m a g g i o 2 0 1 2 project - liceoquadri.it 2012..pdf · contagiato il nostro mondo. ... buco...

Malati di shoppingMalati di shoppingMalati di shoppingMalati di shopping

Forse qualcuno ricorda quella brillante pellicola americana “I love

shopping” tratta dall’o-mologo best seller della scrittrice Sophia Kinsel-la. Nella commedia cinematografica una ragazza, affetta da una sindrome da shopping compulsivo, riesce a scrivere, firmandosi con lo pseudonimo “la ragazza dalla sciarpa verde”, ottimi articoli finan-ziari, ricavandoli dal suo piccolo mondo di consumatrice disperata.

Il film potrebbe metaforicamente conden-sare quella sorta di shopping compulsivo che da almeno due secoli sembra aver contagiato il nostro mondo. Come ebbe a scrivere il premio Nobel Konrad Lorenz, non vi è alcun motivo serio per cui l’essere umano dovrebbe produrre sempre di più, consumare sempre di più o correre sem-pre più veloce. Eppure, fatto salvo il solo incremento demografico, non vi è giustifi-cazione logica per il nostro comportamen-to compulsivo e per il saccheggio energeti-co del pianeta. Come la ragazza dalla sciarpa verde si potrebbe allora partire dalle piccole cose di ogni giorno per sco-prire, ognuno di noi, nel nostro mondo, quella miriade di atti inconsapevoli, di consumi ultra effimeri, di mode stagionali e iper griffate che, nell’ insieme, prosciu-gano bacini idroelettrici, svuotano giaci-menti petroliferi, riducono ad un lungo

buco vuoto miniere di carbone.... In cambio di che cosa? Di case iper illu-minate e surriscaldate, di auto più velo-ci dei divieti, di soffitte stipate di ogni bene, di imballaggi più cari delle merci, di primizie dovunque tutto l’ anno, di serie di telefonini per famiglia, di salari più bassi dei consumi e consumi più alti dei bisogni.

L’energia è il cappio, il consumo è il collo: se stringi il cappio soffocherai il collo, se allarghi il collo il cappio si farà stretto. L’unica strada è dimagrire il corpo, così che cappio e collo non si impicchino.

Le energie alternative sono tante, ma se ogni uomo non cambierà modello di sviluppo il fabbisogno sociale di ener-gia sarà, comunque, una spesa inso-stenibile, qualunque sia la fonte da cui trarla, perché ogni fonte richiede inve-stimenti, ha un impatto ambientale e crea entropia.

La vera alternativa è dentro noi, la vo-lontà sincera di cambiare, smettendo di cercare noi stessi nelle cose al di fuori di noi.

I don’t love this shopping. And you, why don’t you change?

E D I T O R I A L E

di Paola Petrillo, docente

R I V I S T A D I D I V U L G A Z I O N E S C I E N T I F I C A D E I R A G A Z Z I … P E R I R A G A Z Z I

M A G G I O 2 0 1 2

A n n o V I , N u m e r o 2

P R O J E C T

I L V I A G G I A T O R E E L E T T R I C O

P E R U N E C O S I S T E -M A E N E R G E T I C O

N O N S I B U T T A V I A N I E N T E

2

S U L L E R O T T E D E L L O S M A L T I M E N T O

3

S O L U Z I O N E A L L ’ I -D R O G E N O

5

E O L O V I A G G I A I N T U R B I N A

6

P I C C O L O È B E L L O 6

E N E R G I A S O T T O I P I E D I

7

C A M B I A I L V E N T O 8

R I C I C L O E R G O S U M 9

L A R I V I N C I T A D E L -

L ’ E Q U A T O R E

4

SommarioSommarioSommarioSommario

1 0

1 1

L’ Italia negli ultimi anni impie-ga sempre di più le biomasse per rica-vare energia pulita e quindi per rispetta-re l’ambiente. In Trentino Alto Adige ad esempio vengono utilizzati come risorsa rinnovabile gli scarti della lavorazione del legno, i rifiuti organici, le deiezioni animali e piante vecchie ormai da ta-gliare. Questo caso non è isolato: trovia-mo numerosi impianti predisposti per produrre energia da biomasse nel Nord Italia: le principali, oltre al Trentino, sono la Valle d’Aosta, la Lombardia, il Piemonte e il Veneto. Proprio nel Vene-to un ruolo importantissimo è quello di Venezia, che possiede la prima centrale elettrica in Italia ad essere alimentata da biocarburanti che derivano dalle alghe prodotte nella laguna.

Negli ultimi anni l’uomo è alla ricerca di fonti rinnovabili che possano sostituire i combustibili a rischio di esaurimento. Una in particolare è il ricavo di energia dalle biomasse, materiali di origine ve-getale allo stato naturale, ovvero non trattati chimicamente. Una centrale a biomasse produce elettricità mediante vapore derivato dalla combustione dei materiali che collega una turbina che fa ruotare il rotore di un alternatore che genera corrente elettrica; la corrente è così inviata ad un trasformatore che la eleva di tensione.

Le biomasse possono conferire nume-rosi vantaggi: come prima cosa riduco-no l'emissione di anidride carbonica, in quanto la stessa quantità di CO2 pro-dotta dalle nuove biomasse viene as-sorbita dall'atmosfera: quindi l'impatto ambientale è pari a zero. Riducono le precipitazioni di piogge acide, preven-gono l'inquinamento delle falde acqui-fere e non contribuiscono al surriscal-damento globale. Inoltre con il loro impiego si riutilizzano quei materiali che spesso sono scartati in ambito agricolo e industriale, ciò comporta una convenienza economica. Tuttavia il costo della costruzione e manutenzio-ne dell'impianto è elevato. Ora come ora serve una grande quantità di bio-massa per ottenere la stessa energia che si ricava dagli altri combustibili.

Zone in Italia dove vi è un maggior i m p i e g o d i b i o m a s s e

Pagina 2 P R O J E C T

E' stato stimato che il 90% della bio-massa vegetale deriva dalle foreste, l'8% dalla savana, il 2% dalle colture. Grande importanza detiene la bio-massa lignocellulosica residuale, utilizzata soprattutto per la produzio-ne di energia termica ed elettrica. Mentre per sostituire i combustibili, soprattutto il petrolio, hanno un ruolo fondamentale le biomasse da alghe. Le alghe utilizzate come biocarburan-te sono in grado di produrre 30 volte più energia per ettaro di qualsiasi altra fonte bioenergetica.

L e a l g h e p e r p r o d u r r e biocarburanti sono coltivate in stagni all'aria aperta o al chiuso in serre riscaldate. Così la produzione delle alghe non risulta fattore che incide sull'ecosistema e nella catena ali-mentare.

Giulia Franchini e Mariana Ivanova

3Cs Liceo Scientifico Statale

“Messedaglia” - Verona

N O N S I B U T T A V I A N I E N T E

Rifiuti solidi urbani

Sono gli scarti domestici, l’immondizia e gli scarti vegetali provenienti da giardini e parchi

Rifiuti speciali Sono quelli derivati da lavorazioni industriali, da attivi-tà commerciali, dal recupero e dallo smaltimento di rifiuti urbani, i fanghi prodotti dai trattamenti e dalla depurazione delle acque reflue, le sostanze e gli og-getti di resto dell’attività sanitaria e le apparecchiatu-re dei veicoli a motore

Rifiuti perico-losi, urbani o speciali

Sono quelli che contengono al loro interno dosi eleva-te di sostanze tossiche, come i medicinali scaduti, le pile esauste e gli scarti della raffinazione del petrolio, dell’industria chimica, metallurgica, conciaria e tessi-le

Rifiuti indu-striali

Sono gli scarichi galvanici e quelli provenienti da industrie che fabbricano prodotti a base di mercurio o che utilizzano il mercurio nel ciclo di produzione. Il mercurio inorganico contenuto negli scarichi industriali tende a depositarsi sul fondo di fiumi e laghi e nel mare dove i batteri anaerobi lo convertono in metil mercurio, sostanza che causa seri danni all’uomo

Rifiuti da agri-coltura

Sono i fertilizzanti chimici e i liquami prodotti dagli alleva-menti sono ricchi di sostanze organiche che, a causa della pioggia, vanno a riversarsi nelle falde acquifere o nei corpi idrici superficiali

S U L L E R O T T E D E L L O S M A L T I M E N T O


ne di energia termica ed elettrica. Mentre per sostituire i combustibili, soprattutto il petrolio, hanno un ruolo fondamentale le biomasse da alghe.

sono in grado di produrre 30 volte

L e a l g h e p e r p r o d u r r e

I problemi connessi alla gestione dei I problemi connessi alla gestione dei I problemi connessi alla gestione dei I problemi connessi alla gestione dei rifiuti, tra discariche, riciclo e inceneritoririfiuti, tra discariche, riciclo e inceneritoririfiuti, tra discariche, riciclo e inceneritoririfiuti, tra discariche, riciclo e inceneritori

“Abbiamo la Terra non in eredi-tà dai genitori, ma in prestito dai figli” sentenzia un detto indiano. Ma siamo talmente abituati a dare per scontate le risorse della natura che non ci curiamo del futuro del pianeta e lo deturpiamo con rifiuti e inquinamento.

