L’energia del Sole e dell’atomo

L’energia del Sole e dell’atomo UNITÀ 9 - Il settore secondario e il rischio ambientale Il Sole, l’energia migliore L’energia solare può essere trasformata in elettricità mediante due tipi di centrali solari. (1) Le centrali termodinamiche sono costituite da specchi che concentrano i raggi del Sole; si ottengono così temperature molto elevate che provocano l’ebollizione dell’acqua. Il vapore così prodotto mette in funzione la turbina di un generatore elettrico. (2) Le centrali fotovoltaiche, invece, utilizzano principalmente il silicio. Il silicio viene disposto in modo da formare un quadrato chiamato cella. Quando le celle vengono raggiunte dai raggi del Sole si genera elettricità. Questo processo viene chiamato effetto fotovoltaico. (3) La Germania è il Paese al mondo dove è maggiormente diffuso l’utilizzo dell’energia solare, pur non avendo il Sole dei Paesi mediterranei, come l’Italia. Nel nostro Paese, invece, l’energia solare è ancora poco diffusa. Il nucleare, l’energia più discussaUn tipo d’energia molto discussa è quella nucleare. Quando il nucleo di un atomo di uranio viene colpito da un neutrone ne consegue la fissione, cioè la rottura del nucleo, che libera energia; si innesca così una reazione a catena che genera energia sotto forma di calore che viene usato per produrre elettricità (vedi Lavoriamo insieme, a pagina seguente). (4) I costi dell’energia elettrica così prodotta sono rappresentati soprattutto da quelli sostenuti per la costruzione della centrale, mentre sono molto limitati quelli relativi al suo funzionamento: infatti una tonnellata di uranio fornisce energia equivalente a 650 000 tonnellate di petrolio; inoltre una centrale nucleare non immette nell’aria gas inquinanti. Tuttavia l’utilizzo delle centrali nucleari comporta vari problemi, tanto che attualmente solo il 13% dell’energia utilizzata in Europa ha questa origine. Com’è fatta una centrale fotovoltaica? 1 Modulo fotovoltaico: è formato da più celle fotovoltaiche disposte in modo da produrre energia elettrica quando sono colpite dai raggi solari. 2 Centrale solare fotovoltaica: occupa una vasta area coperta da pannelli solari fotovoltaici collegati elettricamente fra loro. 3 Pannello solare: è costituito dall’unione di più moduli fotovoltaici; non è da confondere con i pannelli solari termici utilizzati per produrre acqua calda. Fissa i concetti 1. L’energia solare si può trasformare in energia elettrica con due tipi di centrali solari: le centrali termodinamiche e le centrali fotovoltaiche. 2. Le centrali termodinamiche creano vapore acqueo facendo bollire acqua riscaldata con specchi che concentrano i raggi solari: il vapore muove le pale della turbina di un generatore elettrico. 3. Le centrali fotovoltaiche producono elettricità grazie all’effetto fotovoltaico prodotto da celle di silicio colpite dai raggi solari. 4. L’energia nucleare si origina attraverso la fissione, ossia la rottura del nucleo di un atomo di uranio colpito da un neutrone, che libera energia sotto forma di calore che viene usato per produrre elettricità. Le parole della geografia Silicio / Silicon / Silicio / Silic / Siliciu / 硅 / سيليكون È un minerale molto abbondante nella crosta terrestre. Si trova nell’argilla, nel granito e nel quarzo. La centrale termodinamica Planta Solar 10, in Spagna: gli specchi curvi concentrano i raggi del Sole sulla torre al centro per riscaldarla e produrre vapore. Lavoriamo insieme Una centrale nucleare Osserva la tavola sulla centrale nucleare, leggi bene le didascalie e rispondi alle domande che seguono. 1. Che cosa avviene nel reattore nucleare? 2. Che cosa trasforma l’energia prodotta dal reattore nucleare? 3. Che cosa fa muovere il vapore? 4. Come viene utilizzato il movimento delle turbine? 5. Che tipo di scorie vengono prodotte dal reattore nucleare? 1 Tubazioni di vapore: l’energia prodotta dal reattore nucleare trasforma l’acqua in vapore che viene convogliato in queste tubazioni. 2 Contenitore di alloggiamento: contiene il reattore nucleare e i dispositivi necessari al suo funzionamento. 3 Edificio di contenimento: costituisce un’ulteriore protezione contro le fughe radioattive provenienti dal reattore nucleare. 4 Turbine: il vapore fa muovere le turbine. 5 Reattore nucleare: qui i nuclei degli atomi di uranio rompendosi producono energia: questo processo viene chiamato «fissione nucleare». 6 Contenitore del reattore: è il «cuore» di una centrale nucleare, il luogo da cui prende avvio il processo che porta alla produzione di energia elettrica. 7 Scorie solide e liquide: oltre a quelle gassose, il reattore nucleare produce anche scorie solide e liquide che si trovano in questi serbatoi. 8 Scorie gassose: qui vengono contenute le scorie gassose prodotte dal funzionamento del reattore nucleare. 9 Generatore: il movimento delle turbine viene utilizzato da un generatore per produrre energia elettrica.
