La Classe 1a ha realizzato un lavoro notevole all’interno del progetto: “La ricchezza del nostro territorio” con l’insegnante di scienze, Prof.ssa Martina Bodner, in italiano e in tedesco.

La Classe 1a ha realizzato un lavoro notevole all’interno del progetto: “La ricchezza del nostro territorio” con l’insegnante di scienze, Prof.ssa Martina Bodner.

ENERGIA SOLARE

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          

CHE COSA E’ L’ENERGIA SOLARE:

L’energia solare è quella fonte rinnovabile che trasforma la luce del sole in energia, attraverso sistemi tecnologici come, ad esempio, le cellule fotovoltaiche. A differenza di altre forme di energia come il carbone, l’energia solare non produce inquinamento e non ha nessun impatto negativo sull’ambiente.

L’energia solare può essere trasformata in energia elettrica mediane due tipi di centrale, che utilizzano rispettivamente la conversione termodinamica e la conversione fotovoltaica.

Una centrale termodinamica si trova in Germania e la captazione dell’energia solare avviene mediante un sistema di grandi specchi orientabili, che riflettono i raggi solari concentrandoli su una caldaia posta alla sommità di una torre. Nella caldaia, per effetto del calore solare si genera vapore che viene inviato alla turbina. Nella centrale fotovoltaica la conversione viene realizzata mediante le celle fotovoltaiche, che sono costruite da particolari semiconduttori, come il silicio, i quali hanno la proprietà di generare corrente elettrica quando vengono colpiti dalla radiazione solare.

COME VIENE USATA IN ITALIA:                             

L’attuale situazione del mercato fotovoltaico in Italia è caratterizzata dalla presenza di più di 520.000 impianti sparsi su tutto il territorio nazionale, con una particolare concentrazione sulle regioni di Lombardia, Emilia Romagna e Triveneto.

I PANNELLI:

Il pannello solare serve a catturare l’energia che giunge dal Sole sulla Terra e ad utilizzarla per produrre acqua calda ad una temperatura che può raggiungere anche 60 -70°C.

L’insolazione dipende dalla nuvolosità e dall’orientamento del pannello rispetto al sole e un pannello riceve più energia solare quando è orientato direttamente verso il sole. Si potrebbe pensare alla possibilità di dotare i pannelli di sistemi ad inseguimento della traiettoria apparente del sole ma, sebbene sia tecnicamente possibile, non è una soluzione valida dal punto di vista economico.

Ci sono anche dei fattori negativi:

Uno dei fattori negativi è la discontinuità dovuta all’alternanza del giorno e della notte, al ciclo delle stagioni e alla variazione delle condizioni meteorologiche. Un altro è la bassa densità energetica che rende necessario l’impiego di ampie superfici di raccolta con elevati costi di impianto.

ENERGIA SOLARE IN TRENTINO:

Anche TrentinoSolare ha scelto di schierarsi con l’ambiente proponendosi sul mercato dell’energia con la tecnologia degli impianti fotovoltaici, che costituiscono attualmente l’unico strumento di sfruttamento dell’energia solare.

ENERGIA SOLARE NEL MAROCCO

Il re del Marocco, Mohamed IV, inaugura oggi il più grande impianto solare termodinamico del mondo. La mega centrale Noor 1 è stata costruita nel deserto del Sahara, vicino alla città di Ouarzazate. Secondo i dati del Ministero dell’Energia marocchino, il costo del progetto sarebbe di 652 milioni di dollari, e la capacità dell’impianto 160 megawatt.

SOLARENERGIE

 

WAS IST SONNENENERGIE?

Solarenergie, auch Sonnenenergie genannt, bezeichnet die Energie der Sonnenstrahlung, die vom Menschen technisch genutzt werden kann. Die Nutzung kann dabei in Form von elektrischem Strom, als Wärme, aber auch als chemische Energie erfolgen. Die Solarenergie kann in elektrische Energie oder photovoltaische Energie umgewandelt werden. Die Sonne gibt, seitdem die Solarenergie überhaupt messbar ist, eine beinahe konstante Strahlungsenergie ab. Schwankungen sind selbst aus längst vergangenen Zeiten nicht bekannt. Somit stellt die Solarenergie eine schier grenzenlose Energiequelle dar, die, anders als fossile Energieträger, kaum erschöpfbar ist. Die Sonne, bzw. die Solarenergie, ist demnach die größte, verfügbare Energiequelle der Menschheit und mit moderner Solartechnik in verschiedenen Energiebereichen für den Menschen nutzbar.

Eine thermodynamische Zentrale befindet sich in Deutschland: die Sonnenenergie wird durch riesige Spiegel, welche die Sonnenstrahlen reflektieren, produziert. In der Fotovoltaik Zentrale wird die Sonnenenergie mit Photovoltaikanlagen produziert.

WIE WIRD SIE IN ITALIEN GENUTZT?