I rifiuti sono tutto ciò che risulta di scarto o di avanzo dalle più svariate attività umane; vengono distinti tra solidi urba-ni, rifiuti speciali e in base al loro stato fisico: solido pulverulento, solido non pulverulento, fangoso palabile e liquido.

La maggior parte dei rifiuti solidi viene accumulata nelle discariche, che si di-stinguono in abusive e regolari.

Esistono molti problemi legati allo smalti-mento dei rifiuti, spesso causati dalla malavita e dall’eco-mafia. Basti pensare all’enorme giro di affari che verte sullo smaltimento illegale dei rifiuti industriali: i rifiuti anziché essere trattati secondo le norme che ne assicurano lo smaltimento in regime di sicurezza, vengono nascosti provocando l’avvelenamento dell'aria, la contaminazione delle falde acquifere (diossine e sostanze cancerogene), l’in-quinamento dei fiumi e delle coltivazioni agricole. Pratiche diffuse di corruzione, frode ed evasione fiscale sono attive da nord a sud su tutto il territorio nazionale. Il nostro Paese è anche crocevia di traffi-ci internazionali di rifiuti pericolosi e materie radioattive provenienti da altri Paesi e diretti verso mete lontane, tra cui la Cina.

In Cina infatti rifiuti di ogni genere arriva-no nei porti e tra la plastica si trovano anche teli d’agricoltura impregnati di terra, fitofarmaci e pesticidi e, pronti per essere tritati, rifiuti ospedalieri. La plasti-ca viene portata nelle piccole aziende clandestine che si trovano nell’entroter-ra e viene “lavorata”: si effettua un la-

vaggio veloce dove la plastica viene me-scolata, poi tritata e infine rivenduta tra-sformata in materia prima. La Cina ha ufficialmente leggi ferree contro l’importa-zione dei rifiuti, ma ci sono troppe falle nei controlli e troppa corruzione. Riescono a passare così anche tonnellate di rifiuti elettronici, da cui si tagliano i circuiti elettrici con piccole seghe circolari e la polvere tossica prodotta vola e si deposita dappertutto. Dalle schede elettroniche poi si recuperano i metalli preziosi, che vengo-no riscaldati e immersi in una miscela di acido bollente, senza l’ausilio di alcuna protezione. Quanti oggetti e giocattoli pro-dotti con questi materiali vengono immes-si nel mercato internazionale?

Dal 2006 è stato istituito il SISTRI, un sistema per monitorare via satellite il viag-gio dei rifiuti. Esso consiste in una black box da applicare nelle cabine dei camion dove il trasportatore inserisce una chiavet-ta USB nella quale sono state caricate le informazioni sulla tipologia dei rifiuti rac-colti e le ditte che li hanno prodotti. Ad ogni punto di raccolta, i dati vengono ag-giornati, messi in rete e il tutto finisce in un mega server controllato dai carabinieri. Peccato che il sistema non funzioni e che il governo abbia quindi utilizzato soldi pubblici per qualcosa che non esiste.

L’esempio più eclatante di rifiuti mal smal-titi, anzi, per niente smaltiti resta tuttavia il Pacific Trash Vortex, una gigantesca

isola di rifiuti situata nel bel mezzo dell’O-ceano Pacifico che accumula la spazzatu-ra che arriva dagli Stati Uniti e che per una serie di correnti a spirale si concentra in quel punto. Essa si estende su un’area di diametro di circa 2500 Km e pesa 3,5 tonnellate di peso, di cui l'80% è plastica.

L’inquinamento dato da materiali liquidi è la causa di morte di circa 10 milioni di persone l’anno.

Le sostanze inquinanti liquide si distinguo-no in puntuali o non puntuali, a seconda

che provengano da sorgenti ben identifi-cabili o diffuse e non localizzabili.

I rifiuti dell’aria sono prodotti dagli scarichi delle automobili o al biogas. Quest’ultimo deriva dalle discariche di rifiuti solidi urba-ni, che producono metano e diossido di carbonio. Il metano e l'anidride carbonica sono i costituenti principali del biogas e sono prodotti durante la decomposizione anaerobica della sostanza organica e delle proteine presenti nei rifiuti smaltiti in discarica. Oltre alla nota causa del meta-no come gas ad effetto serra, la presenza del CH4 nelle discariche di rifiuti può pro-vocare esplosioni. Un altro tipo di inquinamento invisibile, oltre a quello acustico, può essere quello poco noto causato dalle onde elettroma-gnetiche, che sembrano tra le cause prin-cipali di tumore al cervello. Come affrontare dunque il problema dei rifiuti? Come rimpiazzare le discariche?

Gli inceneritori vanno bene, ma producono polveri tanto piccole, tra cui metalli pesan-ti cancerogeni che non possono essere filtrate né dal naso né dai bronchioli, pe-netrando, così, in profondità nei polmoni. Alternativamente si è pensato al riutilizzo, al reimpiego, cioè, di un prodotto in più cicli di utilizzo, grazie un trattamento mini-mo, come per esempio il vetro che dopo le operazioni di cernita, frantumazione e vagliatura viene trasportato in vetreria dove viene fuso e diventa di nuovo conte-nitore. Il passo successivo è stata la rac-colta differenziata, un sistema di raccolta dei rifiuti che consente di raggruppare quelli urbani in base alla loro tipologia materiale e di destinarli al riciclaggio. Rac-colti dai cittadini in cassonetti o campane distinte per materia o divisi a monte nelle case e recuperati a domicilio dai comuni vengono destinati ad impianti di tratta-mento specifici dove diventano “materie prime seconde”. Si procede quindi al rici-claggio che contribuisce in misura decisi-va al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni inquinanti e climalteranti.

Un’altra ipotesi di soluzione sono le fonti rinnovabili, in vista di un futuro in cui le risorse fossili quali petrolio, carbone, gas naturale e uranio non saranno presenti. Un’altra soluzione è l’ottimizzazione della produzione dei biocarburanti.

Eleonora Todescato

3 BLG Liceo Scientifico Statale “Quadri” - Vicenza

L A R I V I N C I T A D E L L ’ E Q U A T O R E


politiche volte al rispar-m i o e n e r g e t i c o . Non è da trascurare poi il fatto che l’efficienza delle fonti rinnovabili è legata alle caratteristi-che climatiche e am-bientali nelle quali si contestualizza lo sfrutta-mento energetico (maggiore nelle sedi con irraggiamento più intenso, con cor-renti aeree più forti …). Si configura quin-di una prospettiva nella quale alcuni territori saranno privilegiati piuttosto che altri; in particolare, per l’energia solare le più feconde sono le regioni circum equatoriali, le stesse che, al giorno d’og-gi, presentano la maggior percentuale di nazioni economicamente deboli. Para-dossalmente, potrebbero trovarsi alla guida della terza rivoluzione industriale proprio quei Paesi considerati più arre-trati dal punto di vista dello sviluppo economico. In realtà già oggi molte delle nazioni industrializzate ed economica-mente potenti si stanno muovendo per ottenere delle concessioni di sfruttamen-to del suolo estero per la produzione di energia rinnovabile. L’Europa stessa è teatro di accese discussioni tra Germa-nia e Francia volte ad ottenere permessi di sfruttamento energetico sul deserto del Sahara e del Medio oriente.