L’energia del Sole e dell’atomo UNITÀ 9 - Il settore secondario e il rischio ambientale Il Sole, l’energia migliore L’energia solare può essere trasformata in elettricità mediante due tipi di centrali solari. (1) Le centrali termodinamiche sono costituite da specchi che concentrano i raggi del Sole; si ottengono così temperature molto elevate che provocano l’ebollizione dell’acqua. Il vapore così prodotto mette in funzione la turbina di un generatore elettrico. (2) Le centrali fotovoltaiche, invece, utilizzano principalmente il silicio. Il silicio viene disposto in modo da formare un quadrato chiamato cella. Quando le celle vengono raggiunte dai raggi del Sole si genera elettricità. Questo processo viene chiamato effetto fotovoltaico. (3) La Germania è il Paese al mondo dove è maggiormente diffuso l’utilizzo dell’energia solare, pur non avendo il Sole dei Paesi mediterranei, come l’Italia. Nel nostro Paese, invece, l’energia solare è ancora poco diffusa. Il nucleare, l’energia più discussaUn tipo d’energia molto discussa è quella nucleare. Quando il nucleo di un atomo di uranio viene colpito da un neutrone ne consegue la fissione, cioè la rottura del nucleo, che libera energia; si innesca così una reazione a catena che genera energia sotto forma di calore che viene usato per produrre elettricità (vedi Lavoriamo insieme, a pagina seguente). (4) I costi dell’energia elettrica così prodotta sono rappresentati soprattutto da quelli sostenuti per la costruzione della centrale, mentre sono molto limitati quelli relativi al suo funzionamento: infatti una tonnellata di uranio fornisce energia equivalente a 650 000 tonnellate di petrolio; inoltre una centrale nucleare non immette nell’aria gas inquinanti. Tuttavia l’utilizzo delle centrali nucleari comporta vari problemi, tanto che attualmente solo il 13% dell’energia utilizzata in Europa ha questa origine. Com’è fatta una centrale fotovoltaica? 1 Modulo fotovoltaico: è formato da più celle fotovoltaiche disposte in modo da produrre energia elettrica quando sono colpite dai raggi solari. 2 Centrale solare fotovoltaica: occupa una vasta area coperta da pannelli solari fotovoltaici collegati elettricamente fra loro. 3 Pannello solare: è costituito dall’unione di più moduli fotovoltaici; non è da confondere con i pannelli solari termici utilizzati per produrre acqua calda. Fissa i concetti 1. L’energia solare si può trasformare in energia elettrica con due tipi di centrali solari: le centrali termodinamiche e le centrali fotovoltaiche. 2. Le centrali termodinamiche creano vapore acqueo facendo bollire acqua riscaldata con specchi che concentrano i raggi solari: il vapore muove le pale della turbina di un generatore elettrico. 3. Le centrali fotovoltaiche producono elettricità grazie all’effetto fotovoltaico prodotto da celle di silicio colpite dai raggi solari. 4. L’energia nucleare si origina attraverso la fissione, ossia la rottura del nucleo di un atomo di uranio colpito da un neutrone, che libera energia sotto forma di calore che viene usato per produrre elettricità. Le parole della geografia Silicio / Silicon / Silicio / Silic / Siliciu / 硅 / سيليكون È un minerale molto abbondante nella crosta terrestre. Si trova nell’argilla, nel granito e nel quarzo. La centrale termodinamica Planta Solar 10, in Spagna: gli specchi curvi concentrano i raggi del Sole sulla torre al centro per riscaldarla e produrre vapore. Lavoriamo insieme Una centrale nucleare Osserva la tavola sulla centrale nucleare, leggi bene le didascalie e rispondi alle domande che seguono. 1. Che cosa avviene nel reattore nucleare?  2. Che cosa trasforma l’energia prodotta dal reattore nucleare?  3. Che cosa fa muovere il vapore?  4. Come viene utilizzato il movimento delle turbine?  5. Che tipo di scorie vengono prodotte dal reattore nucleare? 1 Tubazioni di vapore: l’energia prodotta dal reattore nucleare trasforma l’acqua in vapore che viene convogliato in queste tubazioni. 2 Contenitore di alloggiamento: contiene il reattore nucleare e i dispositivi necessari al suo funzionamento. 3 Edificio di contenimento: costituisce un’ulteriore protezione contro le fughe radioattive provenienti dal reattore nucleare. 4 Turbine: il vapore fa muovere le turbine. 5 Reattore nucleare: qui i nuclei degli atomi di uranio rompendosi producono energia: questo processo viene chiamato «fissione nucleare». 6 Contenitore del reattore: è il «cuore» di una centrale nucleare, il luogo da cui prende avvio il processo che porta alla produzione di energia elettrica. 7 Scorie solide e liquide: oltre a quelle gassose, il reattore nucleare produce anche scorie solide e liquide che si trovano in questi serbatoi. 8 Scorie gassose: qui vengono contenute le scorie gassose prodotte dal funzionamento del reattore nucleare. 9 Generatore: il movimento delle turbine viene utilizzato da un generatore per produrre energia elettrica.