ELENCO E SCHEMI DI FUNZIONAMENTO

TIPO DI CENTRALE LA FONTE

ENERGETICA FA MUOVERE

CHE METTE IN MOVIMENTO

LA CORRENTE ELETTRICA VA AI

E POI ALL’

CENTRALE IDROELETTRICA

ACQUA IN MOVIMENTO

TURBINE AD ACQUA

ALTERNATORI (produce corrente elettrica alternata)

TRASFORMATORI ELEVATORI (modificano la tensione elettrica innalzandola)

ELETTRODOTTO (trasporta la corrente elettrica)

CENTRALE MAREOMOTRICE

CENTRALE EOLICA VENTO PALE ROTORE

CENTRALE TERMOELETTRICA A COMBUSTIBILE CHIMICO

VAPORE DA COMBUSTIONE (petrolio, carbone, metano)

TURBINE A VAPORE

CENTRALE TERMOELETTRICA A COMBUSTIBILE NUCLEARE

VAPORE DA REAZIONE NUCLEARE

CENTRALE GEOTERMOELETTRICA

VAPORE DA CALORE DEL NUCLEO TERRESTRE

CENTRALE TERMOELETTRICA SOLARE A SPECCHI

VAPORE DA CALORE DEL SOLE

CENTRALE TERMOELETTRICA BIOMASSE / BIOGAS

VAPORE DA COMBUSTIONE DI BIOMASSE O DI GAS DERIVATO DA FERMENTAZIONE LIQUAMI

CENTRALE FOTOVOLTAICA

CALORE DEL SOLE PANNELLI FOTOVOLTAICI

CONVERTITORE (da corrente continua ad alternata)

LE CENTRALI ELETTRICHE

Le turbine idrauliche sono un dispositivo meccanico, in acciaio, che trasforma l’energia cinetica e potenziale dell’acqua in energia meccanica. Sono costituite principalmente da:

il distributore (dà all’acqua velocità e direzione)

la girante (la parte che ruota formata da pale)

PELTON

Grandi salti d’acqua (oltre 400 metri)

È utilizzata per grandi salti e piccole portate (inferiori a 50 m³/s), si utilizza quindi solitamente per i bacini idroelettrici alpini.

La forma delle pale è quella di due cucchiai appaiati, con uno o più ugelli che generano un potente getto indirizzato sulle pale della girante, determinandone la rotazione.

FRANCIS

Salti d’acqua medi (tra 400 e 30 metri)

E’ utilizzata per medi dislivelli e per medie portate d’acqua (fino a 100 m³/s).

Le pale, grandi e leggermente ricurve, lavorano a immersione.

KAPLAN

Piccoli salti d’acqua (meno di 30 metri)

E’ utilizzata per piccoli dislivelli (da 2 a 30 m) e per grandi portate d’acqua (da 200/300 m³/s in su).

Costruttivamente è un'elica a quattro pale, che si possono orientare lavorano a immersione.

E’ usata nelle centrali termiche dove l’acqua viene trasformata in vapore grazie al calore del Sole, a quello dell’interno della Terra, alla fusione nucleare, alla combustione di carbone, metano, petrolio, alla combustione di biomasse.

È una macchina rotante che sfrutta l'energia termica e cinetica del vapore in pressione, convertendola in movimento.

Il vapore ad alta pressione entra nella prima serie di pale e le fa girare; il vapore residuo viene inviato ad una seconda serie di pale, che girano grazie al vapore a bassa pressione.

LE TURBINE AD ACQUA

LA TURBINA A VAPORE

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO IN

MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

L’ACQUA IN

MOVIMENTO

TURBINE AD

ACQUA di tipo Pelton o

Francis

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Fonte energetica rinnovabile e pulita

Nessun inquinamento dell’aria

Impatto ambientale basso

Nessun impatto sulla salute

Sistema più economico di produzione dell’energia elettrica (per il momento)

SVANTAGGI

IMPATTO SULL’AMBIENTE

Modifica del microclima, della flora e della fauna dovuta alla creazione di un bacino artificiale con diga (se il bacino è grande la modifica climatica può riguardare una vasta zona)