La rivoluzione energetica è oggetto di dibattito internazionale: sono in molti ad aver inteso la necessità impellente di investire nel mondo delle rinnovabili, perché, prima o poi, e inesorabilmente, sarà l’unica strada percorribile. E’ un’a-

La produzione di energia solare La produzione di energia solare La produzione di energia solare La produzione di energia solare darà grandi vantaggi a quella zona darà grandi vantaggi a quella zona darà grandi vantaggi a quella zona darà grandi vantaggi a quella zona a discapito dei Paesi industrializzati a discapito dei Paesi industrializzati a discapito dei Paesi industrializzati a discapito dei Paesi industrializzati dipendenti dal petroliodipendenti dal petroliodipendenti dal petroliodipendenti dal petrolio

L’era del petrolio sembra davvero esse-re giunta alla fine, o almeno, così do-v r e b b e e s s e r e . Non solo per i danni ambientali, ormai evidenti anche agli occhi dei più scetti-ci, ma anche e soprattutto per la mi-naccia più temibile che si concretizza nell’imminente esaurimento delle scor-te del petrolio. L’economia globale non sarà in grado di sopportare il repentino e massiccio aumento dei prezzi dovuto al progressivo e già concreto calo delle offerte. Siamo giunti ad un punto di non ritorno che pone davanti agli occhi di tutti la necessità di cambiamenti radicali se non si vuole cadere nel bara-tro. “Solo allontanandoci dai combusti-bili fossili possiamo, al tempo stesso, assicurare più solide prospettive econo-miche e affrontare le sfide del cambia-mento climatico. E’ una trasformazione che richiederà interi decenni ma è ne-cessario che abbia inizio subito.” Il panorama mondiale parla chiaro: sarà indispensabile affidarci a fonti di ener-gia alternativa. Occorre dunque aprire le porte alle energie rinnovabili, ricava-te cioè da fonti in grado di rigenerarsi almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate: si tratta di sole, vento, suolo e acqua. La questione che si apre non è semplice e richiede il chiarimento di alcuni aspetti, primo tra i quali, la correlazione tra passaggio alle energie alternative e risparmio energetico. La costruzione di impianti e infrastrutture alternativi per soddisfare la richiesta energetica globale richiede-rà sicuramente alcuni decenni; inoltre, le fonti rinnovabili hanno una resa spe-cifica intrinsecamente più bassa rispet-to ai combustibili fossili. Fino a che il ciclo di rinnovamento non sarà comple-to la quantità totale di energia disponi-bile sarà inferiore rispetto agli standard odierni. Risulteranno perciò inevitabile l’ideazione e la messa in pratica di

zione, questa, che si deve fare subito anche se costerà importanti sacrifici economici: il reperire ed il colleziona-re fonti rinnovabili, infatti, richiede notevoli investimenti economici ed energetici. Se si

comincia adesso, in un momento cioè in cui l’energia è ancora accessibile, l’investimento sarà relativamente contenuto e il sacrificio, nella vita di tutti noi, limitato. La realtà dei fatti è che la realizzazione della rivoluzione energetica dipende dalla volontà del-le nazioni più potenti, in virtù di due aspetti principali: hanno maggior disponibilità economica per operare gli investimenti necessari e consuma-no una quantità esorbitante dell’ener-g i a m o n d i a l e . Il conflitto di interessi sta nel fatto che i più grandi proventi economici dell’umanità derivano dallo sfrutta-mento delle risorse petrolifere, di conseguenza, quelle nazioni che do-vrebbero essere interessate alla pro-mozione di nuovi metodi per la produ-zione energetica non lo fanno anche e soprattutto perché i loro più ingenti guadagni derivano dall’industria pe-t r o l i f e r a . La natura però non si piega alla vo-lontà degli uomini; ed è infondato pensare che il petrolio possa durare per sempre! La rivoluzione energetica è oggi possibile con la prospettiva di sacrifici ancora limitati; in futuro sarà drammaticamente l’ultima spiaggia per una società che non vuole più scegliere la via dell’autodistruzione del proprio habitat naturale.

Arianna Salbego Coletti

3 B Liceo Scientifico Biologico Salute e Ambiente “Mondin” - Verona

Progetto Desertec: energia solare provenien-

te dal Sahara

Pagina 5 M A G G I O 2 0 1 2 A N N O V I , N U M E R O 2

g i a m o n d i a l e .

t r o l i f e r a .

La tecnologia consente motori a emissioni zero, usan-La tecnologia consente motori a emissioni zero, usan-La tecnologia consente motori a emissioni zero, usan-La tecnologia consente motori a emissioni zero, usan-do una fonte inesauribile. Cosa aspettiamo?do una fonte inesauribile. Cosa aspettiamo?do una fonte inesauribile. Cosa aspettiamo?do una fonte inesauribile. Cosa aspettiamo?

Per più di cento anni dall’invenzione del motore a scoppio non si è cercato un miglioramento energetico che garantisse meno emissioni e producesse energia con il mi-nor consumo di carburante. Tutto quello di cui si aveva biso-gno era una miscela di benzina e aria che bruciando produ-cesse l’energia necessaria per il movimento. Oggi però si cercano sempre nuovi metodi e sistemi per creare veicoli a basso tasso di inquinamento. A differenza degli anni Ottanta è stato fatto un notevole progresso: se allora un motore alimentato a Diesel produceva una quantità di emissioni nocive pari a 100, oggi lo stesso motore si ferma a un livello 6, abbassando la percentuale di inquinamento del 96%. Questo è stato reso possibile dall’invenzione del Commom Commom Commom Commom Rail Rail Rail Rail che permette di bruciare il combustibile in maniera più efficiente. Nonostante questi miglioramenti le case automo-bilistiche finanziano ogni anno nuovi prototipi di auto “ecologiche”: elettriche, ibride e a idrogeno.

Quest’ultime sono sostan-zialmente vetture dotate di un motore elettrico che, anzi-ché essere alimentato a batterie, riceve elettricità da

“celle a combustibile” (fuel cells), le quali provvedono a tra-sformare in energia elettrica l’idrogeno, che funge da “carburante”. L’idrogeno è uno dei combustibili maggior-mente disponibili: da solo rappresenta il 75% della materia dell’universo e si trova abbondantemente nelle stelle e nei pianeti gassosi. Sebbene sulla Terra sia raro allo stato natu-rale (la sua massa piccolissima gli permette di sfuggire all’-attrazione gravitazionale), si trova assai abbondante nell’ac-qua. Per estrarlo è necessaria l’elettrolisi, processo median-te il quale una molecola d’acqua (H2O) si divide producendo una molecola si ossigeno (O2) e una di idrogeno (H2).

H2 →→→→ 2H+ + 2e-

1/2O2 + 2H+ + 2e- →→→→ H2O

H2 +1/2O2 →→→→ H2O

Reazioni chimiche alla base del meccanismo “fuel cell”

Le fuel cells fuel cells fuel cells fuel cells hanno come elemento principale un catalizzatore chimico, una sottile membrana di plastica permeabile a parti-celle elementari come i protoni, ma non a molecole più grandi come le molecole d’aria. Questa membrana è rivestita da una lamina di platino, che funge da catalizzatore, e separa due camere distinte all’interno di una fuel cell. Le camere vengono riempite una di idrogeno gassoso e l’altra di aria umida. Quando l’ossigeno dell’aria umida viene spinto sulla membra-na, il platino fa in modo che gli elettroni si allontanino. Questi danno vita alla corrente elettrica che permette il movimento della vettura. I protoni invece, reagiscono con l’ossigeno dell’a-ria per creare acqua, prodotto di scarto della reazione. Oltre a questo tipo di emissione decisamente non nociva, la reazione produce una calore che innalza la temperatura interna della fuel cell a 85°C, valore troppo basso perché l’azoto dell’aria reagisca per creare ossidi di azoto nocivi. Poiché una singola fuel cell produce un’energia elettrica di 1.1 volt, per poter azionare un veicolo ne occorrono normalmente 400 raggrup-pate assieme e chiamate “gruppo di fuel cell”. Tale gruppo, grazie alle modeste dimensioni, può essere ben posizionato sotto i sedili posteriori dell’auto. La principale caratteristica di queste vetture è che, a differen-za dei combustibili fossili, l’idrogeno, “pulito” al 100%, può rientrare in un ciclo perfettamente equilibrato, poiché le sue emissioni prevedono vapore acqueo che ritorna nel ciclo natu-rale dell’acqua. Non è quindi una risorsa inesauribile?

