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Crisi energetica: Fotovoltaico o nucleare_.pdf
- 1. CRISI ENERGETICA: FOTOVOLTAICO o NUCLEARE? Percorso di Educazione Civica
- 3. Le centrali nucleari producono energia elettrica sfruttando il calore generato dalle reazioni nucleari. Il processo si verifica nel nocciolo del reattore, dove avviene la fissione del combustibile nucleare in barre: gli atomi di uranio o plutonio, colpiti da un neutrone, si dividono.
- 4. Intorno al nocciolo del reattore ci sono tubi dove scorre acqua che, riscaldata dal calore prodotto durante la fissione, viene trasformata in vapore ad alta temperatura. Il vapore è poi usato per far ruotare le turbine del generatore di corrente della centrale. Poiché i neutroni, l’uranio e i prodotti di fissione sono radioattivi e quindi potenzialmente dannosi per gli esseri viventi, il reattore è racchiuso in contenitori di acciaio e piombo per schermare le radiazioni e poi protetto in robuste strutture di cemento armato.
- 5. VANTAGGI E SVANTAGGI QUANTITÀ DI ENERGIA ENERGIA PULITA La quantità di energia che si può ricavare da un nucleo atomico è maggiore rispetto a quella che si ottiene da altre reazioni chimiche. La produzione di energia nucleare non determina l’emissione di gas nocivi come l’anidride carbonica. RADIOATTIVITÁ SCORIE Bisogna tenere in considerazione l’elevato livello di radioattività del processo produttivo. Bisogna tenere in considerazione le scorie, che rimangono radioattive per milioni di anni e devono essere stipate in siti geologicamente stabili e protetti.
- 6. VANTAGGI E SVANTAGGI POCO SPAZIO ENERGIA CONTINUA Rispetto ad altre fonti energetiche, il nucleare permette di produrre energia occupando una porzione di suolo relativamente contenuta. A differenza di molte fonti energetiche rinnovabili, il nucleare può essere considerato una fonte energetica affidabile e non intermittente. L’URANIO NON È RINNOVABILE COSTI INIZIALI MOLTO ALTI Il nucleare, di fatto, non può essere considerata una fonte energetica rinnovabile dal momento che il suo funzionamento dipende da un combustibile come l’uranio che, sul nostro pianeta, esiste in quantità limitate. Se è vero che il nucleare permette di produrre energia ad un costo relativamente contenuto sul lungo periodo, è altrettanto vero che il capitale iniziale richiesto per la realizzazione di un nuovo impianto è estremamente elevato.
- 8. COS’È L’energia fotovoltaica sfrutta i vantaggi della fonte solare attraverso le tecnologie degli impianti fotovoltaici, costituiti da pannelli solari che prendono la luce del sole e la trasformano in energia elettrica. Ciò avviene sfruttando gli elettroni di valenza dei semiconduttori. Foto: luce, o meglio, luce solare voltaico: da Alessandro Volta, inventore del primo generatore elettrico
- 9. COME FUNZIONA L’effetto fotovoltaico è il fenomeno fisico di interazione radiazione-materia che si realizza quando la radiazione luminosa dei fotoni genera su un materiale semiconduttore il passaggio degli elettroni dalla banda di valenza alla banda di conduzione. Il semiconduttore più comune è il silicio. Per generare le celle solari che generano l’effetto fotovoltaico, il silicio viene contaminato con delle impurezze – fenomeno di drogaggio – dando vita a due diverse tipologie: ● silicio di tipo p quando contaminato o “drogato” con sostanze trivalenti quali il boro; ● silicio di tipo n quando contaminato con impurezze pentavalenti come il fosforo. Dalla giunzione p-n si genera la cella solare, ossia un cristallo di silicio che da un lato è prevalentemente drogato di tipo n e dall’altro di tipo p, così da ottenere una zona con prevalenza di elettroni e l’altra invece con assenza di elettroni con delle cariche fittizie positive chiamate anche lacune. Quando la giunzione p-n è colpita dalla radiazione solare, la quale si compone di numerose particelle di energia – fotoni – si ha uno spostamento degli elettroni degli atomi nel materiale semiconduttore. La migrazione continua sino a che non si raggiunge una situazione di equilibrio. Si genera dunque un campo elettrico che si oppone al passaggio di ulteriori portatori di carica attraverso la giunzione. Le celle sono assemblate in una struttura, che è il modulo fotovoltaico. Collegando poi in serie/parallelo un insieme di questi moduli si ottengono i diversi tipi di pannelli fotovoltaici.
- 10. VANTAGGI E SVANTAGGI SEMPRE DISPONIBILE ENERGIA PULITA L’energia solare è rinnovabile, per cui sempre disponibile in grandi quantità. Sfruttando i raggi del sole, non vengono emessi CO2 o altri agenti inquinanti che allargano il buco dell’ozono. PROBLEMI DI SPAZIO DISCONTINUITÀ Non sempre è possibile installare un impianto solare privato. La luce del sole ha scarsa concentrazione, quindi, per far si che sia ben captata, è necessaria un’area abbastanza grande per l’installazione di pannelli solari. L’energia solare ha una potenza incostante, variabile e discontinua dipendente dell’alternarsi del giorno e della notte, delle condizioni meteorologiche e del ciclo delle stagioni.
- 11. VANTAGGI E SVANTAGGI COSTO ZERO AUTOPRODOTTA Non essendoci la necessità di estrarre carbone, metano o petrolio, oltre a non mettere a rischio l’ambiente, è la più economica perché non ci sono costi di produzione, trasporto ed approvvigionamento. Puó essere autoprodotta direttamente sul tetto di casa. COSTI ADEMPIMENTI BUROCRATICI L’installazione di un impianto fotovoltaico con accumulo comporta un investimento iniziale non sempre alla portata di tutti, che verrà però ammortizzato nel giro di 10 anni. L’installazione di un impianto fotovoltaico richiede una serie di adempimenti burocratici, soprattutto per usufruire delle agevolazioni fiscali come il conto termico.
- 13. FOTOVOLTAICO L’energia fotovoltaica presenta numerosi vantaggi, tra i tanti quelli di essere “green”. Tuttavia, non sono esclusi svantaggi, come la discontinuità di questa fonte energetica. NUCLEARE Anche l’energia nucleare presenta vantaggi molto importanti, tra cui la quantità di energia che viene prodotta; non è estranea però a svantaggi, tra i più pericolosi l’emissione di scorie radioattive. FOTOVOLTAICO O NUCLEARE?
- 14. La fonte di energia che presenta più vantaggi sembra essere quella fotovoltaica: non rilascia elementi inquinanti e pericolosi come le scorie radioattive e anche a livello di costi è più economica di quella nucleare. C'è sicuramente da riconoscere che l’energia nucleare garantisce una potenza costante impressionante, non garantita dalle altre fonti di energia.