Il energie alternative Sono tutte quelle fonti energetiche rinnovabili e pulite, cioè non inquinano o lo fanno in bassa proporzione. Sono un'alternativa alle fonti di energia da combustibili fossili come petrolio, carbone, gas o elementi radioattivi.
Queste energie provengono da fonti inesauribili o che persisteranno finché il pianeta continuerà a funzionare. Le principali energie alternative sono idroelettrica (basata sulla forza dell'acqua), solare ed eolica (fornita dalla forza del vento).
Altri sono l'energia geotermica (proveniente dal calore interno della Terra) e l'energia delle maree (basata sull'andirivieni delle maree nel mare). Allo stesso modo, l'energia delle onde o l'energia fornita dalle onde del mare.
Sono stati anche sviluppati combustibili alternativi, come i biocarburanti derivanti dalla combustione di materiale vegetale o dalla sua lavorazione per la produzione di combustibile liquido. Come la produzione di gas dalla decomposizione della materia organica, il cosiddetto biogas.
Queste energie alternative hanno indubbi vantaggi, sebbene comportino anche alcuni svantaggi. Tra i primi vi sono la sua condizione di essere rinnovabile e poco inquinante, mentre tra gli svantaggi vi sono la sua minore efficienza energetica e problemi di stoccaggio..
Le energie alternative sono tutte quelle che offrono opzioni diverse alle tradizionali fonti energetiche non rinnovabili e che sono state altamente inquinanti. Esistono diversi tipi di energia alternativa, a seconda della fonte che fornisce tale energia.
È un'energia motrice (energia che genera movimento), dalla quale si può produrre lavoro. In questo caso il movimento è prodotto dalle correnti d'acqua dei fiumi, che attraversando le turbine possono generare elettricità.
L'elettricità è immagazzinata in accumulatori e distribuita attraverso la rete elettrica. Per raggiungere questo obiettivo, vengono costruite grandi dighe su fiumi possenti, come la diga delle Tre Gole sul fiume Yangtze in Cina (la più grande del mondo)..
La diga produce un dislivello in modo che l'acqua cada come una cascata e passi attraverso le turbine. Le turbine ruotano e attivano un alternatore, che è una macchina che trasforma il movimento in elettricità.
L'energia solare è la principale fonte di energia del pianeta e si considera che tutte le altre energie provengano da essa. Ma in questo caso si fa riferimento all'utilizzo diretto dell'energia solare attraverso l'utilizzo di pannelli solari..
I pannelli solari sono lastre che hanno celle fotovoltaiche che catturano la radiazione solare e la trasformano in elettricità. La cella fotovoltaica o fotoelettrica è un dispositivo che quando la luce solare la colpisce, genera un movimento di elettroni.
Quando questi elettroni si muovono, viene prodotta una corrente elettrica che viene immagazzinata in una batteria o in un accumulatore. Ad esempio, ad Abu Dhabi (Emirati Arabi Uniti), è in costruzione una centrale solare che avrà 4 milioni di pannelli solari e produrrà energia per 160.000 abitazioni..
L'energia è prodotta dal movimento dell'aria, cioè i venti, che muovono grandi pale o pale di una turbina eolica. Quest'ultimo è un dispositivo posto in alto su un piedistallo o colonna, che ha pale come un ventilatore e un alternatore..
Pertanto, quando il vento gira le pale, muovono l'alternatore e producono una corrente elettrica che si accumula nelle batterie. L'energia eolica è stata utilizzata per molti secoli, come nei mulini a vento usati per macinare il grano.
Ad esempio, i famosi mulini a vento su cui Don Chisciotte si avventò con la sua lancia. Oggi parchi eolici come il parco eolico offshore Estensione di Walney, il più grande del mondo, fornisce elettricità a 590.000 abitazioni.
L'interno del pianeta Terra è costituito da materiale fuso ad una temperatura molto elevata, che fa bollire l'acqua nei serbatoi sotterranei. Il vapore acqueo che viene prodotto sale e riscalda le rocce sul suo percorso.
Questo calore dell'acqua e delle rocce può essere sfruttato come energia per vari usi. Sia per produrre elettricità, per ottenere che la pressione del vapore acqueo muova le turbine, sia per riscaldare ambienti o acqua.
In Islanda, ad esempio, l'impianto geotermico di Nesjavellir fornisce acqua calda alla capitale Reykjavik..
L'energia delle maree è quella prodotta dalla forza dell'acqua di mare spostata dall'aumento e dalla caduta delle maree. La massa dell'acqua di mare è periodicamente influenzata dalla forza di gravità della Luna e del Sole, facendola salire e scendere e avvicinarsi o allontanarsi dalle coste..
Per sfruttare questo movimento, viene posizionato un dispositivo che consente all'acqua di mare di muovere le pale di una turbina. Questo a sua volta gira la bobina di un alternatore e produce elettricità.
Un esempio di ciò è la centrale a marea all'estuario del fiume Rance (Francia), che produce elettricità per 225.000 persone.
Questa energia segue lo stesso principio dell'energia idroelettrica e dell'energia delle maree o delle maree. In questo caso, la forza che muove le pale della turbina e attiva l'alternatore per produrre elettricità è la forza delle onde del mare..
Per farlo funzionare, una serie di dispositivi sono posti in mare che ricevono l'impulso delle onde. Questa è una forma indiretta di energia del vento, poiché è il vento che produce le onde..
Questo tipo di energia è una delle meno sviluppate, ancora in fase di ricerca. Tuttavia, è in funzione almeno un impianto commerciale, il Mutriku Breakwater Plant nel Golfo di Biscaglia, in Spagna.
Un altro modo per produrre energia alternativa è attraverso la produzione di biocarburanti, cioè combustibili a base di materia vegetale o biomassa. Consiste nello sfruttare la possibilità di produrre alcol sottoponendo a fermentazione grandi quantità di prodotti vegetali..
Ad esempio, dalla canna da zucchero, proprio come si produce il rum, si può produrre alcol (bioetanolo) da utilizzare come combustibile. Quasi tutte le colture ricche di carboidrati o oli servono a questo scopo, ad esempio mais, manioca, soia e molte palme, tra gli altri..
Proprio come viene utilizzato il gas naturale ottenuto dall'interno della Terra, che è una risorsa non rinnovabile, il gas può essere prodotto dalla materia organica. Ciò si ottiene utilizzando i biodigestori, che sono serbatoi in cui la materia organica viene depositata per subire un processo di decomposizione..
Questa decomposizione è generata da batteri e altri microrganismi in un ambiente privo di ossigeno (anaerobico), producendo gas nel processo. Il gas prodotto include principalmente metano (utile come combustibile), oltre alla CODue e altri gas in misura minore.
È un'altra fonte di energia alternativa, la cui materia prima è abbondante nell'universo, poiché l'idrogeno può essere ottenuto dall'acqua o dalla materia vegetale. Inoltre il suo utilizzo non genera rifiuti inquinanti, anche se per ora il suo limite maggiore è tecnologico, a causa del costo della sua produzione dall'acqua..
Tuttavia, esistono già celle a combustibile a base di idrogeno che consentono lo spostamento di veicoli, avendo come unica acqua di scarico. D'altra parte, sono stati utilizzati in veicoli spaziali come la serie Apollo per produrre elettricità e acqua..
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