In Italien gib es rund 520000 Solaranlagen welche auf dem ganzen Territorium verteilt sind. Sehr viele davon befinden sich in den Regionen der Lombardei, Emilia Romagna und Triveneto.

DIE PHOTOVOLTAIKANLAGEN

Eine Anlage benutzt man um die Energie der Sonne auf der Erde aufzunehmen. Außerdem wird sie auch benutzt um heises Wasser, das bis zu 60°-70° Celsius erreichen kann, herzustellen. Die Anzahl der sonnigen Tagen haegt von der §Wolkenmenge und der Orientierung der Photovoltaikanlage ab. Eine Photovoltaikanlage kann mehr Energie aufnehmen, wenn sie zur Sonne gedreht ist.

ES gibt auch negative Aspekte: einer der negativen Aspekte ist die Diskontinuität, welche vom Wechsel zwischen Tag und Nacht, der Jahreszeiten und dem Wetter abhängt. Ein nächster negativer Aspekt ist die geringe Energiedichte, Welche die Verwendung von großen Sammelflaechen mit hohen Anlagekosten notwendig macht.

SOLARENERGIE IM TRENTINO:

Auch TrentinoSolare hat sich dazu entschlossen mit der Umwelt zusammenzuarbeiten. Sie haben auf dem Markt vorgeschlagen die Energie mit der Technologie der Photovoltaikanlagen zu produzieren.

SONNENENERGIE IN MAROKKO

König Mohammed IV. lies in Marokko eine hochmoderne Solarenergiefabrik entstehen mit technologischer und finanzieller Unterstützung aus Deutschland. Von den rund 2,2 Milliarden Euro, die das Kraftwerk kostet, übernimmt ein internationales Geberkonsortium, zu dem auch Deutschland gehört, rund 850 Millionen Euro. Es ist so groß wie 650 Fußballfelder und soll noch grösser werden, denn auf Noor I folgen noch Noor II, Noor III und Noor IV. Das komplette Solarkraftwerk erzeugt dann eine elektrische Leistung von insgesamt 580 Megawatt, das ist etwa so viel wie ein Block eines mittleren Kohlekraftwerks liefert. Die Solarenergiefabrik wird sich auf einer Fläche von über 3000 Hektar erstrecken, was der Größe von 4200 Fußballfeldern entspricht.

Die Windenergie [if gte vml 1]>

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Die Energie des Windes, wird schon seit einigen Jahrhunderten vom Menschen verwendet. Frueher wurde diese nur zum betaetigen der Windmuehlen angewendet, hingegen heute, erlaubt die Windenergie, dank den windbetriebenen Turbinen Energie zu produzieren. Einer der Faktoren, der für die Installation einer Windkraftanlage notwendig ist, ist das Vorhandensein einer stetigen Windgeschwindigkeit, die aber im Suedtiroler Gebiet schwer zu finden ist.

Bereits in der Antike diente der Wind zum Segeln und die Fluegel der Mühlen zum Mahlen von Getreide,  zum Oliven auspressen oder Wasser zu pumpen. Nur seit wenigen Jahrzehnten wird Windkraft auch fuer die Stromerzeugung genutzt.

Die Windkraft verwendet die kinetische Kraft des Windes. Die wichtigsten Vorteile dieser Energiequelle sind die  “Sauberkeit” und Erneuerbarkeit der Energie, die verwendet und verwandelt wird. Einer der Nachteile hingegen ist, die visuelle Wirkung auf die Landschaft und in einigen Faellen auch der verursachte Laerm.

Strom produziert man durch die Nutzbarmachung der kinetischen Energie des Windes, die die Drehung der Blätter einer Windmuehle verursacht; Diese sind wiederum mit einem Generator verbunden, der die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt. Diese modernen Windmühlen nennt man aero-Generatoren.

Die Windkraft und Windenergieerzeugung stieg in den letzen Jahren enorm an. Bisher befinden sich 85 % der installierten Leistung der Welt in zehn Ländern: China, USA, Deutschland, Spanien, Italien, Frankreich, Großbritannien, Indien, Kanada und Dänemark.

Seit Beginn der Nutzung des Windes als Stromquelle, waren Deutschland, Spanien und die USA die  Länder die am meisten investiert und produziert haben. Deutschland war schon immer das erste in der Rangliste, wurde aber im Jahr 2011 von China und den USA überholt.

In der Tat ist China in den letzten fuenf Jahren das wichtigsten Land der Windenergie-Branche geworden.

Im Jahr 2011 belegte Italien Nummer sieben in der Weltrangliste der Windkraft, da die Bedingungen für die Windenergieproduktion in diesem Land nicht die günstigsten sind. Der Grund dafuer ist die schmale und längliche Konformation des Gebietes, sowie das Vorhandensein der Alpen, die Hindernisse für den Wind darstellen.

