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Scienza

Introduzione alle energie alternative

11.02.2007
 

Da molti anni si fa un gran parlare di energie alternative e di sviluppo sostenibile , ma poco è stato fatto e gran parte dell'energia viene ancora ricavata dalla combustione di combustibili fossili come petrolio, carbone e metano. Gli accordi internazionali, come il protocollo di Kyoto, sono stati disattesi ed il clima del pianeta sta cambiando. Giova, a beneficio di coloro che hanno poca dimestichezza con la chimica o hanno dimenticato gli studi una breve introduzione sull'argomento.

La combustione è un processo subìto prevalentemente dai materiali a base di carbonio ma anche di zolfo, fosforo, azoto ed ha bisogno dell'ossigeno dell'aria. Come risultato si ottengono composti del carbonio con l'ossigeno: l'anidride carbonica e (quando l'ossigeno é poco) il velenossimo ossido di carbonio.

La combustione di zolfo, fosforo ed azoto genera i loro composti con l'ossigeno. In molte delle nostre città rilevatori automatici misurano la concentrazione di questi composti gassosi in modo che gli amministratori possano prendere misure a difesa della salute dei cittadini. Normalmente fermano per qualche giorno il traffico delle automobili, poi una giornata ventosa cambia l'aria alla città, i misuratori automatici segnano livelli inferiori dei composti gassosi nocivi e tutto ritorna come prima. Ma cosa accade dei gas portati via dal vento?

.I composti dello zolfo con l'ossigeno generano con l'acqua contenuta nell'aria il molto corrosivo acido solforico che raggiunge il suolo sotto forma di pioggia acida. In località anche distanti dal luogo dove hanno bruciato quelle schifezze gli abitanti devono subire l'acidificazione di piante, fiumi e laghi che a lungo andare produce il deserto.

· Il mortale ossido di carbonio, se non trova da ammazzare qualcuno, reagisce con l'ossigeno e si trasforma in anidride carbonica.

· l'anidride carbonica viene assorbita dalle piante o si scioglie nell'acqua dei fiumi, dei laghi dei mari e viene persino abbattuta dalla pioggia. Se i suoi quantitativi sono eccessivi, una parte rimane nell'aria e rimane negli strati bassi dell'atmosfera (un litro di anidride carbonica pesa più di un litro di aria). Questo gas trattiene molto i raggi infrarossi ossia il calore con il risultato che la temperatura della superficie del pianeta aumenta.

In breve, bruciare per avere energia non è un buon affare. Alcuni scienziati prevedono molti disastri collegati all'aumento di temperatura ....

· il ghiaccio fonde, sia quello delle calotte polari sia quello dei ghiacciai con il risultato che...

· aumenta il livello medio del mare e diminuisce la salinità. La conseguenza è a due livelli entrambi disastrosi....

· si allagano zone costiere, alcuni fiumi devono cercarsi un'altra foce e non è tutto.....

· le correnti marine, che sono basate su differenze di salinità e di temperatura delle acque marine, possono variare portata ed anche percorso. Questo può alterare il clima di vaste zone ed anche il regime dei venti e naturalmente delle pioggie.

Bisogna, quindi ricorrere ad altri sistemi per produrre energia.

Altri sistemi per la produzione di energia

L'uso di centrali nucleari che utilizzano la rottura di nuclei di atomi come uranio e plutonio è poco popolare. La catastrofe di Cernobyl ha fatto riflettere molta gente e sebbene molti si richiamino alla sicurezza degli impianti più moderni, non mancano quelli che si spingono a pensare a quale immensa catastrofe potrebbe portare un riuscito attentato terroristico anche ad una soltanto di queste strutture. La difficoltà dello smaltimento delle scorie radioattive costituisce un ottimo motivo per non procedere alla costruzione di altri impianti di questo tipo.

Gli impianti eolici sono come dei mulini che sfruttano la forza del vento per produrre, tramite delle turbine, elettricità. Hanno il vantaggio di essere assolutamente ecologici. La loro ubicazione deve tenere presente il fatto che l'elettricità va trasportata con i fili, i fili vengono sostenuti dai tralicci che abbisognano di manutenzione. Per fare la manutenzione servono le strade che fatalmente portano ad urbanizzare zone di alto pregio naturalistico. La logica conseguenza che è difficile installare parchi eolici ad esempio in zone della Sardegna o dell'Appennino ancora intatte.

I pannelli solari termici sono quelli che producono acqua calda per gli scaldabagni. Il calore viene assorbito dal pannello nero e trasferito all'acqua contenuta in un recipiente che non disperde calore (coibentato). In una intera notte la temperatura dell'acqua si abbassa di pochissimo (1-2°C gradi). Il costo di un impianto domestico è intorno a 1.200 euro. Sono disponibili incentivi dello stato e rateizzazioni delle ditte installatrici.

