Energia Solare
Il Sole è una stella, cioè un corpo celeste in grado di produrre luce e calore grazie alle reazioni di fusione nucleare che avvengono nel suo nucleo e che trasformano l’idrogeno in elio, producendo un’enorme quantità di energia.
E’ grazie all’energia solare che le piante possono compiere la fotosintesi, costruendo il loro nutrimento: da ciò dipende anche la vita dell’uomo e degli animali.
L’energia solare presenta molti vantaggi rispetto ai combustibili tradizionali; è inesauribile, pulita e abbondante, ma esistono degli ostacoli che hanno impedito di sfruttarla su vasta scala.
Inoltre il costo degli apparecchi che producono energia col Sole per usi industriali è circa 10 volte maggiore rispetto ai combustibili tradizionali.
Per questo il Sole è ancora oggi una delle fonti minori e il suo sfruttamento è limitato a consumi di tipo casalingo.
L’uomo può sfruttare la luce del Sole per ricavare energia mediante i pannelli solari e le celle fotovoltaiche.
Pannelli Solari
Sono in grado di assorbire le radiazioni solari, per scaldare un liquido (di solito acqua) che scorre all’interno delle tubature disposte a serpentina. Possono esser utilizzati per il riscaldamento degli ambienti o la produzione di acqua calda.
Celle fotovoltaiche
Si basano sulla proprietà di alcuni materiali di produrre energia elettrica se sollecitati dalle radiazioni solari, ma richiedono ampi spazi a disposizione e hanno costi di produzione molto elevati: per il momento il loro utilizzo è limitato a pochi settori, come ad esempio quello spaziale.
Energia idroelettrica
A causa del riscaldamento solare l’acqua dei mari e degli oceani evapora e va formare le nubi.
Il vapore contenuto nelle nubi raffreddandosi, può condensare e ricadere al suolo sottoforma di pioggia, grandine o neve.
In alta montagna si sono costruiti, mediante dighe, dei grandi invasi artificiali per raccogliere l’acqua piovana e l’acqua di torrenti e fiumi: questa viene fatta cadere da una certa altezza in una condotta forzata, che la trasporta verso la centrale idroelettrica dove fa girare una turbina. La turbina è accoppiata a un alternatore che, ruotando, produce energia elettrica.
E’ l’energia più utilizzata, perché meno costosa delle altre fonti e ha una produzione costante nel tempo.
Energia geotermica
La Terra all’inizio era una massa fusa, incandescente, che poi è andata via via raffreddandosi, ma sotto la crosta solida si trova il mantello, formato da materia allo stato di magma, caratterizzato da elevate temperature. In diverse zone del pianeta (zone vulcaniche) il calore risale in superficie e può essere sfruttato per la produzione di energia.
Le acque piovane, che si raccolgono in profondità nelle falde acquifere, possono riscaldarsi grazie al contatto con le rocce calde e fuoriuscire dalla superficie terrestre come acqua calda o sottoforma di vapore; l’acqua calda può essere utilizzata per il riscaldamento e il vapore per produrre elettricità grazie a turbine accoppiate ad alternatori.
Energia Eolica
Il vento è un movimento di masse d’aria causato dalla differenza di pressione atmosferica tra due zone contigue, dovuta a un diverso riscaldamento solare.
Le masse d’aria calda, più leggera, salgono e il loro posto è occupato da masse d’aria fredda, più pesante, che scendono.
Le zone continuamente battute dal vento, come i paesi del Nord-Europa, che si affacciano sull’Oceano Atlantico o sul Mare del Nord, sfruttano l’energia eolica mediante aerogeneratori: sono dei grandi mulini che trasformano l’energia del vento in energia meccanica che, a sua volta, può essere utilizzata per la produzione di energia elettrica
Circa il 75% della potenza totale degli impianti eolici mondiali è installato nell’Unione Europea.
Energia dal mare e dall’oceano
L’attrazione che la Luna esercita sulle masse d’acqua che ricoprono il nostro pianeta provoca le maree: variazioni periodiche del livello del mare.
Di solito nell’arco di 24 ore e 50 minuti circa(giorno lunare), si alternano due alte e due basse maree, cioè il livello del mare aumenta progressivamente per circa 6 ore, fino a raggiungere l’altezza massima(alta marea), poi decresce per altre 6 ore, fino a raggiungere un livello minimo(bassa marea). Il fenomeno si ripete in questo modo, con le stesse fasi, con soste più o meno brevi tra una fase e l’altra.
L’uomo ha sfruttato il loro movimento per azionare turbine e alternatori per la produzione di energia elettrica.
Energia delle biomasse
L’energia da biomassa è l’energia che deriva dalla materia organica e quindi da piante e animali. La biomassa in forma di piante, alberi, erba, foglie, letame e rifiuti animali può essere una grande fonte principalmente per la produzione di combustibili alternativi che possono essere utilizzati per sostituire i combustibili fossili.