L'energia è essenziale per tutta la vita e tutti i processi che si verificano in tutto l'universo. Il fabbisogno energetico nei primi esseri umani era modesto, avevano solo bisogno di combustibile per riscaldare i fuochi o per cucinare del cibo. Oggi gli esseri umani consumano molta più energia. Quindi avranno bisogno di molta più energia rispetto alle persone del passato. Il consumo umano di energia è cresciuto costantemente nel corso della storia umana. Sulla Terra, il sole è la fonte ultima di tutta l'energia disponibile e utilizzata da persone, animali, piante e microrganismi. Ma il sole è l'unica fonte di energia? Anche se è molto importante, ci sono anche altre risorse energetiche.
In questa lezione impareremo le RISORSE ENERGETICHE. Cercheremo di capire:
- Cos'è l'energia?
- Cosa sono le risorse energetiche?
- Risorse energetiche rinnovabili vs non rinnovabili.
- Risorse energetiche primarie VS secondarie.
- Impatti ambientali delle risorse energetiche.
Cos'è l'energia?
L'energia è la capacità di compiere lavoro ed è necessaria per i processi vitali. Può esistere in forme potenziali, cinetiche, termiche, elettriche, chimiche, nucleari o in altre varie forme. La legge di conservazione dell'energia afferma che l'energia non può essere né creata né distrutta, ma solo convertita da una forma di energia a un'altra.
Cosa sono le risorse energetiche?
Una risorsa energetica è qualcosa che può produrre calore, alimentare la vita, muovere oggetti o produrre elettricità. La materia che immagazzina energia si chiama combustibile. Le risorse energetiche sono tutte le forme di combustibili utilizzati nel mondo moderno, sia per il riscaldamento, sia per la generazione di energia elettrica, sia per altre forme di processi di conversione dell'energia. Energia solare, energia eolica, biomasse, carbone sono solo alcuni esempi di risorse energetiche. Riesci a pensare di più?
Risorse energetiche rinnovabili vs non rinnovabili
Ciascuna delle risorse energetiche esistenti può appartenere all'uno o all'altro gruppo, chiamato risorse rinnovabili e risorse non rinnovabili. Qual è la differenza?
Rinnovabili sono quelle risorse che si ripristineranno naturalmente nel tempo, come il sole, il vento, le piante, gli alberi, ecc. Non rinnovabili sono quelle risorse che andranno perdute per sempre una volta utilizzate, come il carbone, il combustibile, ecc.
Discutiamoli e conosciamo meglio i due gruppi.
Risorse energetiche rinnovabili
Le risorse energetiche rinnovabili si ripristineranno naturalmente nel tempo. Questi sono:
- Energia solare
L'energia solare è una fonte di energia rinnovabile, proviene dal sole, è sostenibile e totalmente inesauribile. L'energia solare viene convertita in energia termica o elettrica. L'energia solare viene utilizzata per il riscaldamento dell'acqua per uso domestico, il riscaldamento degli ambienti negli edifici e la produzione di energia elettrica. Le tecnologie solari convertono la luce solare in energia elettrica attraverso pannelli fotovoltaici (FV) o attraverso specchi che concentrano la radiazione solare. Questa energia può essere utilizzata per generare elettricità o essere immagazzinata in batterie o accumulatori termici. È considerata una fonte di energia rispettosa dell'ambiente, la più pulita e la più abbondante perché proviene direttamente dal sole.
- Energia geotermica
L'energia geotermica è l'energia termica presente nella crosta terrestre che si origina dalla formazione del pianeta e dal decadimento radioattivo dei materiali. L'energia geotermica è semplicemente il calore all'interno della terra. Questa energia è una fonte di energia rinnovabile perché la sua fonte è la quantità quasi illimitata di calore generato dal nucleo terrestre. Geyser, sorgenti termali, lava e sono alcuni esempi naturali di energia geotermica. L'impatto ambientale dell'energia geotermica è minimo.
- Energia eolica
L'energia eolica o l'energia eolica è l'uso del vento per fornire energia meccanica attraverso le turbine eoliche. L'energia eolica, come l'energia solare, è una fonte di energia rinnovabile e non si esaurirà mai. L'energia eolica è una delle tecnologie di energia rinnovabile in più rapida crescita. Il vento viene utilizzato per produrre energia elettrica sfruttando l'energia cinetica creata dall'aria in movimento. Quanta energia verrà estratta dal vento, dipende dalla sua velocità. Maggiore è la velocità del vento, maggiore è l'energia. Nel complesso, l'utilizzo del vento per produrre energia ha minori effetti sull'ambiente rispetto a molte altre fonti energetiche. Le turbine eoliche non rilasciano emissioni che possono inquinare l'aria o l'acqua (salvo rare eccezioni) e non necessitano di acqua per il raffreddamento.
- Biomassa
La biomassa è un materiale vegetale o animale utilizzato come combustibile per produrre elettricità o calore. Esempi sono il legno, le colture energetiche, i rifiuti di foreste, cortili o fattorie. La biomassa è una fonte di energia rinnovabile. La sua energia iniziale proviene dal sole e le piante o la biomassa di alghe possono ricrescere in un lasso di tempo relativamente breve. Alberi, colture e rifiuti solidi urbani sono costantemente disponibili e possono essere gestiti in modo sostenibile. La biomassa è una fonte di energia rinnovabile perché gli alberi e le colture crescono e i rifiuti esisteranno sempre. Rilascia anidride carbonica (CO2) durante la combustione, ma molto meno dei combustibili fossili.