Matteo Maran

4 BI Liceo Scientifico Statale “Quadri” - Vicenza

S O L U Z I O N E A L L ’ I D R O G E N O

Automobile ad idrogenoAutomobile ad idrogenoAutomobile ad idrogenoAutomobile ad idrogeno

Principio di funzionamento di una fuel cell ad idrogenoPrincipio di funzionamento di una fuel cell ad idrogenoPrincipio di funzionamento di una fuel cell ad idrogenoPrincipio di funzionamento di una fuel cell ad idrogeno

“Se l’umanità deve sopravvivere,

avremo bisogno di un vero e pro-

prio nuovo modo di pensare.”

(Einstein)(Einstein)(Einstein)(Einstein)

Vantaggi e svantaggi di un'energia inesauribile: il ventoVantaggi e svantaggi di un'energia inesauribile: il ventoVantaggi e svantaggi di un'energia inesauribile: il ventoVantaggi e svantaggi di un'energia inesauribile: il vento

“Il Paese che svilupperà le energie rinnovabili sarà la nazione leader del ventunesimo secolo”: con queste parole Barack Obama si schiera a favore delle energie alternative.

Il che significa rivisitare con gli strumenti della moderna tecnolo-gia, antiche invenzioni come il mulino a vento: sembra che il primo mulino a vento con pale sia stato costruito nell’antica Babilonia nel 2000 a.C. Oggi anche nella provincia di Verona è possibile trovarne un impianto.

La torre eolica di Badia è alta 65 metri e ha una capacità di pro-duzione prevista di 2 milioni di kw annui. Le pale della torre inco-minciano a produrre energia con un vento di 6,48 Km/h (la veloci-tà che si raggiunge con una passeggiata veloce).

La pala è montata su un palo rotan-te, che a sua volta è collegato a sistemi meccanici, che possono servire per macinare il grano o per pompare l’acqua. Le turbine eoli-che nei campi potrebbero fare mol-to più che sfornare energia elettrica pulita: : : : le loro enormi pale potrebbe-

ro favorire la conservazione di un ambiente fresco e asciutto adat-to alle colture di mais e soia, oltre ad aiutarle a respingere le infe-stazioni fungine e migliorare la loro capacità di assorbire anidride carbonica dall’aria e dal suolo. L’utilizzo del vento come fonte energetica offre indubbi vantaggi: il vento non inquina ed è inesau-

E O L O V I A G G I A I N T U R B I N A


ribile; a differenza del fotovoltaico non è legato all’ora del giorno o alla stagione, il costo del generatore inoltre, è contenuto. Esisto-no anche degli svantaggi:::: l’impatto visino non è dei migliori, insie-me alla rumorosità delle pale.

La libellula:La libellula:La libellula:La libellula: una mini-pala eolica progettata da Renzo Piano. Una turbina con un impatto ambientale minimo,

ispirata ad una libellula.

La tutela dell'ambiente, l'efficienza dell'ecosistema, il migliora-mento dell'efficienza energetica, l'ammodernamento dei cicli produttivi non sono solo obbiettivi imprescindibili, ma rappresen-tano un'ottima opportunità per lo sviluppo economico. Non c'è paese al mondo che,,,, nella sfavorevole contingenza economica, non abbia in progetto di investire sul miglioramento della qualità ambientale.

E’ proprio per questo motivo che bisognerebbe potenziare e dare più spazio alle energie rinnovabili:::: un patrimonio scoperto dall’uo-mo che non può e non deve essere sottovalutato.

Carlotta Filacaro

3H Liceo Scientifico Statale “Messedaglia” - Verona

I microimpianti idroelettrici per le abitazioni: energia a I microimpianti idroelettrici per le abitazioni: energia a I microimpianti idroelettrici per le abitazioni: energia a I microimpianti idroelettrici per le abitazioni: energia a basso costo e bassissimo impatto ambientalebasso costo e bassissimo impatto ambientalebasso costo e bassissimo impatto ambientalebasso costo e bassissimo impatto ambientale

Se pensiamo alle energie rinnovabili per le abitazioni, prendiamo subito in considerazione il sistema dei pannelli solari. Eppure, negli ultimi anni, si sta diffondendo sempre di più un'al-tra forma di energia alternativa applicabile a piccoli edifici: il il il il piccolo idroelettricopiccolo idroelettricopiccolo idroelettricopiccolo idroelettrico.

I grandi impianti idroelettrici interrompono il naturale corso dei fiumi o dei laghi, provocando in alcuni casi dei danni ambientali.

I piccoli impianti invece, quelli che ognuno di noi può costruirsi in casa, non possono fare altro che bene all’ambiente e anche a noi stessi.

Limiti e vantaggi. Limiti e vantaggi. Limiti e vantaggi. Limiti e vantaggi. Il costo per un impianto di questo tipo risulta essere molto più contenuto rispetto a quello del solare o dell'eoli-co. Inoltre,,,, in confronto a questi ultimi, vi sono altri vantaggi dello small-hydro, fra cui il fatto che si tratta di un energia disponibile 24 ore su 24, 7 giorni su 7. Ovviamente il limite di questo siste-ma è che risulta sfruttabile solamente da abitazioni vicine a fiu-mi e flussi d'acqua.

Come funziona. Come funziona. Come funziona. Come funziona. Il flusso d'acqua che mette in rotazione la turbi-na genera energia meccanica; questa energia fa girare un gene-ratore che la trasforma in energia elettrica. La turbina, che è il componente principale, può alloggiare direttamente nel corso

d'acqua per gli impianti di dimensioni ridotte, mentre per gli impianti di dimensioni più grandi si utilizzano appo-site opere come canali e vasche, che prelevano parte dell'acqua dalla corrente del corso.

Le tipologie. Le tipologie. Le tipologie. Le tipologie. Il piccolo idroelettrico può essere suddiviso in su-bclassificazoni:

• mini-hydro, per impianti di meno di 15 MW di potenza;

• micro-hydro,che comprende impianti di potenza inferiore a 100 kW;

• pico-hydro,che comprende impianti di potenza inferiore a 5 kW.

Benefici ambientali. Benefici ambientali. Benefici ambientali. Benefici ambientali. La produzione di energia elettrica attraverso impianti idroelettrici esclude l'utilizzo di qualsiasi combustibile, quindi azzera le emissioni in atmosfera di gas a effetto serra e di altri inquinanti. Inoltre il piccolo-idroelettrico rispetta l'ambiente perchè non ri-chiede invasi e le opere in muratura degli impianti non sono molto invasive.

