VIDEO energia potenziale e cinetica

 Per comprendere meglio il concetto di ENERGIA POTENZIALE e ENERGIA CINETICA guardate questo video:

VIDEO sull'energia potenziale e cinetica

PETROLIO


                                                             RAFFINAZIONE


                                                                    PETROLIO

Il petrolio è una miscela di idrocarburi (composti formati da Idrogeno e Carbonio),che si presenta come liquido oleoso e denso, di colore variabile tra il giallo-bruno e il nerastro, con fluorescenze verdi o azzurre e di odore caratteristico, che si trova negli strati profondi del sottosuolo.
FORMAZIONE
formazione petrolioProbabilmente alghe, plancton, organismi marini animali e vegetali, morendo, si sono deposti sul fondo di paludi, di golfi o mari interni, mescolandosi con i detriti di argilla e sabbia trasportati dai fiumi.
Durante le diverse ere geologiche, questi sedimenti (Sapropel), in assenza di aria e per il lavoro di microbi e batteri anaerobi, hanno perso l'Ossigeno che contenevano, arricchendosi di Carbonio e Idrogeno.
Per la deriva dei continenti, sono poi avvenuti enormi sconvolgimenti della crosta terrestre. Le spinte provenienti dall'interno della Terra hanno causato lo spostamento dei diversi strati rocciosi e, quelli che una volta erano i fondali marini, sono diventati terre emerse, o viceversa. Le enormi pressioni, unite al calore del sottosuolo, hanno prodotto la lentissima trasformazione in idrocarburi solidi (bitume), idrocarburi gassosi (metano) e in idrocarburi liquidi (petrolio).
La maggior parte dei giacimenti è rimasta intrappolata nel sottosuolo, imbevendo le rocce sedimentarie, spesso a grande profondità, sia sulla terraferma sia sul fondo marino. Soltanto una parte è risalita in superficie spinta dall'acqua infiltratasi tra gli strati permeabili del sottosuolo.
                                                            RICERCA
La ricerca dei giacimenti di petrolio viene fatta con tecnologie varie che richiedono competenze diversificate come la geologia, la chimica e la sismologia.

Lo studio avviene inizialmente in superficie per individuare le possibili località sedi di giacimenti: ex fondali marini, rocce di tipo sedimentario. Si passa poi allo studio del sottosuolo per determinare la struttura e la forma delle rocce con il metodo magnetico o con quello gravimetrico che si basano sulla variazione del campo magnetico e di gravità dovuto ai diversi tipi di roccia.
Si esegue poi un'analisi sismologica del terreno allo scopo di individuare formazioni rocciose impermeabili con una conformazione tale da poter costituire una trappola petrolifera.
Questa analisi viene effettuata facendo esplodere delle cariche. Con opportuni apparecchi poi vengono analizzate le onde sismiche riflesse dagli strati sotterranei e tracciata una mappa del sottosuolo.
Vengono successivamente creati dei pozzi stratigrafici per un'analisi in profondità del suolo dal quale si estraggono delle carote di terreno che sono analizzate per scoprirne le caratteristiche chimiche e soprattutto l'età dalla presenza di resti fossili.
                                                                   ESTRAZIONE
estrazione petrolio 
L'impianto di estrazione è costituito da una torre di trivellazione chiamata Derrick, un grande traliccio alto circa 27m che sostiene la trivella, una specie di grosso trapano che porta sulla estremità uno scalpello, detto sonda di trivellazione.
Il movimento di trivellazione viene trasmesso da un potente motore a una piattaforma di rotazione con un foro quadro, che a sua volta fa girare la prima asta di trivellazione (Kelly). Le aste sono cave e lunghe 9m e, mentre penetrano nel terreno, ne vengono aggiunte di nuove. All'interno delle aste cave viene pompato uno speciale fluido, fango di circolazione, che serve a raffreddare la sonda e a trasportare alla superficie i detriti della lavorazione e cementare le pareti del foro.
Una volta raggiunto il giacimento, il petrolio può essere estratto con pompe aspiranti; se invece la pressione all'interno del giacimento è più elevata di quella atmosferica, il petrolio sale spontaneamente.
Una volta estratto, il greggio non può essere direttamente utilizzato e perciò viene trasferito mediante navi petroliere (con gravi rischi durante il trasporto) o con gli oleodotti (pipeline) nelle raffinerie dove subisce un trattamento di distillazione.

