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Energia

Cos'è l'energia


L' Energia, è l'attitudine di un corpo o di un sistema di corpi a compiere un lavoro. 

Il pianeta Terra può essere considerato come un unico grande sistema energetico che riceve l'energia solare, mentre riflette energia luminosa e irradia energia termica. 

Il flusso di energia rappresenta la pricipale risorsa rinnovabile 

All'interno del suddetto sistema hanno luogo molte trasformazioni tra i diversi tipi di energia. Nel corso del tempo la Terra non acquista né perde energia ma si trova in uno stato di equilibrio energetico o omeostasi. Nel corso dei millenni l'uomo ha cercato di incanalare le fonti energetiche per soddisfare le proprie esigenze. La principale fonte di energia, il Sole, non può essere controllata. 

L'energia solare viene utilizzata nell'agricoltura, ma come risorsa energetica"passiva" per stimolare la fotosintesi. Sono state invece sviluppate molte altre forme di energia, la maggior parte delle quali basate sulla combustione della legna, del carbone, del gas naturale o del petrolio. 

Questi combustibili fossili sono risorse non rinnovabili e sono attualmente in corso delle ricerche, seppure su scala limitata, per scoprire e utilizzare fonti di energia alternativa. 

Per cominciare


L'accesso ai servizi energetici e a un'adeguata disponibilità di energia sono requisiti essenziali per lo sviluppo socio-economico, per migliorare la qualità della vita e per soddisfare i bisogni umani fondamentali. Il fatto che gli effetti negativi dei sistemi energetici possano compromettere la qualità della vita delle generazioni future rende però necessario l'impegno a compiere sforzi per assicurare che il sistema energetico mondiale evolva in modo sostenibile, sia dal punto di vista ambientale, sia da quello delle risorse finite, sia da quello socio-economico. 

Secondo l'Agenda 21, "l'energia è essenziale per lo sviluppo economico e sociale e per il miglioramento della qualità della vita. Tuttavia gran parte dell'energia nel mondo viene prodotta e consumata con modalità che non potranno essere sostenibili se la tecnologia rimarrà immutata e se le quantità globali cresceranno senza controllo". 

Il Ministero promuove programmi per la diffusione delle fonti energetiche rinnovabili e per un uso efficiente dell'energia. 

fonte: Verso un modello energetico sostenibile - Atti Conferenza Nazionale Energia e Ambiente (Roma, 1998)

 

Glossario


Consumo di energia
Quantitativo di energia impiegato da un individuo o da un apparecchio. 

Conversione di energia
Il processo di cambiamento dell'energia da una forma ad un'altra. 

Dissipazione di energia
Perdita di energia, in genere causata da conversione in calore. 

Efficienza energetica
Rendimento energetico. La quantità di lavoro eseguita o di profitto ottenuto per unità di risorsa energetica impiegata. 

Energia
Attitudine di un corpo o di un sistema di corpi a compiere un lavoro. Il pianeta Terra può essere considerato come un unico grande sistema energetico che riceve l'energia solare, mentre riflette energia luminosa e irradia energia termica. Il flusso di energia rappresenta la principale risorsa rinnovabile. All'interno del suddetto sistema hanno luogo molte trasformazioni tra i diversi tipi di energia. Nel corso del tempo la Terra non acquista né perde energia ma si trova in uno stato di equilibrio energetico o omeostasi. Nel corso dei millenni l'uomo ha cercato di incanalare le fonti energetiche per soddisfare le proprie esigenze. La principale fonte di energia, il Sole, non può essere controllata. L'energia solare viene utilizzata nell'agricoltura, ma come risorsa energetica "passiva" per stimolare la fotosintesi. Sono state invece sviluppate molte altre forme di energia, la maggior parte delle quali basate sulla combustione della legna, del carbone, del gas naturale o del petrolio. Questi combustibili fossili sono risorse non rinnovabili e sono attualmente in corso delle ricerche, seppure su scala limitata, per scoprire e utilizzare fonti di energia alternativa. 

Energia convenzionale
Energia prodotta utilizzando mezzi tradizionali quali carbone, legna, gas, ecc. in contrapposizione ai tipi di energia alternativa quali l'energia solare, da maree, eolica, ecc. 