Giada Zuliani


P I C C O L O E ’ B E L L O


Il calore della terra è facilmente utilizzabile e ha pochi Il calore della terra è facilmente utilizzabile e ha pochi Il calore della terra è facilmente utilizzabile e ha pochi Il calore della terra è facilmente utilizzabile e ha pochi svantaggi. L'Italia è all'avanguardia nelle centrali geo-svantaggi. L'Italia è all'avanguardia nelle centrali geo-svantaggi. L'Italia è all'avanguardia nelle centrali geo-svantaggi. L'Italia è all'avanguardia nelle centrali geo-termichetermichetermichetermiche

La temperatura della crosta terrestre aumenta in media di 33°C per ogni km di profondità del sottosuolo . Ci sono però zone della crosta terrestre, in genere particolarmente sottili, caratterizzate da un elevato flusso di calore. In queste aree l’incremento delle temperature osservate, scendendo in pro-fondità, è decisamente maggiore rispetto ai canonici 33°C al km. L’Italia è stata all’avanguardia nel mondo con la costru-zione delle prime centrali geotermiche alimentate dal calore della terra. Possiamo considerarci i veri padri della ricerca

scientifica e della produ-zione di energia geoter-mica. In Toscana, nella Valle del Diavolo, fu co-struita la prima centrale geotermica del mondo

L’applicazione di questo tipo di energia può sem-brare problematica e

dispendiosa, ma in realtà è sufficiente dotarsi di una pompa di calore geotermica. Le pompe di calore (PDC) sono oggi il modo più efficiente di produrre energia termica e frigorifera. L’energia da esse utilizzata per trasferire calore da una sor-gente termica esterna (terra, acqua o aria) all’interno di un complesso abitativo viene riconosciuta come energia rinnova-bile dalla Comunità Europea. L’utilizzo di impianti di climatiz-zazione basati su PDC geotermiche è incentivato dallo Stato e ci permette di produrre l’energia elettrica per il normale funzionamento delle apparecchiature domestiche e per il teleriscaldamento di uffici, abitazioni etc.. Questo tipo di ener-gia è pulita ed economica poiché fa diminuire, se non addirit-

tura escludere, l’uso dei combustibili fossili o di altre fonti di energia “convenzionali”. Per produrre energia elettrica si usa-no sistemi geotermici ad alta temperatura, nei quali le acque del sottosuolo hanno temperature superiori ai 140°C.

Dal momento che i dati indicano che i rifornimenti della terra potrebbero coprire il fabbisogno del mondo per 100.000 an-ni, questo sarebbe una buona alternativa energetica per pre-servare il nostro pianeta. Gli svantaggi dell’utilizzazione dell’e-nergia geotermica sono pochi e meno importanti di quelli relativi alle altre fonti di energia: possono derivare dal fatto che, in alcuni casi, dalle centrali geotermiche insieme al vapo-re esce anche un odore sgradevole dovuto alla presenza di idrogeno solforato.

Questo problema si può risolvere mediante l'installazione impianti di abbattimento di tali fumi maleodoranti.

Da un punto di vista architettonico le centrali geotermiche possono risultare antiestetiche, perché spesso costitute da un groviglio di tubature. Il problema può essere risolto stu-diando la struttura e le coperture. Lo sfruttamento dell’ener-gia geotermica comporta quindi pochi svantaggi sia dal punto di vista della funzionalità e dell’esercizio, sia dal punto di vista economico - ambientale.

Gabriele Girardi


E N E R G I A S O T T O I P I E D I

centrale geotermica

Diffusione utilizzo energia geo-

termica in Italia

Un uomo è ricco in funzione delle cose che si può concedere di la-sciar stare. (Henry Thoreau)

C A M B I A I L V E N T O


L'eolico è in rapida crescita per la L'eolico è in rapida crescita per la L'eolico è in rapida crescita per la L'eolico è in rapida crescita per la produzione di energia pulita, comple-produzione di energia pulita, comple-produzione di energia pulita, comple-produzione di energia pulita, comple-mentare ad altri sistemi. Ma le pale mentare ad altri sistemi. Ma le pale mentare ad altri sistemi. Ma le pale mentare ad altri sistemi. Ma le pale deturpano il paesaggiodeturpano il paesaggiodeturpano il paesaggiodeturpano il paesaggio

L'energia eolica è la conversione di ener-gia derivante dal vento in elettricità, utilizzando turbine eoliche. Ad oggi l’e-nergia eolica copre meno del 2% del fabbisogno mondiale,,,, ma è in rapida crescita. I paesi all’avanguardia nello sfruttamento di questa energia sono la Danimarca, la Spagna, il Portogallo e la Germania. La possibilità di sfruttare il vento dipende ovviamente dalle caratte-ristiche morfologiche del terreno e dalla posizione. . . . Sicuramente nazioni come Danimarca, Spagna e Portogallo sono avvantaggiate dalle loro caratteristiche;;;; la Germania è però la dimostrazione che questa non è una condizione vincolante.

(Un arcobaleno che si staglia tra le turbi-ne eoliche nei pressi della cittadina ba-

sca di Durango, in Spagna)

La Germania è il paese in Europa che fa il più largo uso di energia eolica. Attual-mente è su una capacità energetica pari a quasi 17 GW (2005) e le previsioni sono di 54 GW per il 2030 che coprireb-bero più del 30% del fabbisogno energe-tico di tipo elettrico della Germania.

Sono sufficienti dei piccoli contributi statali per rendere conveniente la produ-zione di corrente elettrica tramite questo tipo di energia.

Il paese che investe di più in energie rinnovabili? In base all'ultima edizione del Renewable Energy Country Attracti-veness Indices, la classifica delle nazioni più interessate all'energia pulita realizza-ta da Ernst & Young, è la Cina. Nel terzo trimestre del 2010, la spesa di questo paese nel campo dell'eolico ha rappre-sentato da sola circa la metà degli inve-stimenti mondiali nel settore. In altre parole, spiegano gli esperti, è come se una turbina su due fosse entrata in fun-

zione in Cina. In base a queste rileva-zioni l'Italia si collocherebbe al sesto posto, dietro a Stati Uniti (in seconda posizione), Germania, India e Regno Unito.

I grandi parchi eolici sono normalmen-te collegati alla rete elettrica, invece piccole turbine possono essere utiliz-zate per fornire energia a luoghi isola-ti. L'energia eolica fa parte insieme al solare, al geotermico, all’idrico e alle biomasse delle cosiddette energie alternative/rinnovabili. L’energia eolica è abbondante, rinno-vabile, ampiamente distribuita, pulita, e non produce emissioni di gas serra, ma la costruzione di parchi eolici (come con le altre forme di energia elettrica)non è universalmente accet-tata a causa del suo impatto visivo. Il problema tecnico dell’energia eolica è che non fornisce una quantità di energia standard, ma è una fonte in-termittente. L’energia eolica quindi ha bisogno di fonti parallele in grado di supplire a momenti di mancanza di vento e sistemi d’immagazzinamento per gli eccessi opposti.

Questo problema è ancora tollerabile per via della bassa percentuale di energia proveniente da eolico, ma potrebbe crescere con il suo sviluppo. E’ per questo che si pensa di associa-re alla produzione di eolico, sistemi in grado di immagazzinare gli eccessi di produzione durante i periodi di picco per poi rilasciare energia durante i periodi di scarsa ventosità. Una possi-bile soluzione è quella di creare cen-trali ibride eolico/idrogeno. In Italia, la progettazione dei parchi eolici trova più difficoltà a svilupparsi. Le ragioni sono essenzialmente da ritrovarsi nel rispetto dei paesaggi e dei siti archeologici, nell’alta densità abitativa, nelle relativamente poche zone veramente adatte all’installazio-ne di un parco eolico e inoltre dai vin-coli imposti dalle autorità locali che differiscono tra loro e rendono difficile l’adozione di uno standard di progetto.

FunzionamentoFunzionamentoFunzionamentoFunzionamento

Lo sfruttamento del ventoLo sfruttamento del ventoLo sfruttamento del ventoLo sfruttamento del vento, relativamen-te semplice e poco costoso, è attuato tramite macchine eoliche divisibili in due gruppi ben distinti:

• Generatori eolici ad asse verticale

• Generatori eolici ad asse orizzon-tale

Tra i moderni aerogeneratori, quello più diffuso è il modello ad asse oriz-zontale. Le pale (da 1 a 3), mosse dal vento consentono di trasferire ad un asse – rotore - una certa velocità di rotazione. Dal rotore l'energia cinetica viene trasmessa ad un generatore di corrente collegato a sistemi di control-lo e trasformazione tali da regolare la produzione di energia e l'eventuale inserimento in rete.

Quando i mulini erano a ventoQuando i mulini erano a ventoQuando i mulini erano a ventoQuando i mulini erano a vento

Storia dell'Energia EolicaStoria dell'Energia EolicaStoria dell'Energia EolicaStoria dell'Energia Eolica

I primi mulini a vento europei pompa-vano acqua o muovevano le macine per triturare i cereali. In Olanda erano utilizzati per pompare l'acqua dei polder, migliorando notevolmente il drenaggio dopo la costruzione delle dighe. I mulini olandesi, i più grandi del tempo, divennero e rimasero il simbolo della nazione. Questi mulini erano formati da telai in legno sui quali era fissata la tela che formava, così, delle vele spinte in rotazione dal vento. Nel corso del XIX secolo entra-rono in funzione migliaia di mulini a vento sia in Europa, sia in America, soprattutto per scopi di irrigazione. In seguito, con l'invenzione delle macchi-ne a vapore, vennero abbandonati per


il conveniente costo del carbone, allora a buon mercato.