- Energia idroelettrica
L'energia idroelettrica, nota anche come forza idrica, è l'uso di acqua che cade o che scorre veloce per produrre elettricità o per alimentare macchine. Ciò si ottiene convertendo il potenziale gravitazionale o l'energia cinetica di una fonte d'acqua per produrre energia. L'energia idroelettrica è un metodo di produzione di energia sostenibile. L'energia idroelettrica si basa sul sistema infinito e in costante ricarica del ciclo dell'acqua per produrre elettricità. L'energia idroelettrica è una fonte di energia rispettosa del clima, che genera energia senza produrre inquinamento atmosferico o sottoprodotti tossici.
Risorse energetiche non rinnovabili
Le risorse energetiche non rinnovabili sono limitate nell'offerta e non possono essere utilizzate in modo sostenibile. Una volta che queste risorse sono esaurite, non possono essere sostituite, il che è un grave problema per l'umanità poiché attualmente dipendiamo da esse per soddisfare la maggior parte del nostro fabbisogno energetico.
Questi includono i combustibili fossili e l'energia nucleare. Petrolio, gas naturale e carbone sono chiamati collettivamente combustibili fossili. I combustibili fossili si sono formati all'interno della Terra da piante e animali morti nel corso di milioni di anni.
- Carbone
Il carbone è una roccia sedimentaria nera o bruno-nera combustibile, formata da strati rocciosi chiamati giacimenti di carbone. È principalmente carbonio ma contiene anche idrogeno, zolfo, ossigeno e azoto. Come abbiamo detto, il carbone è un combustibile fossile. Proviene dai resti di piante morte da 100 a 400 milioni di anni fa. Il carbone è classificato come una fonte di energia non rinnovabile perché impiega milioni di anni per formarsi. Il carbone è la fonte di elettricità più abbondante in tutto il mondo, fornendo attualmente oltre il 36% dell'elettricità globale.
- Gas naturale
Il gas naturale è una fonte di energia fossile che si è formata in profondità sotto la superficie terrestre. È una miscela di gas ricchi di idrocarburi. Il gas naturale è utilizzato principalmente come combustibile per la generazione di elettricità e calore. Non viene utilizzato nella sua forma pura, viene elaborato e convertito in carburante più pulito per il consumo.
- Il petrolio
Pressione e calore hanno lavorato insieme per trasformare i resti vegetali e animali in petrolio greggio. Il petrolio greggio è anche conosciuto come petrolio. Il petrolio è una risorsa energetica non rinnovabile. È la principale fonte mondiale di carburante per i trasporti. Il petrolio greggio è un combustibile fossile liquido che viene utilizzato principalmente per produrre benzina e gasolio per veicoli.
- Energia nucleare
L'energia nucleare è una fonte di energia non rinnovabile che proviene dal nucleo degli atomi. L'energia nucleare è l'uso di reazioni nucleari per produrre elettricità. L'energia nucleare può essere ottenuta dalla fissione nucleare, dal decadimento nucleare e dalle reazioni di fusione nucleare. Proviene da elementi radioattivi (principalmente uranio), che vengono estratti dal minerale estratto e poi raffinati in combustibile.
Risorse primarie e risorse secondarie
Le risorse energetiche primarie sono quelle presenti in natura. Le risorse energetiche secondarie sono quelle forme che devono essere prodotte dalla conversione delle risorse primarie.
L'energia dei combustibili fossili, della radiazione solare, del vento, dell'acqua corrente, che sono tutti primari, può essere convertita in altre forme di energia come l'elettricità e il calore. In questo modo ci sarà più utile per noi. Tutta l'energia che è stata sottoposta a trasformazione operata dall'uomo è considerata energia secondaria. A parte l'elettricità e il calore; sono secondari anche i prodotti petroliferi, i combustibili solidi e gassosi e i biocarburanti.
Impatti ambientali delle risorse energetiche
Tutte le risorse energetiche hanno un impatto sull'ambiente, ma non allo stesso ritmo. Tutti possono causare inquinamento dell'aria e dell'acqua, danni alla salute pubblica, perdita di fauna selvatica e habitat, uso dell'acqua, uso del suolo ed emissioni di riscaldamento globale. Le risorse non rinnovabili causano molti più danni delle risorse energetiche rinnovabili.
Di tutte le risorse energetiche, solare, eolica, biomassa e geotermica sono considerate la forma di energia più pulita.
L'emissione di inquinanti atmosferici dalla combustione di combustibili fossili è la principale causa di inquinamento atmosferico urbano. La combustione di combustibili fossili è anche la principale fonte di emissioni di gas serra. Il carbone produce più inquinamento di qualsiasi altra fonte di energia.
Sommario
- L'energia è essenziale per tutta la vita e tutti i processi che si verificano in tutto l'universo.
- Sulla Terra, il sole è la fonte ultima di tutta l'energia.
- Una risorsa energetica è qualcosa che può produrre calore, alimentare la vita, muovere oggetti o produrre elettricità.
- Le fonti di energia includono l'energia solare, l'energia eolica, l'energia geotermica, i combustibili fossili, l'energia nucleare, ecc.
- Le risorse energetiche possono essere rinnovabili o non rinnovabili.
- Le risorse rinnovabili possono ricostituirsi nel tempo e comprendono l'energia solare, l'energia geotermica, l'energia eolica, la biomassa, l'energia idroelettrica.
- Le risorse energetiche non rinnovabili, una volta utilizzate, non possono essere sostituite e comprendono i combustibili fossili e l'energia nucleare.
- Le risorse energetiche presenti in natura sono risorse primarie.
- Le risorse primarie vengono convertite in risorse secondarie.
- Tutte le risorse energetiche hanno un impatto sull'ambiente, ma non allo stesso ritmo.
- L'energia solare, eolica, da biomasse e geotermica è considerata la forma di energia più pulita.
- Il carbone produce più inquinamento di qualsiasi altra fonte di energia.