Trotzdem gibt es lokal viele günstige Situationen fuer die Windenergie, wie zum Beispiel entlang der Apenninen Ridge Adria Küste und den Inseln.

Am Ende des Jahres 2012 waren in Italien 1. 054 Turbinen installiert. Wegen physiographischen Eigenschaften unseres Territoriums und das resultierende System der Winde, ist die Verteilung derselben in den verschiedenen Regionen ungleich. Die größte Anzahl von Installationen liegt in Apulien gefolt von Kampanien und  Basilikata.

Wir sehen dadurch dass  die südlichen und zentralen Regionen Italiens am produktivsten sind.

In Suedtirol hat stattdessen Windkraft aufgrund der niedrigen Durchschnittsgeschwindigkeit vom Wind und schwierigen Konformationen des Territoriums eine untergeordnete Rolle.

Neben der Windmuehlen von der Muta von Mals un Sand in Taufers, wurden mehrere Windmuehlen von kleinerer Dimension realisiert.

Windenergie wird durch zwei Arten von Windkraftanlagen produziert: vertikale und horizontale.

Die Turbinen die man in der Regel in den modernen Windparks sieht, bestehen aus einem Turm und einer Dreiblatt-horizontaler Achse, von denen haben sie ihren Namen (horizontale Windkraftanlagen).

Die vertikalen Windkraftanlagen sind seltener und weniger effizient als die horizontalen Windkraftanlagen, jedoch sind sie in der Lage den Wind in alle Richtungen ,und auch bei schwachenWinden, schnell kanalisieren zu können. Sie bestehen aus einem zentralen Turm, umdessen die vertikalen Klingen angeordnet sind.

An der Spitze des Turms befinden sich der Rotor,der elektrische Generator und ein Motor, der von einem von einem Computer gesteuert wird, derdafür sorgt, dass sich die Blaetter der Windmuehlen immer drehen, damit sie den Wind soviel wie moeglich nutzen koennen.

Die Energie wird durch die Rotation der Blaetter der Windmuehle erzeugt, durch die Drehung,, dreht sich eine Antriebswelle, die den elektrischenGenerator antreibt.

Das Vorhandensein einer Vielzahl von Windenergieanlagen könnte unsicher scheinen. In der Tat können die modernstenWindmuehlen sich in der Nähevon Wohngebieten befinden, da ihre Sicherheit sehr hohes Ausmaß erreicht. In Windparks ist die Sicherheit übrigens so, dass wir noch den Raum nutzen können und die unbesetzten Gebiete auch für die Landwirtschaft oder Weidewirtschaft benuetzen koennen.

ENERGIA EOLICA:

 La forza del vento è sfruttata dall’uomo già da diversi secoli. Un tempo veniva impiegata per azionare i mulini, mentre oggi consente, grazie alle turbine eoliche, di produrre energia elettrica. Uno dei fattori necessari per l’installazione di una turbina eolica è la presenza di una velocità del vento costante, cosa che tuttavia è difficile da trovare nel territorio altoatesino.

Già nell’antichità veniva sfruttato il vento per navigare e per muovere le pale dei mulini, utilizzati per macinare i cereali, per spremere olive o per pompare l’acqua. Solo da pochi decenni l’energia eolica viene impiegata per produrre elettricità.

L’energia eolica utilizza la forza  cinetica del vento. I principali vantaggi di questa fonte energetica sono la “pulizia” e la rinnovabilità dell’energia utilizzata e trasformata.Uno degli svantaggi invece è dato dall’impatto estetico sul paesaggio e in alcuni casi dalla rumorosità.

L’energia elettrica si ottiene sfruttando l’energia cinetica del vento che fa girare le pale di un’elica; queste a loro volta sono collegate ad un generatore che trasforma l’energia meccanica in energia elettrica. Questi moderni mulini a vento sono chiamati aero-generatori.

Negli ultimi anni la potenza eolica e la produzione di energia elettrica del vento hanno subito una grande crescita. Finora l’85% della potenza installata nel mondo si trova in dieci Paesi: Cina, USA, Germania, Spagna, India, Gran Bretagna, Italia, Francia, Canada e Danimarca.

Tradizionalmente, fin dall’inizio dell’utilizzo del vento come fonte di energia elettrica, i Paesi che più hanno investito e prodotto sono stati Germania, Spagna e USA: la Germania è sempre stata la prima in classifica, ma nel 2011 è stata sorpassata da Cina e Stati Uniti. Infatti, negli ultimi 5 anni la Cina è diventato il principale Paese emergente nel settore eolico.

Nel 2011 l’Italia si è posizionata al 7° posto nel mondo nella classifica per la potenza eolica.

Le condizioni per la produzione di energia eolica nel nostro Paese, inoltre, non sono delle più favorevoli, a causa della conformazione allungata e stretta del territorio e della presenza di rilievi elevati, come l’arco alpino, che fanno da ostacolo ai venti, tuttavia localmente vi sono molte situazioni favorevoli, in particolare lungo il crinale appenninico adriatico e sulle isole.