Negli anni settanta l'aumento dei costi energetici ha ridestato l'interesse per le macchine che utilizzano la forza del vento. Così molte nazioni hanno aumentato i fondi per la ricerca e lo svilup-po dell'energia eolica.

C O S T I C O S T I C O S T I C O S T I D E L LD E L LD E L LD E L L '''' E O L I C OE O L I C OE O L I C OE O L I C O

L'eolico è l'energia meno costosa attualmente disponibile. Se-condo l'International Energy Agency, il costo medio di produzione dell'energia eolica è compreso tra 0,04-0,08 €/kWh, anche se stime più recenti indicherebbero un costo ancora inferiore che farebbe presupporre nel breve termine un costo di 0,03 €/kWh del tutto concorrenziale rispetto ai costi dell'energia generata da fonti convenzionali (negli ultimi dieci anni la riduzione del costo di produzione di energia da fonti eoliche si è attestata sul 30%-50% e si prevede che la tendenza rimanga costante).

Energia eolica Energia eolica Energia eolica Energia eolica nel Mondonel Mondonel Mondonel Mondo

In Italia le prime macchine eoli-che sono state installate nel 1990, ma solo dal 1996 si è avuto un signifi-cativo numero di impianti colle-

gati alla rete di distribuzione elettrica. Il primo prototipo di aerogeneratore fu installato nel 1989 ad Alta Nurra in Sardegna, dove è stata condotta una cam-pagna sperimentale. Oggi a di-stanza di oltre 20 anni esistono delle vere centrali eoliche, alcune delle quali sono costituite da più di 50 aerogeneratori di media taglia (600 kW l’uno).

La posizione geografica dell’Ita-lia, unita alla presenza di catene montuose e di masse d’acqua, determina un diverso andamento dei venti, sia nel corso dell’anno che da regione a regione. L’Italia può comunque contare, specie nelle zone mediterranee meridionali e nelle isole, su venti di buona intensità, quali il maestrale, la tramontana, lo scirocco e il libeccio.

I risultati di un’indagine, cui anche l’ENEA ha partecipato, hanno evidenziato che i siti più idonei allo sfruttamento dell’eolico si trovano lungo il crinale appenninico, al di sopra dei 600 m slm e, in misura minore, nelle zone costiere. Le regioni più interessanti sono quelle del Sud, in particolare Campania, Puglia, Molise, Sicilia e Sardegna, e il territorio compreso tra le province di Tra-pani, Foggia, Benevento, Avellino e Potenza è il principale polo eolico nazionale.

Matteo Tringali e Filippo Zanini

3IL Liceo Scientifico Statale “Messedaglia” - Verona

R I C I C L O E R G O S U M

Se vogliamo conservare l'ambiente, dobbiamo cambiare Se vogliamo conservare l'ambiente, dobbiamo cambiare Se vogliamo conservare l'ambiente, dobbiamo cambiare Se vogliamo conservare l'ambiente, dobbiamo cambiare stile di vita e sistemi di produzionestile di vita e sistemi di produzionestile di vita e sistemi di produzionestile di vita e sistemi di produzione

Il problema sempre più incre-scioso delle discariche tradizionali dove i rifiuti vengono immessi senza separazioni trova una importante an-che se parziale soluzione nella raccol-ta differenziata e nel riciclo di materiali riutilizzabili: i rifiuti organici sono utili per la produzione di biogas o per il compost, nonché concime derivato da un processo aerobico di decomposizione del materiale organico. Le discariche di rifiuti urbani sono grandi produttori di biogas, visto che normalmente il 30-40% del rifiuto è materiale organico; tale gas può essere utilizzato per la produzione di energia elettri-ca. Ad esempio, da una discarica di circa 1.000.000 metri cubi che cresce di 60.000 metri cubi ogni anno, si possono estrarre quasi 5,5 milioni di m3 di biogas all'anno. E’ scandaloso poi, che quasi la metà dei nostri acquisti finisca nella pattumiera appena varcata la soglia di casa per gli imballag-gi delle confezioni. Gli erogatori di detersivi, i detergenti alla spina e l’utilizzo di sacchetti di materiale biodegradabile o riutilizzabili stanno arginando questo problema. Dobbiamo quindi “aprire gli occhi”: il riciclaggio dei rifiuti consen-te importanti risparmi di energia e di materie prime: basta dare una scorsa alla quantità di energia che viene risparmiata per la produzione di carta riciclata e metterla in confronto con quella

che impiega la produzione di carta nuova. Infatti per la produzio-ne di una tonnellata di quest’ultima occorrono 15 alberi, 44-0.000 litri d’acqua e 7.600 kWh di energia elettrica, mentre per produrre la stessa quantità da materiale riciclato occorrono 1.800 litri d’acqua, 2.700 kWh e soprattutto non è previsto l’ab-battimento di alcun albero. Per quanto riguarda l’alluminio la produzione di 1kg di lattine da materia prima richiede un dispen-dio di 14/16 kWh di energia contro lo 0.8 kWh che ne richiede il riciclaggio. Le risorse della Terra da cui derivano le materie prime non sono inesauribili ed il problema dei rifiuti è grave. E’ abbastanza re-cente la notizia della presenza di un immenso accumulo di rifiuti per la maggior parte plastica nel Pacifico approssimativamente tra il 135° e il 155° meridiano ovest e il 35° e 42° parallelo nord, chiamato Pacific Trash Vortex. Si stima che, a seconda delle fonti, la sua estensione sia tra i 700mila e i 10 milioni di Km2, cioè un’area rispettivamente poco superiore a quella della Spagna o a due volte gli Stati Uniti. L’accumulo ha cominciato la sua crescita negli anni cinquanta a causa di una corrente cono-sciuta come Vortice Subtropicale del nord Pacifico, la quale gra-zie al suo movimento a spirale, permette l’aggregazione dei rifiu-ti. Uno dei più grandi pericoli che questa isola di rifiuti rappresen-ta è il fatto che nei periodi in cui la massa si avvicina alle coste essa rigurgita decine di rifiuti che vanno successivamente a de-positarsi sulla spiagge. Sono quindi necessari programmi educativi mirati a far compren-dere l’importanza della differenziazione dei rifiuti partendo an-che dalla più semplice separazione domestica.

Beatrice Ntakirutimana 3BLG Liceo Scientifico Statale “Quadri” - Vicenza


Trasporto sostenibile: le possibilità ci Trasporto sostenibile: le possibilità ci Trasporto sostenibile: le possibilità ci Trasporto sostenibile: le possibilità ci sono già, non dobbiamo inventarle!sono già, non dobbiamo inventarle!sono già, non dobbiamo inventarle!sono già, non dobbiamo inventarle!

Circa il 33% dell’energia utilizzata a livello globale è assorbita dal settore dei trasporti. Il 95% di questa enorme porzione è ricava-ta da idrocarburi. Il trasporto stradale nel 2009 ha raggiunto da solo il 94% dei con-sumi finali. Il trasporto marittimo incide per circa il 3%, quello aereo per il 2% e quello ferroviario poco più dell’1%.

I consumi dei trasporti sono aumentati progressivamente fino al 2007, ma a cau-sa della crisi economica fra il 2008 e il 2009 hanno segnato un’inversione di ten-denza, con una riduzione annuale intorno al 2%, dovuta a una riduzione dei consumi.