distillazione del petrolioLa raffinazione avviene nella torre per la distillazione frazionata.
Il petrolio greggio, passando attraverso un tubo a serpentina dentro un forno, viene riscaldato a circa 350°C in modo da provocare l'evaporazione dei diversi gruppi di idrocarburi che, risalendo attraverso i camini presenti nei diversi piani della torre, sono costretti a passare nell'acqua che è sul fondo, condensandosi e dando luogo alle varie frazioni che corrispondono ad altrettanti prodotti commerciali:
- gas (metano, propano e butano) utilizzati per uso domestico e per autotrazione;
- benzine, usate come carburante per autoveicoli, aerei e navi;
- nafta, usata come carburante per i motori Diesel;
- cherosene, usato per gli impianti domestici di riscaldamento, per l'illuminazione e come carburante per gli aerei a reazione;
- gasolio, usato per gli impianti di riscaldamento e come combustibile per le centrali elettriche.
Dal fondo della torre durante questa operazione esce il residuo da cui si ottengono gli oli lubrificanti, le paraffine e i bitumi impiegati come impermeabilizzanti e soprattutto nella produzione di asfalto per la copertura delle strade.

Domande per la 1°lezione:energia

1) Che cosa si intende per energia?

2) In che modo possiamo classificare le fonti energetiche?

3) Che differenza c'è tra fonti rinnovabili e fonti esauribili? Elenca tali fonti

4)Che cosa si intende per fonti di energia primaria e fonti di energia secondaria?

5)Quali sono le forme di energia?

BIOMASSE

BIOMASSE
biomasseLa biomassa, abbreviazione di "massa biologica", indica qualsiasi sostanza organica, sia vivente che morta, derivata direttamente o indirettamente dalla fotosintesi. La biomassa può essere usata per produrre energia(bio-energia), direttamente come combustibile o convertita in altri tipi di combustibile, elettricità e/o calore grazie a processi termo-chimici e bio-chimici.
Le biomasse sono:
Tutti i prodotti delle coltivazioni agricole e della forestazione
Residui delle lavorazioni agricole e scarti dell'industria alimentare
Le alghe
Tutti i prodotti organici derivanti dall'attività biologica animale
La produzione lorda di energia elettrica alla fine del 2004, in Italia, è stata di 5637,2 GWh, prodotta da 267 impianti(compresi gli impianti che producono energia dai rifiuti).
Nei Paesi industrializzatile le biomasse rappresentano solo 3,2% del totale dei consumi energetici finali (circa 3,8 Gtep), mentre costituiscono il 35% nei paesi in via di sviluppo.
ENERGIA DALLE BIOMASSE

digestore anaerobicoDigestione anaerobica:
è un processo di conversione biochimico, che avviene in assenza di aria, consistente nella demolizione, ad opera di micro-organismi, di sostanze organiche complesse (lipìdi, protìdi, glucìdi) contenute nei vegetali (residui agricoli) e nei sottoprodotti di origine animale (reflui zootecnici). Si produce un gas (biogas) costituito per il 50-70% da Metano e per la restante parte da anidride carbonica CO2.
Fermentazione rifiuti:
nelle moderne discariche controllate, i rifiuti solidi urbani e industriali, vengono sparsi sul terreno e compressi continuamente da bulldozer, formando una serie di sottili strati ricoperti con argilla; una volta colmate, le discariche si coprono con uno strato di terreno sul quale spesso vengono piantati alberi. La fermentazione anaerobica di questa biomassa eterogenea, immagazzinata in assenza di ossigeno, sviluppa anch'essa biogas, ovviamente in quantità tali da poter distribuire l'energia elettrica prodotta.
Combustione diretta:
CENTRALE A BIOMASSEè attuata in caldaie dove avviene lo scambio termico tra i gas di combustione e l'acqua per la produzione di vapore. Per ottenere un buon rendimento, le sostanze da bruciare devono avere un contenuto di acqua inferiore al 35%. Sono utilizzati i residui della raccolta dei prodotti agricoli, i residui legnosi di potatura delle piante arboree, ma soprattutto i rifiuti solidi urbani, previa separazione delle sostanze inorganiche.