Alla fine del 2012, in Italia risultano installati 1.054 impianti eolici. A causa delle caratteristiche fisiografiche del nostro territorio e del conseguente regime dei venti, tuttavia, la distribuzione non è uniforme nelle diverse Regioni. Il maggior numero di impianti si trova in Puglia, seguita da Campania , Basilicata.

Si vede quindi come le Regioni dell’Italia meridionale e centrale siano le più produttive.

In Alto Adige invece, l’energia eolica ha un ruolo di secondo piano a causa della scarsa velocità media dei venti e della difficile conformazione del territorio.

Accanto agli impianti della Muta di Malles e di Campo Tures, sono stati realizzati alcuni impianti di piccole dimensioni.

l’energia eolica risulta poco sviluppato in Alto Adige, a causa delle condizioni sfavorevoli del territorio.

L’energia eolica viene utilizzata attraverso due tipi di pale eoliche: quelle ad asse verticale e quelle ad asse orizzontale.

Le turbine che si vedono abitualmente nei moderni parchi eolici, sono costituite da una torre e tre pale ad asse orizzontale, dalle quali prendono il nome (generatori eolici ad asse orizzontale).

Meno frequenti sono le turbine ad asse verticale, meno efficienti delle prime, sono in grado tuttavia, di incanalare il vento in tutte le direzioni e, anche con venti deboli, riescono a ruotare rapidamente. Sono costituite da una torre centrale intorno alla quale sono disposte le pale verticali.

In cima alla torre trovano spazio il rotore, il generatore elettrico e un motore controllato da un computer che fa in modo che le pale siano sempre ruotate verso il vento per sfruttarlo quanto più possibile.

L’energia è generata dalla rotazione della pala che, ruotando, fa girare un albero motore che alimenta il generatore elettrico.

La presenza di una vasta quantità di pale eoliche potrebbe sembrare non sicura. In realtà, le più moderne pale possono tranquillamente essere situate vicino a zone abitate, in quanto il loro grado di sicurezza ha raggiunto livelli estremamente elevati. Inoltre, nei parchi eolici, la sicurezza è tale da poter comunque utilizzare le aree di spazio rimaste libere, anche per l’agricoltura o la pastorizia.

Cos’è l’idrogeno

L’idrogeno (dal greco  significa «generare», quindi «generatore d’acqua») è il primo elemento chimico della tavola periodica, è il più leggero, ha numero atomico 1 e simbolo H. L’idrogeno è l’elemento più abbondante dell’universo osservabile. È presente nell’acqua (11,19%) e in tutti i composti organici e organismi viventi. A pressione atmosferica e a temperatura ambiente (298 K), l’idrogeno si trova sotto forma di un gas biatomico avente la formula H2. Tale gas è incolore, inodore, insapore ed altamente infiammabile, con un punto di ebollizione di soli 20,27 K e un punto di fusione di 14,02 K.V

Le stelle sono principalmente composte di idrogeno nello stato di plasma, mentre sulla Terra è scarsamente presente allo stato libero e molecolare e deve quindi essere prodotto per i suoi vari usi. In particolare è usato nella produzione di ammoniaca, nell’idrogenazione degli oli vegetali, in aeronautica (in passato nei dirigibili), come combustibile alternativo e, di recente, come riserva di energia nelle pile a combustibile. Inoltre è occluso in alcune rocce, come il granito.

Cos’è una la pila a combustibile:

Una cella a combustibile (detta anche pila a combustibile o dal inglese fuel cell) è un dispositivo elettrochimico che permette di ottenere elettricità direttamente da certe sostanze, tipicamente da idrogeno ed ossigeno, senza che avvenga alcun processo di combustione termica.
Il rendimento delle pile a combustibile può essere molto alta, e uno dei pochi limiti alla sua diffusione è il costo fin ora elevato che è giustificato dall’utilizzo di platino al loro interno.

Come funziona

L’idrogeno può essere usato come portatore di energia ed è molto diffuso nel mondo (vengono prodotti circa 900 miliardi di metri cubi all’anno corrispondenti a 42 milioni di tonnellate), perché non inquina la Terra dato che esso viene carburato solamente con ossigeno formando acqua. L’idrogeno viene tolto dall’H2O, quindi dall’acqua, tramite energia elettrica in modo che resti solamente l’H2.In seguito l’idrogeno viene immagazzinato, invece l’ossigeno(O) non viene più utilizzato e si disperde nell’aria. Quando l’H2 viene bruciato con l’ossigeno dell’atmosfera (per esempio nel serbatoio di una macchina) forma acqua e libera energia. Questo procedimento può essere rifatto per infinite volte. L’idrogeno è anche un ottimo combustibile e al giorno d’oggi tante macchine funzionano attraverso questo metodo. Nel loro serbatoio avviene il procedimento spiegato sopra.