Il gasolio è il carburante più utilizzato, rap-presentando più del 60% dei consumi . Nonostante gli incentivi governativi per l’acquisto di veicoli ecologici, gli italiani dimostrano una netta propensione per veicoli diesel e a benzina. Nonostante gli incentivi statali per veicoli con alimentazio-ni alternative (terminati a marzo 2010) il consumo di GPL e gas naturale è aumenta-to progressivamente, ma senza arrivare a percentuali significative rispetto ai carbu-ranti tradizionali: nel 2009, GPL e metano hanno rappresentato solo il 3% e il 2% dei consumi su strada. L’uso di biomasse (prevalentemente biodiesel) è cresciuto molto negli ultimi 2 anni, attestandosi al 3% dei consumi stradali nel 2009. Circa i 2/3 dei consumi (circa 26 Mtep/anno) sono dovuti al trasporto passeggeri, la re-stante parte (circa 15 Mtep) al trasporto merci, e sono entrambi dominati dalla mo-dalità stradale: 89% dei consumi del tra-sporto passeggeri, addirittura il 93% di quello merci.

È’ da segnalare la riduzione registratasi negli ultimi anni del consumo specifico di energia primaria calcolata per passeggero-chilometro del trasporto aereo, dovuta

all’aumento del valore medio del coeffi-ciente di riempimento degli aerei e al rin-novo della flotta con aerei a maggior resa. A confronto il coefficiente medio di riempi-mento, pari solo 1,2 passeggeri a vettura, e alla congestione della rete viaria urbana, il segmento automobilistico in ambito urba-no rimane il meno ecosostenibile. Per quanto riguarda il trasporto merci, il seg-mento meno efficiente è rappresentato dalla distribuzione urbana (ultimo miglio) con il maggiore consumo specifico di ener-gia primaria per tonnellata-chilometro, dieci volte maggiore di quella del trasporto su rotaia. Questo valore evidenzia bene il fatto che sulle strade vengono utilizzati veicoli con bassa capacità di trasporto e mediamente scarichi.

La mobilità di persone e di merci si esplica attraverso diverse modalità di trasporto; fra di esse la maggiore è senza dubbio quella su strada, attraverso autoveicoli con motori a scoppio, anche se, confrontando i consumi e le emissioni nocive per unità di trasporto, il trasporto su gomma è meno efficiente e più inquinante delle altre mo-dalità di trasporto. Per limitare le sostanze inquinanti legati ai trasporti ci si dovrà concentrare quindi sull’innovazione del trasporto su gomma, attraverso l’utilizzo di fonti di energia alternative agli idrocarburi. Una grande alternativa è il veicolo elettrico, perché dotato di consumi inferiori a quelli dei veicoli con motore a combustione inter-na: la trazione elettrica infatti ha un’effi-cienza 3-4 volte superiore a quella del motore termico. Il vantaggio è tale da ben compensare le perdite che avvengono in fase di produzione e distribuzione dell’e-nergia elettrica, che sono ovviamente an-cora maggiori di quelle che si hanno nella raffinazione e distribuzione dei combustibi-li liquidi e gassosi, ma che si sono molto ridotte, nell’ultimo decennio, per la miglio-re efficienza del sistema elettrico naziona-le. I migliori risultati “dal pozzo alla ruota” si ottengono col trasporto ferroviario, me-tropolitane, filo tramviario, che non sono

penalizzati dal peso delle batterie e dalle loro perdite nelle fasi di carica e scarica, ma anche con mezzi a trazione elettrica a batteria, pur con la penalizzazione del peso di queste ultime. L’utilizzo di veicoli elettrici è aumentato in modo esponen-ziale negli ultimi anni; attraverso una promozione di questa fonte energetica ed un parallelo sviluppo tecnico (capacità e tempi di carica batterie), il veicolo elettri-co potrà diventare uno dei principali mez-zi di trasporto. Un’altra importante inno-vazione per il trasporto su gomma è rap-presentata dai biocombustibili. Tra questi il più significativo è il biodisel, che rappre-senta ormai il 3% dei consumi. Un’alta fonte di energia “bio” è il biometano, rica-vato dalla fermentazione dei residui orga-nici degli animali da allevamento, che viene lavorato ed adattato per l’utilizzo in normale metano,oggi ancora utilizzato solo per il 2% del trasporto su gomma, ma in continuo aumento. La mobilità elet-trica e i biocombustibili presentano anco-ra problemi specifici: il biometano, pro-prio perché purificato e quindi miscibile in ogni proporzione al metano di origine fossile, pur non presentando problemi di distribuzione, ne ha di produzione, al momento limitatissima. Ove non ben completate da accumuli elettrici staziona-ri, le stazioni di servizio per la ricarica elettrica rapida possono portare a proble-mi di interconnessione con la rete, men-tre la produzione di energia elettrica da rinnovabili è da tempo incentivata e quin-di molto diffusa sul territorio. Nel caso dell’elettrico gli obiettivi di costo per le batterie di ultima generazione, del DOE per esempio, oscillano intorno ai 300 $/kWh. Una batteria da 30 kWh, taglia ade-guata ad una vettura di classe C con una autonomia dell’ordine dei 150 km, coste-rà quindi circa 9.000 Euro. Tale costo è difficilmente accettabile dall’utenza, men-tre lo diviene considerando l’intera vita della batteria, il minor costo d’esercizio del veicolo elettrico (2,5 Euro/100 km contro 7,1 Euro/100 km per il termico, auto classe B). Il leasing della batteria, o dell’intera vettura (meglio se in car-sharing) diventa quindi una strada quasi obbligata.

Le possibilità quindi ci sono, vanno solo razionalizzarle ed applicarle. Non possia-mo rinunciare al trasporto, cosa fonda-mentale nel mondo globalizzato, ma non possiamo neanche distruggere il nostro pianeta a questo fine; vanno applicate queste soluzioni alternative ed al più pre-sto, attraverso una modernizzazione della produzione industriale e l’incentivo di queste fonti energetiche alternative agli idrocarburi!

Enrico Pittis

4 BI Liceo Scientifico Statale “Quadri” - VI

I L V I A G G I A T O R E E L E T T R I C O

P E R U N E C O S I S T E M A E N E R G E T I C O


Il problema delle fonti energetiche alterna-tive rappresenta, per le generazioni future, un aspetto paragonabile, per importanza, a quello del raggiungimento di una pace duratura per la generazione che visse la II guerra mondiale. A chi dovesse sembrare iperbolico chiedo quale sarebbe lo scena-rio di un mondo costretto a scendere in conflitto per il controllo delle ultime fonti di energia non rinnovabili, dell’ ultimo pozzo di petrolio, o dell’ ultima miniera. E’ in questa ottica che la nostra generazione dovrebbe guardare alla ricerca nel settore, e ad una simile sensibilità siamo chiamati ad allenare i nostri giovani, che vivranno sulla loro pelle gli errori e le sottovalutazio-ni che dovessimo commettere noi oggi. Leggendo gli elaborati dei ragazzi ho per-cepito un bisogno diffuso di comprendere quali siano gli snodi fondamentali del pro-blema, che non riguardano l’eolico o il solare, ma i principi razionali della questio-ne, per cui ho provato ad elencarne alcuni aspetti generali:

1. il futuro non è “progettabile” nel sen-so pieno della parola, perché esso si baserà, in ogni caso, sul preesistente: di conseguenza tutte le idee sullo sfruttamento delle energie alternative dovranno sempre adattarsi a condizio-ni pregresse e vincolanti, quali il tes-suto urbano, i siti storici e naturali, l’impatto ambientale, la geografia, il clima, l’economia di ciascun Paese, Sarà quindi migliore non il progetto più fantascientifico, ma quello più flessibile, o il più economico, o il più semplice, o il meno inquinante per ogni singolo territorio;

2. esistono sempre vie alternative ad una soluzione. Poche problematiche come quelle legate allo sviluppo delle fonti alternative di energia somigliano al tema, già trattato da Project, della biodiversità: il punto di forza di un Paese che volesse ridurre la sua di-pendenza energetica dalle fonti tradi-zionali (carbone, idrocarburi, nucleare, idroelettrico) sarà quello di realizzare più di un sistema di produzione di energia, in una sorta di ecosistema energetico che consenta di non esa-sperare i territori con l’eccessivo co-sto, o impatto ambientale, o scarso rendimento di un singolo sistema;

