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L'ENERGIA NUCLEARE E SOLARE

Mia Rappoccio, Marwa Kaouachi, Gabriele Gonnella

Indice

ENERGIA NUCLEARE

Che cosa è?

ENERGIA SOLARE

Tramite cosa viene trasformata l'energia solare?

ENERGIA NUCLEARE

L'estrazione dell'uranio

ENERGIA SOLARE

Diversi tipi di pannelli

Che cosa è l'energia nucleare?

ENERGIA NUCLEARE

L'energia nucleare è una forma di energia che ha origine dalle modifiche alla struttura della materia. E' una fonte di energia primaria ed è anche consideratata un'alternativa ai combustibili fossili. E' una fonte non rinnovabilee presenta diversi problemi all'ambiente e alla sicurezza del suo impiego. Oggi in giro per il mondo sono circa 450 le centraliper la produzione di energia nucleare attraverso il processo di fissione.

L'estrazione dell'Uranio.

La produzione del combustibile nucleare èun processo lungo, complesso,inquinante e costoso. L'uranio, infatti, è un metallo radioattivo dal colore bianco-argenteo, diffuso in natura in concentrazioni molto basse. Per l'estrazione con miniere a cielo aperto, occorre vagliare un volume di materiale roccioso elevatissimo. Dopo l'individuazione di un giacimento, è necessario valutare attentamente quante tonnellate di Uranio se ne possono ricavare e se economicamente vale la pena procedere.

ENERGIA NUCLEARE

Tramite cosa viene trasformata l'energia solare?

ENERGIA SOLARE

Oggi sono principalmente tre le tecnologie utile per trasformare l'energia del Sole in energia sfruttabile:per la produzione di elettricità si utilizzano i pannelli a concentrazione e i pannelli fotovoltaici, mentre per la produzione di acqua calda a uso domestico ci sono i pannelli solari termici.

Pannelli fotovoltaici
Pannelli solari termici
Centrali a torre
Centrali a specchi parabolici
I pannelli a concentrazione,i pannelli solari termici e i panelli fotovoltaici.

ENERGIA SOLARE

I pannelli a concentrazione sono degli specchi che concentrano i raggi solari su un fluido detto termovettore, cioè adatto a immagazzinare e trasportare il calore. Le centrali che funzionano in questo modo sono di due tipi: centrali a specchi parabolici e centrale a torre.

Queste centrali sono costituite da una serie di specchi mobili curvi. Ogni specchio focalizza i raggi solari su un tubo posizionato al suo centro.I tubi contengono il fluido termovettore e sono collegati tra loro fino a raggiungere uno scambiatore di calore. Qui il fluido si raffredda cedendo calore all'acqua che passa allo stato di vapore; quest'ultimo è inviato a un sistema turbina-alternatore dove avviene la trasformazione da energia meccanica a energia elettrica e la produzione di corrente.

Centrali a specchi parabolici

Nella centrale a torre si utilizzano degli specchi piani che sono posizionati attorno a una torre alta circa 50 metri. Gli specchi si muovono per seguire il moto apparente del sole durante tutto il giorno in modo da catturare sempre la massima quantità di radiazione solare. Colpiti dai raggi solari gli specchi si concentrano sulla cima della torre che contiene un fluido termovettore in questo modo il fluido si scalda raggiungendo la temperatura compresa tra i 300 e i 500 gradi.Il fluido si muove e quindi all'interno di una serie di condutture fino a raggiungere uno scambiatore di calore, dove i tubi nei quali si trova il fluido sono messi in contatto con un serbatoio di acqua: qui, il fluido si raffredda, cedendo calore all'acqua, che si trasforma in vapore. Il vapore, convogliato verso una turbina, la mette in rotazione e questa, a sua volta, mette in moto un alternatore che produce energia elettrica.La corrente elettrica così prodotta può essere inviata a un trasformatore e quindi può essere immessa nella rete di distribuzione.

Centrali a torre.

I pannelli fotovoltaici trasformano direttamente la luce solare in energia elettrica tramite l'effetto fotovoltaico. il principio di funzionamento si basa sulle proprietà che hanno alcuni materiali semiconduttori come il silicio; questo, convenientemente trattato, genera energia elettrica se colpito dai raggi solari.La cella fotovoltaica è l'elemento base ed è costituita da una lamina di silicio con dimensioni in genere di 125 × 125 mm.Molte celle collegate tra loro formano un modulo fotovoltaico, più moduli formano un pannello.La possibilità di collegare tra loro più moduli rende questa tecnologia applicabile sia livello domestico sia nei grandi impianti.Negli impianti domestici pannelli possono essere collocati sui tetti o nei giardini e consentono di produrre energia per il proprio fabbisogno. Quando la radiazione solare colpisce il pannello si genera una corrente elettrica continua che viene trasformata in alternata e poi immessa nella rete domestica per essere usata direttamente.Se la rete elettrica domestica è collegata alla rete esterna alla casa è possibile per il produttore, cioè per il proprietario dell'impianto, sia cedere l'energia in esubero alla rete nazionale sia utilizzare energia in caso di necessità.

I pannelli fotovoltaici.

I pannelli solari termici immagazzinano l'energia del sole per produrre acqua calda (60 70 °C) che, accumulata in un apposito serbatoio viene utilizzata sia per impieghi domestici,( per esempio per il riscaldamento delle abitazioni e dell'acqua per uso sanitario) sia per usi industriali.Sono costituiti da una piastra metallica nera racchiusa in un contenitore coibentato (che trattiene il calore); la superficie rivolta verso il Sole e trasparente (il collettore solare). All'interno circola un fluido termovettore che si riscalda.Il calore viene poi ceduto all'acqua contenuta in un serbatoio collegato (boiler).

I pannelli solari termici.