I pannelli fotovoltaici sono dispositivi basati sull'effetto foto-elettrico. Questo effetto consiste nel fatto che taluni materiali colpiti dalla luce emettono elettroni (minuscole cariche elettriche). Per fare circolare queste cariche si organizza un circuito di fili. La corrente elettrica risultante è continua come quella delle pile. Per cui viene convogliata verso un alternatore per avere la normale corrente alternata di rete. Con gli attuali costi si possono installare 1,5 khilowatt con 7-8 mila euro coperti da incentivi e rateizzazioni. Con 12 mila euro è possibile avere i rituali 3 chilowatt dell'Enel.

I bio-combustibili sono materiali ottenuti da prodotti o da scarti agricoli. I prodotti agricoli amidacei (cereali, patate ecc.) e quelli zuccherini (barbabietola da zucchero, canna da zucchero) producono alcool etilico per fermentazione. Questo materiale può alimentare i motori a scoppio da solo oppure mescolato alla benzina. Alcuni oli di semi possono alimentare i motori diesel. La combustione di questi prodotti produce anidride carbonica e non è dissimile dalla combustione di derivati del carbone e del petrolio. Offre solo il vantaggio di essere una risorsa rinnovabile . Taluni pensano però che la coltivazione dei terreni allo scopo di produrre materiali energetici possa danneggiare o rendere più costosi i prodotti agricoli alimentari.

L'i drogeno è stato proposto per produzioni energetiche sia nei motori a scoppio sia nelle cosiddette pile a combustibile dove una moderna tecnica assai elaborata permette di ottenere corrente elettrica. Motori funzionanti con questa tecnologia ( motori elettrici ad idrogeno ) attualmente di grosso ingombro vengono installati in autobus e camion. Queste tecnologie che utilizzano l'idrogeno sarebbero ideali perché producono acqua come materiale di scarto, hanno solo lo svantaggio dell'alto costo di produzione dell'idrogeno e dalla sua difficile e rischiosa conservazione. L'idrogeno tende ad esplodere quando entra a contatto con l'ossigeno.

La soluzione principe per il problema energetico del pianeta può essere quella degli impianti a fusione nucleare (diversa dalla fissione nucleare operata dalle attuali centrali) . Da molto tempo sappiamo fare la fusione nucleare si chiama bomba termonucleare oppure bomba all'idrogeno. Due nuclei di atomi di idrogeno vengono fusi assieme a due neutroni per dare atomi di elio.

Questa fusione emana una quantità smodata di calore da cui sarebbe possibile ottenere quantità enormi di elettricità. Per innescare il processo occorre una temperatura assai elevata oppure una pressione gigantesca. Sfortunatamente non sappiamo ancora condurla in modo controllato (fusione fredda). Non è neppure dato di sapere quando questa tecnologia sarà disponibile, infatti, se il professor Rubbia ha parlato di 2025, altri scienziati ugualmente famosi ipotizzano date assai più lontane.

Un errore che bisogna evitare è la costruzione di grossi impianti. Ognuna delle tecnologie esaminate può portare il suo beneficio alla soluzione del problema energetico.

· Una legge che obbligasse le nuove costruzioni e gli edifici pubblici a dotarsi di pannelli fotovoltaici potrebbe portare ad avere una certa produzione energetica. Incentivi ai privati per installare impianti di questo tipo nelle costruzioni già fatte sarebbe un altro passo nella giusta direzione. Con 2-3 chilowatt di potenza installati presso un numero elevato di utenti si otterrebbe una produzione assai ragguardevole di energia.

· Piccoli parchi eolici in zone ventose vicine alle città (dove è già esistente il sistema di trasporto dell'energia elettrica) potrebbero dare un loro contributo senza aumentare lo scempio del territorio come il passato governo pretendeva di fare in Sardegna.

· Piccole centrali a pannelli fotovoltaici potrebbero essere utilizzate per ottenere corrente elettrica per produrre idrogeno per elettrolisi dell'acqua. L'idrogeno così ottenuto potrebbe essere utilizzato per alimentare pile a combustibile per la produzione di corrente elettrica e per l'alimentazione di motori a scoppio finalmente puliti.

Ogni tecnologia darebbe il suo contributo senza creare problemi di impatto ambientale. L'utilizzo dei biocombustibili dovrebbe essere un utilizzo limitato nel tempo e finalizzato a diminuire la dipendenza dal petrolio e dal carbone.

Naturalmente va condotta con mezzi e sforzi adeguati la ricerca sulla fusione nucleare e sui materiali fotovoltaici ancora troppo costosi.

E' ovvio che la cosa più urgente è quella di allontanare dal potere tutti quei politici che hanno interessi nelle consorterie petrolifere.

Il riferimento all'amministrazione Bush negli Stati Uniti è voluto.

di Angelo Aquilino

Fonte: www. megachip.info

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