Come viene utilizzato nel mondo

L’economia a idrogeno può essere vista sotto due profili: da una parte esistono luoghi in cui è disponibile (o si costruisce) un sovrabbondante potenziale di generazione di energia elettrica, dall’altra parte esistono ricche città come Londra, e regioni densamente popolate, che hanno bisogno di generare elettricità inquinando poco (ad esempio con la pila a combustibile) e di alimentare il trasporto pubblico con carburanti a basso tenore di inquinanti.                                                                                                                                                                                                                                            L’idrogeno  viene utilizzato come carburante per le navette spaziali della NASA.

L’energia dell’idrogeno attualmente prodotta viene usata per convertire le fonti pesanti di petrolio in frazioni più leggere ed adatte per essere impiegate come carburante (questo processo è noto come hydrocracking).                                                                                                                                                                                L’idrogeno può essere utilizzato per produrre altri composti o come combustibile per produrre energia. In particolare, l’idrogeno prodotto è impiegato nell’industria chimica, per produrre ammoniaca, alcool metilico (metanolo), concimi per l’agricoltura e prodotti petroliferi, e nell’industria metallurgica per il trattamento dei metalli. L’idrogeno è poi un ottimo combustibile che può essere utilizzato per produrre energia in due modi. Il primo metodo consiste nel bruciare l’idrogeno da solo, oppure aggiunto ad altri combustibili. Il secondo metodo consiste nel far reagire l’idrogeno in modo chimico con l’ossigeno (non bruciandolo), ottenendo direttamente energia elettrica attraverso un dispositivo chiamato cella a combustibile.                                                                                                                                                                                                                                                                      La produzione mondiale annua di idrogeno è di 500 miliardi di metri cubi, equivalenti a 44 milioni di tonnellate.

Dove viene utilizzato nel mondo

Grandi quantità di idrogeno sono necessarie per applicazioni industriali.

In altri settori gli impieghi sono di portata inferiore e vengono tipicamente gestiti dall’industria dei gas tecnici. Viene usato ad esempio: nelle raffinerie petrolchimiche, nell’industria metallurgica, nell’industria alimentare, nell’industria del vetro e nell’industria elettronica.                                                                                                                                                                                                         raffinerie petrolchimiche

L’idrogeno viene usato anche nei motori delle macchine e dei mezzi di trasporto pubblico, come autobus. Grazie a ciò le macchine producono meno gas e non inquinano l’aria.

Come e dove viene usato in Trentino Alto Adige

L’Alto Adige sottolinea, ancora una volta, il suo impegno verso un futuro senza emissioni nocive con l’apertura del primo Centro Idrogeno in Italia, dell’Istituto per le Innovazioni tecnologiche.

L’appuntamento è per giovedì 5 giugno quando, alla Fiera di Bolzano con Klima energy e Klima mobility, inaugureranno il nuovo centro in Via  Agruzzo a Bolzano. Il nuovo Centro H2 Alto Adige, oltre alla mobilità, offrirà ampie opportunità all’economia locale e nuove prospettive di lavoro. Tramite questo progetto europeo saranno offerte delle alternative ai carburanti fossili nella vita quotidiana.

Grazie all’ innovativa tecnica di produzione di idrogeno, sfruttando energia elettrica da fonte rinnovabile, ogni anno, a partire dal 2014, sono stati sostituiti circa 500.000 litri di carburante fossile con l’idrogeno. Una centrale a idrogeno è una centrale che produce energia elettrica a partire dall’idrogeno.

Come e dove viene usato in Italia

Centrale di Fusina:

Dal 2010 a Marghera, con un investimento di 47 milioni di euro, è attiva la centrale a idrogeno più grande del mondo, nonché la prima al mondo di livello industriale, con una potenza installata di 16MW.

La questione principale, ipotizzando un futuro ad idrogeno, è da sempre quella di riuscire a produrre in grandi quantità questo prezioso elemento, per poi immagazzinarlo ed utilizzarlo nelle diverse applicazioni al centro degli studi e delle ricerche di tutto il mondo.

Questa difficoltà è in parte attenuata nello scenario presente a Marghera.

A Marghera, una delle più vaste ed attrezzate aree industriali d’Europa, l’idrogeno è infatti presente su larga scala come prodotto residuale di produzioni chimiche. Inoltre, vi sono in quest’area importanti strutture industriali che già gestiscono la filiera dell’idrogeno e garantiscono un solido know how per l’applicazione nel settore stazionario e in quello dei trasporti.

Lo sfruttamento di risorse preesistenti, ragioni di opportunità e l’interesse dimostrato dalle industrie presenti nell’area sono i motivi che hanno eletto Porto Marghera come sito ideale per l’avvio di tale iniziativa.