Energia da biomasse
Energia recuperata da rifiuti di natura organica tramite combustione. La quantità di energia recuperata dipende principalmente dal potere calorifico dei materiali organici che vengono bruciati, e secondariamente dall'efficienza dell'impianto di incenerimento. La biomassa è la quarta fonte energetica del pianeta, il principale combustibile utilizzato da tre quarti della popolazione mondiale. L'energia prodotta dalla biomassa può essere sfruttata in vari modi. Il più evidente consiste nell'utilizzare il calore prodotto dalla sua combustione -sia direttamente, sia producendo vapore per generare elettricità. La biomassa può produrre energia in un'unità di cogenerazione (produzione combinata di calore e di elettricità) ed il calore "residuo" può essere immesso in una rete di teleriscaldamento o in un processo industriale. è inoltre possibile ottenere energia dalla biomassa tramite gassificazione e la produzione di combustibili liquidi. La biomassa utilizzabile a scopo energetico comprende: gli scarti del legno (silvicoltura, segherie, edilizia/industria); il legno delle essenze a crescita rapida (salice, pioppo); i rifiuti agricoli (paglia, concimi); gli scarti delle colture saccarifere (barbabietole, canne da zucchero), cerealicole (grano, granoturco), non lignee (miscanthus) e oleaginose (colza, girasole); i rifiuti urbani solidi; i rifiuti domestici e gli effluenti industriali (in particolare del settore agroalimentare). 

Energia da maree
Energia elettrica prodotta sfruttando le maree con grandi dislivelli fra la fase ascendente e discendente. L'energia dalle maree veniva già utilizzata nel Medio Evo per azionare mulini. Le centrali elettriche moderne che sfruttano questo tipo di energia usano speciali turbine azionate dal flusso e dal riflusso delle maree per azionare generatori. 

Energia dalle onde
Generazione di energia elettrica dall'energia cinetica contenuta nelle onde oceaniche. 

Energia elettrica
Forma di energia determinata dalla posizione di una carica elettrica in un campo elettrico. Dato un corpo dotato di una carica Q e di un potenziale elettrico V, la sua energia elettrica è QV. 

Energia eolica
Energia prodotta dai mulini a vento (per il funzionamento di macchinari) e dalle eliche (per generare elettricità). Esempi di macchine tradizionali attivati dall'energia eolica sono i mulini a vento e le pompe azionate dal vento. I siti ideali per l'ubicazione di questi generatori a vento sono le isole o le aree costiere, dove un vento prevalente, praticamente costante rende possibile la generazione di elettricità. 

Energia geotermica
Energia ottenuta dal calore presente nell'interno della Terra. Sono state identificate due fonti principali di energia geotermica: 1) lo sfruttamento dell'acqua iuvenile calda e del vapore nelle aree di attività vulcanica e tettonica; 2) in alcune zone del mondo dove i giacimenti di rocce calde, aride, intrusive e ignee sono situati vicino alla superficie, l'energia geotermica può essere sfruttata praticando dei fori nelle rocce calde e iniettando dell'acqua per creare vapore che può quindi essere utilizzato per generare elettricità. E' necessario controllare attentamente l'emissione di gas tossici nocivi che vengono liberati dagli impianti geotermici. 

Energia idrica
Energia ottenuta dalle cadute d'acqua naturali o artificiali. 

Energia idroelettrica
Energia elettrica generata da un flusso di acqua. Una cascata naturale fornisce energie sotto forma di acqua in movimento, che può essere usata per azionare una turbina idraulica. Questa turbina può essere accoppiata a un generatore per produrre energia elettrica. 

Energia solare
Energia elettromagnetica irraggiata dal sole. La piccolissima parte di essa che arriva sulla terra è indicata dalla costante solare. La quantità totale di energia solare che arriva sulla terra in un anno supera di molto il consumo totale di energia degli abitanti della terra. L'utilizzazione su larga scala dell'energia solare quale fonte energetica è ancora limitata ad una fase sperimentale e a progetti di ricerca. Su scala inferiore, l'energia solare è stata utilizzata con successo per riscaldare l'acqua per uso domestico attraverso i pannelli solari, per caricare le batterie in luoghi lontani dalle linee elettriche, per far funzionare le cellule fotoelettriche e per fornire, a bordo dei satelliti la potenza necessaria alle apparecchiature. 

Energia termica marina
L'impiego delle differenze di temperatura di 20°C o più che si riscontrano tra la superficie del mare e le sue parti più profonde per la produzione continua di energia; tale differenza di temperatura si può riscontrare nelle regioni tropicali del mondo. Allo scopo di dimostrare tale principio sono state costruite delle piccole centrali. 

Fonti di energia
Riserve potenziali di energia comprendenti sia i combustibili fossili che nucleari, l'energia solare, idrica, eolica, geotermica e da maree. 

Fonti di energia non inquinante
Energia rinnovabile e sicura dal punto di vista ambientale. La fonte più largamente impiegata è l'energia idroelettrica che attualmente fornisce circa il 6,6% del fabbisogno energetico mondiale. Altre fonti non inquinanti di energia sono l'energia solare, l'energia da maree, da onde ed eolica. La maggior parte delle fonti di energia non inquinante necessitano di un elevato capitale iniziale di investimento ma hanno bassi costi di gestione. 