3. le fonti di energia alternativa (le mare-e, la geotermia, l’eolico, il solare ecc) sono in genere abbondanti e rinnova-bili, ma o molto concentrate (come le maree e l ’ e o l i c o , limitati ad alcuni terri-tori ottimali) o assai ra-de. In futuro le Nazioni d o v r a n n o sempre più c on c i l i a r e urbanizza -zione, ecolo-gia e desti-nazione di territori a parchi energetici, in cui l’impatto ambientale sarà quello indotto da impianti per produzione, immagazzinamento e distribuzione delle energie. Il modello di sviluppo alternativo ad una produzione massiva in loco prevede invece una micropro-duzione capillare di energia, in cui il consumatore e il produttore siano il medesimo soggetto. Si configurereb-be, secondo questo modello, una spe-cie di dicotomia strategica fra una hard manufacturing energy, fatta di mega impianti stato-centrici, super controllati ed off limits, e una soft manufacturing energy, composta da microproduzioni energetiche locali, atte a rendere ogni piccola comunità autosufficiente, anche se collegabile in rete con le altre. Poiché l’assetto geopolitico dei continenti potrebbe venirne influenzato, tali scelte sono da valutare con cautela, per non creare, come ora, ricche zone industriali ac-canto a deserti energetici, fonti di instabilità politiche e di crisi economi-che e sociali;

4. secondo uno strano feed back positivo della specie umana, le difficoltà incre-mentano il nostro tasso di creatività ed adattabilità. In queste favorevoli condizioni attitudinali la mondializza-zione comporta, con la libera circola-zione delle idee, un aumento delle probabilità che un particolare sito del pianeta sia il più idoneo ad un partico-lare brevetto di ingegneria energetica, indipendentemente da dove sia il sito e da dove provenga il progettista. Un modo originale per aggirare quanto detto al punto 1. potrà essere quello di ideare impianti alternativi astraendo da luoghi fisici preesistenti, certi che il mercato globale ne individuerà uno che sul pianeta sia ad hoc. Si vede

bene che i due modelli di sviluppo, quello su misura per i vincoli locali e quello definibile da “take away”, pre-suppongo scenari geopolitici e socioe-conomici opposti, il primo in cui ogni singolo Stato si decida (o sia costret-to) a sviluppare un proprio program-ma energetico alternativo, il secondo in cui l’internazionalizzazione di pro-blemi e soluzioni sia la via maestra;

5. l’economia di mercato richiede oggi alle fonti energetiche alternative non tanto correttezza verso le generazioni future, quanto convenienza per quel-le presenti. L’adozione di tecnologie e di brevetti dipende quindi da quanto le popolazioni attuali siano disposte ad investire per quelle future; ovvero la coesione sociale, la solidarietà ed i legami trans generazionali sono i valori aggiunti che decideranno il futuro dell’umanità, al di là dei van-taggi economici immediati;

6. il problema energetico nasce da due grandi anomalie, la prima generata da una industrializzazione caotica, distruttrice di habitat e agli antipodi sia dai maggiori giacimenti che dalla manodopera a minor costo; la se-conda da un consumo umano di energia enorme rispetto alla massa corporea individuale, che è il criterio su cui ogni altra specie ha basato il proprio adattamento. Per tali motivi la specie umana non è più una sem-plice variabile biologica, ma una forza equiparabile, per pressione selettiva ed impatto ambientale, a quelle naturali, sebbene estranea alle leggi degli ecosistemi in equili-brio. Una inversione di queste ano-malie non è pensabile, ma l’adozio-ne di fonti di energie alternative potrebbe far convergere la pressione antropica nell’alveo delle forze natu-rali che governano la Terra. La man-canza di una strategia (che nessun altra specie possiede, ma di cui nep-pure necessita, non essendosi sot-tratta, come la nostra, ad alcuna legge naturale) fa della razza umana uno smisurato titano sordo e cieco, a cui ora una sofisticatissima tecno-logia potrebbe paradossalmente restituire quegli occhi e quelle orec-chie che gli basterebbero per orien-tarsi al di là del suo cortissimo naso.

Dott. Luigi Damasco

PER APPROFONDIRE...

PER APPROFONDIRE...

PER APPROFONDIRE...

PER APPROFONDIRE...

PROJECT PROJECT PROJECT PROJECT ---- Rivista di divulgazione scientifica Rivista di divulgazione scientifica Rivista di divulgazione scientifica Rivista di divulgazione scientifica

Reg. Trib. di Verona n° 1789 del 20/02/2008

Direttore ResponsabileDirettore ResponsabileDirettore ResponsabileDirettore Responsabile: dott.ssa Daniela Bruna Adami

Direttore ScientificoDirettore ScientificoDirettore ScientificoDirettore Scientifico: prof.ssa Paola Petrillo

Coordinatori redazionaliCoordinatori redazionaliCoordinatori redazionaliCoordinatori redazionali: proff. Dorina Artuso, Francesco Gaspari - Liceo Scientifico “L. Mondin” (VR)

prof. M. Gabriella De Guio - Liceo Scientifico Statale “Quadri” (VI)

proff. Fedora Martignago, Clara Castagna - Liceo Scientifico Statale “Messedaglia” (VR)

RedazioneRedazioneRedazioneRedazione: C. Filacaro, G. Franchini, G. Girardi, M. Ivanova, M. Maran, B. Ntakirutimana, E. Pittis, A. Salbego Coletti, E. Todescato, M. Tringali, F. Zanini, G. Zuliani

Collaboratori esterni: Collaboratori esterni: Collaboratori esterni: Collaboratori esterni: dott. Luigi Damasco

Si ringraziano per la collaborazione a questo numero:Si ringraziano per la collaborazione a questo numero:Si ringraziano per la collaborazione a questo numero:Si ringraziano per la collaborazione a questo numero:

Dirigenti Scolastici: prof. E. Adorno (Liceo Scientifico Statale “Quadri” - VI)

prof. G. Peretti (Liceo Scientifico Statale “Messedaglia”- VR)

prof. F. Zampieri (Liceo Scientifico “L. Mondin” - VR)

Alunni delle classi: 3 B Liceo Scientifico “L. Mondin” (VR)

3 BLG; 4 BI Liceo Scientifico Statale “Quadri”- (VI)

3 CS; 3H; 3 IL Liceo Scientifico Statale “Messedaglia” (VR)

Editore: Editore: Editore: Editore: Istituto Sorelle della Misericordia - Verona

Tutti i diritti sono riservati

Per questo numero sono stati consultati siti internet, autori, testi e riviste tra cui:

Murrey J, King D.: in Le Scienze, febbraio 2012; Stefano Casertano, La guerra del clima, Brioschi editore,2011; wwwprendizagemcom-pa2.pbworks.com; www.ilfattaccio.org; www.ecologiae.com/; www.repubblica.it/2007/10/sezioni/ambiente/siallerinnovabili.it/93/biomasse-da-alghe; www.terranauta.it/a1442/energie_alternative/alto_adige_energia_al_100_da_fonti_rinnovabili; www.francescopiccinniit.blogspot.com; www.agenziaenergia.it/pdf/Biomasse%20(D.Cocco).pdf; www.vocifuoridalcoro.net/varie/item/913-pacific-trash-vortex.html; www.differenziata.org; www.repubblica.it; www.greenme.it ; www.report.rai.it; www.galileonet.it; www.explora.rai.it; www.scienze.tv; www.ambientediritto.it; Acqua/inquina_file/chimicorhp.htm; www.trialserrors.wordpress.com; www.enea.it; www.italchamind.eu; www.newscientist.com, www.nationalgeographic.com, www.corrieredellasera.it ; www.risparmiodienergia.it/energia-solare; http://www.domusenergy.it/isola_di_plastica.html

Nel prossimo numero:

2013201320132013: Anno internazionale della cooperazione : Anno internazionale della cooperazione : Anno internazionale della cooperazione : Anno internazionale della cooperazione

nel settore idriconel settore idriconel settore idriconel settore idrico

Anno europeo contro lo spreco alimentare Anno europeo contro lo spreco alimentare Anno europeo contro lo spreco alimentare Anno europeo contro lo spreco alimentare

m a g g i o 2 0 1 2 project - liceoquadri.it 2012..pdf · contagiato il nostro mondo. ... buco...

Documents