Centrale Milano Bicocca:

Rappresenta il primo impianto Europeo di produzione elettrica tramite celle a combustibile è entrata in

funzione nel 1992 a scopo sperimentale. Nel 1998, come previsto, è stata fermata la produzione. L’impianto è stato poi revisionato ed è ripartito nel 2004.                                                                                                                                                                    Questa centrale produceva idrogeno a partire dal metano.

L’impianto è costituito da sotto-impianti di: trattamento del combustibile, aria di processo, celle a combustibile, raffreddamento dei moduli elettrochimici, smaltimento del calore, condizionamento di potenza.

WASSERSTOFF

WAS IST WASSERSTOFF?

Wasserstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol H (zuerst vom altgriechischen „entstehen“, danach vom Begriff ,,Wasserentstehung “) und im Periodensystemsteht er an erster Stelle.

Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. Er ist Bestandteil des Wassers(11,19%) und beinahe aller organischen Verbindungen. Somit kommt gebundener Wasserstoff in sämtlichen lebenden Organismen vor.

Er ist ein farbloses, geruchloses, geschmackloses, erheblich entzündbares Gas, mit ein Siedepunkt von nur 20,27 K und ein Schmelzpunkt von 14,02 K. Bei Atmosphärendruck und bei Raumtemperatur (298 K), ist der Wasserstoff eine Form eines zweiatomigen Gases mit der Formel H2.

Die Sterne sind in der ersten Schicht im Plasmazustand aus Wasserstoff   gemacht, während auf der Erde ist der Wasserstoff   kaum im wilden und molekularen Zustand gegenwertig und muss deswegen für seine verschiedenen Verwendungen hergestellt werden. Insbesondere wird bei der Herstellung von Ammoniak, die Hydrierung von pflanzlichen Ölen, Luftfahrt- (in der Vergangenheit in Luftschiffe), als alternativer Verbrennstoff, und seit kurzem als Brennstoff als Energiereserve in Brennstoffzellen verwendet. Es kann auch in einigen Felsen wie Granit vorkommen.

WAS IST EINE BRENNSTOFFZELLE?

Eine Brennstoffzelle wandelt wasserstoffreiche Brennstoffe in Elektrizität um. Statt einer klassischen (und emissionsintensiven) Verbrennung arbeiten Brennstoffzellen mit einer elektrochemischen Reaktion.

Die Effizienz von Brennstoffzellen kann sehr hoch sein und eine der wenigen Einschränkungen seiner Ausbreitung ist ihr Preis, der sehr teuer für die Verwendung von Platin in ihren Inneren ist.

Wie kann man mit Wasserstoff Energie herstellen?

Wasserstoff kann als Energiereserve gebraucht werden. Diese Methode ist sehr verbreitet(es werden jährlich mehr als 42 Millionen Tonnen hergestellt), überhaupt weil es umweltfreundlich ist und die Natur nicht verschmutzt, da man ihn nur mit Sauerstoff verbrennt.

Der Wasserstoff wird erstmals vom H2O, also vom Wasser, mit elektrischer Energie entnommen sodass nur noch dasH2 übrig bleibt. Daraufhin wird der Wasserstoff gespeichert, während der übrige Sauerstoff nicht mehr gebraucht ist und in der Luft verloren geht. Wenn der Wasserstoff dann wieder mit Sauerstoff in Kontakt kommt wird Energie ausgesetzt. Nachdem das H2 und das O wieder Wasser gebildet haben kann man das Wasser wieder spalten und diesen Prozess erneut vorgehen lassen. Man kann somit auch Autos antreiben ohne die Luft zu verschmutzen.

WIE WIRD WASSERSTOFF IN DER WELT VERWENDET?

Man kann die Wasserstoffwirtschaft in zweierlei Hinsichten sehen: auf der einen Seite gibt es Orte, wo ein reichliches Potenzial an Energie verfügbar ist(oder wo man es baut), auf der anderen Seite gibt es reiche Städte wie London, oder dicht bevölkerte Regionen, die Energie auf naturfreundliche Weise herstellen(wie z.B. mit der Brennstoffzelle) und den Verkehr mit einem geringen Gehalt an umweltbelastenden Brennstoffen betreiben.

Wasserstoff wird auch als Energiequelle der Raumschiffe der NASA verwendet.

Die aktuell produzierte Energie des Wasserstoffs wird für die Umwandlung von schweren Erdölquellen in leichtere Fraktionen und ist als Brennstoff geeignet(dieser Vorgang wird Wasserstoff kann um andere Verbindungen herzustellen oder als Brennstoff zur Erzeugung von Energie verwendet werden. Insbesondere wird der erzeugte Wasserstoff in der chemischen Industrie eingesetzt, um Ammoniak, Methylalkohol (Methanol), Düngemittel für die Landwirtschaft und Erdölprodukte herzustellen( in der metallurgischen Industrie zur Behandlung von Metallen).

Wasserstoff ist eine ausgezeichnete Brennstoffzelle, die auf zwei Arten verwendet werden kann, Energie zu erzeugen.