Fonti di energia rinnovabile
Fonti di energia che non dipendono da combustibili le cui riserve sono limitate. La fonte rinnovabile più sfruttata è l'energia idroelettrica; altre fonti rinnovabili sono l'energia da biomassa, l'energia solare, l'energia da maree, l'energia dalle onde e l'energia eolica; l'energia da biomassa non esclude il pericolo dell'effetto serra. 

Processi energetici
Processi che comportano generazione o consumo di energia. 

Rendimento energetico
La quantità di lavoro eseguita o di profitto ottenuto per unità di risorsa energetica impiegata. 

Risorse energetiche dell'aria
Fonti potenziali di energia che non sono ancora state sfruttate, come, ad esempio, il carbone presente nei giacimenti, il calore solare, l'energia eolica, l'energia geotermica, ecc. 

Risorse non rinnovabili
Ogni risorsa finita presente in natura che, relativamente alla scala cronologica dell'uomo, una volta esaurita non può essere rinnovata. La maggior parte delle risorse finite possono rinnovarsi solo in un intervallo di tempo geologico e tutti i combustibili fossili e le risorse minerarie rientrano in questa categoria. Negli ultimi anni, in cui l'esaurimento delle risorse è divenuto un fatto sempre più comune, il processo del riciclaggio ha ridotto la dipendenza delle risorse non rinnovabili ancora da estrarre. 

Risorse rinnovabili
Ogni prodotto che in teoria non può essere totalmente consumato grazie alla sua capacità di riprodursi (biologicamente) o di rigenerarsi (fisicamente). Le risorse rinnovabili appartengono alle fonti inesauribili (come l'energia solare), ad un importante ciclo fisico (come il ciclo idrologico), oppure ad un sistema biologico (come tutte le piante e gli animali che si riproducono). Negli ultimi anni, l'attività dell'uomo ha gravemente ridotto alcune risorse precedentemente classificate quali rinnovabili, per esempio il patrimonio ittico del Mare del Nord e numerose foreste. Questo si è verificato quando la risorsa è stata sfruttata ad un ritmo maggiore rispetto a quello con cui è in grado di rinnovarsi. 

Risparmio di energia
Insieme di tecniche, politiche e procedimenti, diretti a utilizzare con il massimo di efficienza le fonti di energia disponibili. 

Uso razionale di energia
Operazione tecnologica con la quale si tenta di realizzare gli stessi prodotti o servizi con un minor consumo di energia primaria, eventualmente avvalendosi in misura maggiore di altre risorse (capitale, lavoro, materiali). 

Documentazione


Rapporto preliminare sullo stato attuale del settore solare nazionale 

CNES - Commissione Nazionale per l'Energia Solare Il rapporto, scaturito dai contributi di ciascun gruppo di lavoro della CNES, armonizzati dalla segreteria tecnica del Ministro e dalla Divisione IX-DSA del Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare, sarà consultabile sul sito del MATTM per due mesi, in modo da raccogliere riflessioni e pareri che verranno presi in considerazione per la stesura del rapporto finale. 

Attraverso l'analisi dei principali aspetti collegati al mercato del solare, il lavoro costituisce una fotografia della attuale situazione del settore in Italia e uno studio sulle potenzialità e le sfide da affrontare per la diffusione nel breve, medio e lungo termine, delle tecnologie solari in Italia: solare fotovoltaico (pdf, 1.333 KB), solare termico (pdf, 1.422 KB), con appendice sul solare termodinamico. 

Principali argomenti trattati, per tecnologia:

  • sviluppo del mercato (analisi del mercato in relazione all'evoluzione normativa)
  • industria nazionale (potenzialità, peculiarità e criticità di un settore con ampi margini crescita)
  • principali applicazioni
  • ricerca ed innovazione (sia in termini di applicazioni che di sviluppo dei componenti)
  • potenziale di diffusione
  • obiettivi e scenari di sviluppo.

E’ possibile inviare osservazioni e commenti all’indirizzo: cnes@minambiente.it

Relazione sullo Stato dell'Ambiente 

L'energia 
Argomenti trattati:

  • Il panorama internazionale
  • La domanda di energia
  • L'offerta di energia
  • Le specificità regionali del sistema energetico italiano
  • Il sistema energetico e l'ambiente
  • Scheda 1: Evoluzione del mercato dell'energia in Italia
  • Scheda 2: Andamento della domanda nel settore residenziale e terziario
  • Scheda 3: Le fonti rinnovabili

Documento: L'energia