.

Le due ruote sono collegate da una catena che ne vincola il movimento.

Potrebbero interessarti anche:

Introduzione alle macchine

Meccanismo biella-manovella

# data[].attributes.attachment_link.title
Organi di trasmissione - tecnologiaduepuntozero

# data[].attributes.attachment_link.description
Il movimento generato da un motore può essere trasmesso o trasformato attraverso particolari meccanismi, detti organi di trasmissione. Guarda la videolezione e scarica lo schema in formato pdf. 3060_ORGANI_TRASMISSIONE Facciamo un esempio pratico. In una bicicletta, il sistema di trasmissione trasmissione è l'insieme degli ingranaggi e meccanismi che consente di trasferire la forza impressa sui pedali fino alle ruote (usualmente alla sola ruota posteriore).

# data[].attributes.attachment_link.title
Dark Web: cos'è di preciso, dove si trova e chi l'ha creato? Spoiler: il governo USA

# data[].attributes.attachment_link.title
L'ENERGIA - Forme di energia, unità di misura, principio di conservazione

# data[].attributes.attachment_link.description
L'unità di misura del petrolio è il BARILE che corrisponde a circa 159 litri. Da un barile, per mezzo della separazione effettuata con la raffinazione, è possibile ricavare le percentuali di idrocarburi a lato indicate. Vediamo come. CARBONI FOSSILI IL PETROLIO LEGNA E DERIVATI

# data[].attributes.headline
ASSONOMETRIA ISOMETRICA _ come posiziono le squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.subject
ASSONOMETRIA ISOMETRICA _ come posiziono le squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.headline
ASSONOMETRIA CAVALIERA_ come posiziono le squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.subject
ASSONOMETRIA CAVALIERA_ come posiziono le squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.headline
ASSONOMETRIA MONOMETRICA_ come posiziono la squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.subject
ASSONOMETRIA MONOMETRICA_ come posiziono la squadre per disegnare gli assi

# data[].attributes.attachment_link.title
Centrali a carbone in Italia: dove e quali sono, come funzionano e perché si pensa di usarle di più

# data[].attributes.headline
Centrali termoelettriche tradizionali a vapore

# data[].attributes.subject
Centrali termoelettriche tradizionali a vapore

# data[].attributes.attachment_link.title
Le centrali termoelettriche, in 5 minuti

# data[].attributes.attachment_link.title
Come avviene la formazione di un giacimento di petrolio?

# data[].attributes.headline
CUBO DI RUBIK               assonometria isometrica 

# data[].attributes.subject
CUBO DI RUBIK               assonometria isometrica 

# data[].attributes.attachment_link.title
I solidi e il loro sviluppo - tecnologiaduepuntozero

# data[].attributes.attachment_link.description
Che differenza c’è tra un solido e una figura piana? Quali figure solide conosci? Quali solidi ti vengono in mente guardando queste immagini? Proviamo…