Die erste Methode ist, den Wasserstoff allein oder mit einem anderen Brennstoff zu verbrennen.

Der zweite Vorgang besteht daraus den Wasserstoff chemisch mit Sauerstoff reagieren zu lassen(ohne ihn zu verbrennen), indem man dank einer Vorrichtung namens Brennstoffzelle direkt elektrische Energie(Strom) gewinnt.

Die jährliche Weltproduktion von Wasserstoff beträgt 500 Milliarden Kubikmeter , das entspricht 44 Millionen Tonnen.

WO ES VERWENDET WIRD

Große Mengen von Wasserstoff sind für industrielle Anwendungen erforderlich. In anderen Bereichen sind die Verwendungen niedriger und sind in der Regel durch die technischen Gase der Industrie behandelt. Es wird zum Beispiel in Raffinerien, Petrochemie, in der metallurgischen Industrie, in der Lebensmittelindustrie, in der Glasindustrie und in der Elektronikindustrie verwendet.

Wasserstoff wird auch in den Motoren von Pkws und öffentlichen Verkehrsmittel wie Bussen eingesetzt. Dank dieser Maschinen wird weniger Gas produziert und die Luft wird nicht verschmutzt.

                                                                LA GEOTERMIA

-INTRODUZIONE

Il termine ‘geotermico’ ha il suo etimo dal greco “” e “thermòs”, che significa letteralmente “calore della Terra”.

Con il termine energia geotermica si vuole intendere l’energia, sotto forma di calore, posseduta dalla Terra al suo interno. Nelle zone più profonde tale calore può raggiungere temperature fino ai 4000 °C. Il calore della terra è del tutto naturale, soprattutto di quantità molto elevata ed è sempre presente, non è intermittente ed è inesauribile. Per questo motivo l’energia geotermica è considerata una fonte rinnovabile di energia.

In certe zone l’acqua e i gas scaldati nel sottosuolo salgono fino in superficie ad alta pressione sotto forma di geyser o soffioni e si possono usare per la produzione di energia elettrica.

Esistono due tipi di geotermia:

La geotermia di profondità sfrutta il calore del sottosuolo mediante delle specifiche turbine dove vengono raccolti i vapori prodotti dalle sorgenti di acqua che si trovano nel sottosuolo con l’obiettivo di produrre energia elettrica.

La geotermia di superficie, invece, viene usata per la climatizzazione dell’ambiente sia per riscaldare che per rinfrescare attraverso l’uso di pompe di calore elettriche e ad assorbimento.

L’UTILIZZO

Gli attuali sistemi di riscaldamento e raffreddamento che utilizzano pompe di calore geotermiche, si basano sul principio, che orientativamente, la temperatura del terreno si mantiene quasi costante durante il corso dell’anno.

Questo aspetto comporta benefici sia durante la stagione invernale, poiché il terreno in questo periodo ha una temperatura un po’ più calda rispetto a quella dell’aria esterna, sia durante la stagione estiva poiché la temperatura è più bassa di quella dell’aria. Le pompe adottano un sistema di tubi interrati collegati a degli scambiatori, che sfruttano il flusso liquido per aggiungere o togliere calore nei vari ambienti.

Lo scambiatore e il serbatoio dell’impianto per l’acqua vanno collocati sottoterra. La pompa di calore invece va collocata anche in luoghi come la cantina, il garage, nell’ antibagno o può anche essere posizionata fuori ad un balcone all’ esterno, l’importante è che sia protetta.                       

FUNZIONAMENTO    

La Terra ha un gradiente termico che aumenta di 3°C mediamente ogni 100 metri di profondità. D’estate in profondità c’è più fresco rispetto alla superficie, mentre d’inverno avviene l’inverso: in profondità c’è più caldo che in superficie terrestre.

Le centrali geotermiche sfruttano il calore delle profondità terrestri.

Attraverso le eruzioni vulcaniche, le acque e i vapori riscaldatisi in profondità salgono verso la superficie e possono essere utilizzati come fonte di calore oppure per produrre energia elettrica.

Se il vapore è presente ad alta temperatura (200°-300°) viene convogliato direttamente alla turbina che ne trasforma l’energia cinetica in energia meccanica di rotazione. L’asse della turbina è collegato al rotore dell’alternatore che, ruotando, trasforma l’energia meccanica ricevuta in energia elettrica alternata che viene trasmessa al trasformatore.

Il trasformatore innalza il valore della tensione (400.000.v) e la immette nella rete di distribuzione.

Sistemi a vapore secco “a vapore dominante”: costituiti soprattutto da vapore secco che si trova a pressioni e temperature elevate accompagnato da altri gas o sostanze solubili. Il vapore può essere utilizzato direttamente per la produzione di energia elettrica convogliandolo ad una turbina. Nel mondo sono noti pochi sistemi di questo tipo.