2°lezione energia;forme di energia

FORME ATTRAVERSO 

LE QUALI SI MANIFESTA L'ENERGIA


ENERGIA POTENZIALE

E' l'energia posseduta dai corpi, in stato di quiete, trattenuti da un sostegno ad una certa altezza. Il suo valore dipende dalla massa del corpo e dalla forza di gravità in relazione alla distanza tra il punto più in alto e quello più in basso raggiungibile.

energia cinetica  ENERGIA CINETICA -

E' l'energia che un corpo possiede come conseguenza del suo movimento. Tale concetto formalizza l'idea che un corpo in moto è in grado di compiere lavoro sull'ambiente circostante (ad esempio fermandosi contro un oggetto e deformandolo) proprio in quanto esso è in moto.

energia radiante ENERGIA RADIANTE

Energia che si propaga sotto forma di onde elettromagnetiche. Qualsiasi corpo costituisce una sorgente di energia radiante quando la sua temperatura è superiore allo zero assoluto, Le molecole del corpo, in questo caso dotate di moto rotatorio o vibratorio possono generare onde elettromagnetiche. Queste possono propagarsi anche nel vuoto, secondo una frequenza che dipende dalla temperatura della sorgente.

atomoENERGIA NUCLEARE

Con energia nucleare si intendono tutti quei fenomeni in cui si ha la produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici. L'energia nucleare insieme a quella solare è una fonte di energia primaria.
Volendo precisare, possiamo distinguere l'energia atomica in reazioni di fissione nucleare e reazioni di fusione nucleare.

energiachimica ENERGIA CHIMICA

L ’energia chimica è la capacità di alcune sostanze di combinarsi con altre sviluppando energia sotto forma di luce, calore, elettricità.
Per esempio, la combustione è una reazione tra una sostanza, detta combustibile, e l’ossigeno dell’aria. Durante la combustione viene emessa energia sotto
forma di calore e luce.

energia termicaENERGIA TERMICA

L'energia termica è energia contenuta in un corpo. Gli atomi e le molecole si muovono disordinatamente in funzione della temperatura del corpo, del liquido o del gas. L'energia termica è quindi una forma speciale di energia di movimento e quindi di energia cinetica.

energia elettrica ENERGIA ELETTRICA

L’energia elettrica è dovuta al movimento ordinato di cariche elettriche. Alcuni materiali, detti conduttori, hanno un elevato numero di elettroni che possono muoversi liberamente all’interno del conduttore


energia meccanica




Energia Meccanica - L'energia meccanica si manifesta sotto due diverse forme: energia cinetica ed energia potenziale.
Energia Cinetica. È l'energia posseduta da un corpo in movimento.
Ad esempio, l'acqua proveniente da un bacino, scendendo a valle attraverso le condotte forzate acquista energia cinetica in grado di mettere in rotazione le pale di una turbina.
L'energia cinetica di un corpo dipende dal quadrato della sua velocità: maggiore è la velocità maggiore è l'energia cinetica.

Energia potenziale
È l'energia che un corpo in quiete possiede e che può spendere in un determinato istante.
E’ dovuta alla posizione o allo stato fisico in cui si trova quel corpo.
Non necessariamente un corpo deve spendere l’energia potenziale che possiede.

forme d'energia
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1°Lezione sull'energia:classificazioni


FONTI PRIMARIE E SECONDARIE

Le numerose fonti energetiche esistenti possono essere classificate in diversi modi. 

Si dicono primarie se sono utilizzabili direttamente, così come si trovano in natura. 

Sono fonti primarie il carbone, il petrolio, il gas naturale, la legna, i combustibili nucleari (uranio), il sole, il vento, le maree, i laghi montani e i fiumi (da cui è possibile ottenere energia idroelettrica) e il calore della Terra che fornisce energia geotermica.
                 Sono secondarie quelle che derivano dalla trasformazione di fonti d'energia primaria: 
ad esempio, la benzina, che deriva dal trattamento del petrolio grezzo e l'energia elettrica ottenuta dalla conversione di energia meccanica (centrali idroelettriche, eoliche) o chimica (centrali termoelettriche) o nucleare (centrali nucleari)

L’energia elettrica viene prodotta attraverso le centrali elettriche, appositi impianti in grado di convertire energia primaria (cioè non trasformata) in energia elettrica.

FONTI RINNOVABILI E NON RINNOVABILI

fonti sono rinnovabili, cioè forniscono energia che si rigenera in continuazione mediante trasformazioni chimiche (come le biomasse) o fisiche (come l'energia idrica, solare, eolica, ecc). 
In particolare il sole, il vento, il ciclo dell’acqua, le maree, il calore della Terra sono fonti inesauribili, sempre disponibili e che non finiranno mai.
fonti non rinnovabili, invece, hanno tempi di rigenerazione lunghi, talmente lunghi (milioni di anni) che una volta sfruttate si considerano esaurite. Sono quelle che si sono formate nel corso di milioni di anni, come i combustibili fossili (petrolio, carbone, gas naturale) o addirittura al momento della formazione del nostro pianeta, come l’uranio. La disponibilità di queste fonti, per quanto grande, è limitata ed esse costituiscono una sorta di magazzino energetico della Terra.

fonti d'energia esauribili