Impatto visivo (le dighe sono costruite in montagna)

Aumento della temperatura dei corsi d’acqua dove viene scaricata l’acqua utilizzata dalla centrale

PERICOLO DI CATASTROFE

Rischio di catastrofe circoscritto all’area limitrofa al bacino e alla diga (soprattutto se la zona a valle è densamente popolata)

LE CENTRALI IDROELETTRICHE

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO IN

MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

L’ACQUA IN

MOVIMENTO

TURBINE AD

ACQUA di tipo Kaplan

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Fonte energetica rinnovabile e pulita

Nessun inquinamento dell’aria

Impatto ambientale basso

Nessun impatto sulla salute PERICOLO DI CATASTROFE

Nessuno

SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE - Impatto visivo (le dighe sono costruite alle foci dei

fiumi) - Il costo di installazione elevato - La difficoltà di collocazione (i luoghi idonei devono

avere ampiezze di marea superiore ai 3 metri e topografia adatta)

- La discontinuità nella produzione - L'erosione delle coste creata dalle centrali che

modificano i flussi di marea - Il disturbo per l'ecosistema, in particolare per la

fauna ittica.

LE CENTRALI MAREOMOTRICI

LE CENTRALI EOLICHE

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO IN

MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

L’ARIA IN

MOVIMENTO (VENTO)

PALE EOLICHE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Fonte energetica rinnovabile e pulita

Nessun inquinamento dell’aria

Nessun impatto sulla salute

L’efficienza è alta se i pali sono di grandi dimensioni

PERICOLO DI CATASTROFE

Nessuno

SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE - Impatto visivo (sono posti in luoghi ventosi, spesso

lungo le coste e sulle alture, quindi facilmente visibili anche per le grandi dimensioni)

- La discontinuità nella produzione (il vento è una

forma di energia incostante, cambia spesso intensità

e direzione). - Rumorosità elevata - Rischio per gli uccelli in volo

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO

IN MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

VAPORE

PRODOTTO BRUCIANDO

COMBUSTIBILE FOSSILE

TURBINE

A VAPORE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Si può costruire in qualsiasi posto

Il costo di costruzione non è eccessivo

Il costo di produzione dell’energia elettrica è abbastanza competitivo

Minor inquinamento se si utilizzano centrali turbogas

SVANTAGGI

Utilizza fonti esauribili

Ha un’elevata dispersione energetica (molta energia viene persa nei vari passaggi di produzione)

POSSIBILI INQUINANTI EMESSI

Anidride carbonica, polveri e ceneri, ossido di zolfo, ossi di azoto, ossido di carbonio

IMPATTO SULL’AMBIENTE

Alto per le sostanze inquinanti immesse nell’aria (soprattutto nelle centrali a carbone)

Problematiche conseguenti: smog, piogge acide, effetto serra, riscaldamento di acqua e aria

Alto l’impatto sulla salute PERICOLO DI CATASTROFE

Rischio di catastrofe limitato all’area della centrale (esplosione caldaia)

LE CENTRALI TERMOELETTRICHE A

COMBUSTIBILE FOSSILE

CENTRALE

TERMOELETTRICA

A COMBUSTIBILE FOSSILE

LE CENTRALI NUCLEARI

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO

IN MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

VAPORE

PRODOTTO CON REAZIONE NUCLEARE

TURBINE

A VAPORE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Produce corrente elettrica a costo più basso rispetto alle altre centrali

SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE

Sostanze radioattive immesse nell’aria che si possono depositare in acque e suolo

Problematiche dovute alle scorie, radioattive per molto tempo, che devono essere smaltite

Aumento della temperatura dei corsi d’acqua dove viene scaricata l’acqua utilizzata per il raffreddamento dell’impianto

PERICOLO DI CATASTROFE

Rischio di catastrofe esteso in una grandissima area

Conseguenze mortali per chi è esposto alle radiazioni presenti in aria, acqua e suolo

LE CENTRALI TERMOELETTRICHE

GEOTERMICHE

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO

IN MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

VAPORE

PRELEVATO DAL SOTTOSUOLO

TURBINE

A VAPORE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Fonte energetica disponibile e costante