Sistemi ad acqua calda: contengono acqua a temperatura inferiore ai 100° C (50-82° C) utilizzabile soprattutto per usi diretti (riscaldamento delle abitazioni, delle serre, impianti industriali).

Sistemi magmatici: sono sistemi artificiali che mirano a sfruttare il calore diretto di un magma per riscaldare un fluido di lavoro. Sono al primo stadio di sperimentazione.     

LE CENTRALI GEOTERMICHE IN ITALIA 

In Italia la produzione di energia elettrica dalla geotermia è fortemente concentrata in Toscana. I giacimenti naturali di vapore in Toscana producono ogni anno oltre 4 miliardi di Kilowattora di elettricità nelle sole centrali toscane di Larderello (Pisa) e di Montieri. A Larderello si trova il primo impianto geotermico costruito al mondo:

DEUTSCH

Der BegriffGeothermiehat seinen Ursprung aus dem griechischen ” undThermòs”, das bedeutet buchstäblichWärme aus der Erde“.

Mi dem Begriff Geothermie versteht man die Energie in Form von Wärme, welche in der Erde enthalten ist. In tieferen Bereichen kann diese Wärme Temperaturen von bis zu 4000° c erreichen. Erdwärme ist natürlich, vor allem bei sehr hohen Betrag und ist immer präsent und ist unerschöpflich. Darum wird die geothermische Energie als erneuerbare Energiequelle   betrachtet.

In einigen Bereichen steigen erhitzte Gase und das Wasser bis an die Oberfläche mit hohem Druck in Form von Geysiren oder Duschköpfe und wir verwenden sie, um Strom zu erzeugen.
Es gibt zwei Arten von Geothermie: die tiefe Geothermie nutzt die Wärme des Untergrundes
die oberflächennahe Geothermie verwendet Energie für Klimaanlagen

Die vorhandenen Heiz– und Kühlsysteme, nutzen die geothermische Wärmepumpen, die auf dem Prinzip basieren, dass die Bodentemperatur im Laufe des Jahres nahezu konstant bleibt.
Dieser Aspekt bringt Vorteile sowohl im Winter, da der Boden in dieser Zeit ein bisschen wärmer als die Außenluft ist, sowohl während des Sommers, weil die Temperatur niedriger als die der Luft ist. Die Pumpen verwenden unterirdische Leitungen, die Wärmetauscher, in denen eine Flüssigkeit ist, http://it.pons.com/traduzione/tedesco-italiano/flie%C3%9Fen die zum Hinzufügen oder Entfernen von Hitze in verschiedenen Umgebungen dient.

Wärmetauscher und das Wassersystem Tank müssen sich unter der Erde befinden. Die warme Pumpe befindet sich auch an Orten wie Keller oder Garage, das wichtigste ist, dass sie geschützt ist.

GEBRAUCH

Die Erde hat einen Temperaturgradientender um 3°C pro100 m Tiefe steigt. Geothermie-Kraftwerke nutzen die Wärme der tieferen Erde.
Durch Vulkanausbrüche, steigen Wasser und Dampf an die Oberfläche und können als Quelle von Wärme oder Strom verwendet werden.
Wenn der Dampf mit hoher Temperatur vorhanden ist (200°-300 °) wird er direkt an  die Turbine vermitteltdie die kinetische Energie  in mechanische Energie umwandeltDie Achse der Turbine ist mit dem  Rotor des Generators verbunden, der drehend, die mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt,   die an den Transformator übertragen wird. Der Transformator erhöht den Spannungswert (400. 000) und speist es in das Vertriebsnetz.
Heiß Wasser-Systemeenthalten Wasser mit Temperaturen unter 100° C                      (50-82° C) und eignen sich besonders für direkte Anwendungen

(Gehäuse, Beheizung vonGewächshäusern, Industrieanlagen).
Magmatische Systemesind künstliche Systemedie darauf abzielendie direkte Hitze des Magmas,  nutzbar zu machenSie sind in den frühen Stadien des Experimentierens.

Geothermische Energie in der Welt

Die Vereinigten Staaten von Amerika sind  auf dem ersten Platz für die Produktion von geothermischer Energie. Geothermische Energie-Produktion: 3086 MW.

Die Philippinen sind an zweiter Stelle: Geothermische Energie-Produktion: 1904 MW.

Mexiko ist auf dem dritten Platz. Geothermie: 958 MW.

Italien liegt auf dem fünften Platz nach Indonesien. Geothermische Energie-Produktion: 843 MW.

Geothermie in Südtirol und Italien

In Südtirol gibt‘s keine Geothermie-Anlage.

In Italien konzentriert sich die Produktion von Strom aus Erdwärme stark in der Toskana. Natürliche Dampffeldern in der Toskana (Larderello und Montieri) produzieren jährlich mehr als 4Milliarden Kilowattstunden StromIn Larderello ist das erste geothermische Kraftwerk der Welt gebaut worden.

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La Ricchezza del nostro territorio, classe 1a, Scienze

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