Minori emissioni nell’aria

Silenziosa

Minori costi (non si acquista combustibile) e non dipende da fonti non rinnovabili

SVANTAGGI IMPATTO SULL’AMBIENTE

Impatto visivo

Odore sgradevole a causa delle emissioni di idrogeno solforato (risolvibile con adeguati impianti di abbattimento)

PERICOLO DI CATASTROFE

Nessuno

Il teleriscaldamento è uno dei modi più interessanti per utilizzare direttamente i fluidi geotermici (acqua a bassa temperatura 80-100 °C). Consiste nell'usare tale fluidi per scaldare direttamente, tramite degli scambiatori di calore, l'acqua circolante nei corpi scaldanti (radiatori, termoconvettori o pannelli radianti) dell'impianto di riscaldamento delle abitazioni.

LE CENTRALI TERMOELETTRICHE

SOLARI A SPECCHI

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO

IN MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

VAPORE

PRODOTTO DA RAGGI SOLARI

RIFLESSI DA SPECCHI

TURBINE

A VAPORE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Nessuna emissione inquinante nell’aria

Nessun impatto sulla salute

Fonte energetica non esauribile

SVANTAGGI

Fonte energetica non costante IMPATTO SULL’AMBIENTE

Basso

Occupazioni di vaste aree

Impatto visivo PERICOLO DI CATASTROFE

Nessuno

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

FA MUOVERE CHE METTONO

IN MOVIMENTO LA CORRENTE

ELETTRICA VA AI E POI ALL’

VAPORE

PRODOTTO BRUCIANDO BIOMASSE

TURBINE

A VAPORE

ALTERNATORI che producono

corrente elettrica alternata

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Si può costruire in qualsiasi posto

Costi impianto ridotto rispetto ad altre centrali a energia rinnovabile

Utilizzano una fonte rinnovabile

Riutilizzando prodotti di scarto, si elimina il problema del loro stoccaggio o della loro distruzione mediante gli inceneritori

Le biomasse non incidono sul riscaldamento globale (infatti, facendo già parte del normale ciclo del carbonio, non incrementano i livelli naturali di gas serra)

SVANTAGGI

Su larga scala, l'uso di terreni agricoli per estese coltivazioni dedicate alla produzione di biomassa può sortire l'effetto di sottrarre terreno all'agricoltura

I combustibili da biomasse hanno un basso potere calorifero

I combustibili da biomasse hanno un alto tasso di umidità residua e quindi necessitano di trattamenti preliminari di essiccazione (aumento dei costi legato a questi trattamenti)

POSSIBILI INQUINANTI EMESSI

Acidi, ossidi di azoto, polveri e microinquinanti

IMPATTO SULL’AMBIENTE

Limitato impatto su ambiente e salute se le emissioni di inquinanti sono controllate con le moderne tecnologie di combustione e depurazione dei fumi

PERICOLO DI CATASTROFE

Rischio di catastrofe limitato all’area della centrale (esplosione caldaia)

LE CENTRALI TERMOELETTRICHE

A BIOMASSE

LE CENTRALI

SOLARI FOTOVOLTAICHE

SCHEMA DI FUNZIONAMENTO

LA FONTE

ENERGETICA

ALIMENTA

LA CORRENTE CONTINUA DIVENTA

ALTERNATA ATTRAVERSO IL

LA CORRENTE ELETTRICA VA AI

E POI ALL’

RAGGI SOLARI

PANNELLI

FOTOVOLTAICI CHE PRODUCONO

CORRENTE ELETTRICA CONTINUA

CONVERTITORE

(INVERTER)

TRASFORMATORI

ELEVATORI che modificano la tensione elettrica

innalzandola

ELETTRODOTTO che trasporta la

corrente elettrica

VANTAGGI

Nessuna emissione inquinante nell’aria

Nessun impatto sulla salute

Fonte energetica non esauribile

SVANTAGGI

Fonte energetica non costante IMPATTO SULL’AMBIENTE

Basso

Occupazioni di vaste aree

Impatto visivo PERICOLO DI CATASTROFE

Nessuno

PROF. GRAZIA D. FERRO