Tipi di Energia e Fonti Energetiche: Classificazione e Caratteristiche

Forme di Energia

Si distinguono diverse forme di energia:

• Energia Chimica: È l'energia immagazzinata negli atomi che formano le molecole.
• Elettricità: È l'insieme di cariche elettriche in movimento.
• Energia Nucleare: È l'energia che tiene unite le particelle nei nuclei degli atomi.
• Energia Radiante: È l'energia trasportata dalle onde elettromagnetiche.
• Energia Sonora: Movimento vibratorio che si propaga attraverso le molecole d'aria.

Potenza: Sono le risorse naturali da cui è possibile ottenere energia per produrre calore, luce ed elettricità.

Classificazione delle Fonti di Energia

Secondo la loro Natura

• Primarie: Si trovano in natura: carbone, legna da ardere, acqua, petrolio, ecc.
• Secondarie: Ottenute da fonti primarie: energia elettrica, benzina, ecc.

Secondo le Riserve Disponibili

• Rinnovabili: Le loro riserve sono illimitate perché si rigenerano: il sole, il vento, l'acqua, ecc.
• Non Rinnovabili o Esauribili: Le loro riserve sono limitate: carbone, petrolio, gas naturale, uranio, ecc.

Secondo il Livello di Utilizzo

• Convenzionali: Quelle che producono la maggior parte dell'energia per la società: petrolio, gas naturale, carbone, ecc.
• Non Convenzionali: Quelle che producono una frazione dell'energia totale consumata dalla società: eolica, solare, ecc.

I Combustibili

Materiali le cui sostanze, se combinate con l'ossigeno, producono energia termica.

• Solidi: Carbone, antracite, ecc.
• Liquidi: Petrolio, metanolo, ecc.
• Gassosi: Gas di petrolio e gas naturale.

Potere Calorifico

1. Potere Calorifico: L'energia emessa da un combustibile durante la combustione.

2. Capacità Termica: Quantità di calore che una sostanza deve ricevere per aumentare la sua temperatura.

Tipi di Carbone e Capacità Termica

• Ligniti: Hanno un basso potere calorifico, si trovano a 1.000 metri di profondità e sono spesso sfruttati in miniere a cielo aperto.
• Carbone (Bituminoso): Ha un alto potere calorifico, è impermeabile e facile da distillare. Si trova a 3.000 metri di profondità.
• Antracite: È il carbone più antico e con il più alto potere calorifico, si trova a 6.000 metri di profondità e in quantità minori.

Applicazioni del Carbone

Il carbone viene utilizzato in diversi modi:

Come Combustibile per Uso Generale

Utilizzato direttamente senza subire alcuna modifica.

Per un Processo di Distillazione a Secco

Sottoposto a temperature elevate, dal carbone si ottengono:

• Coke: Combustibile utilizzato nell'industria siderurgica.
• Gas di Città: Utilizzato come combustibile domestico.
• Prodotti Chimici: Oli e catrami leggeri.

Il Processo di Gassificazione

Reazione del carbone con vapore caldo. Il gas naturale è sottoposto a un processo di gassificazione per ottenere gas di sintesi. Gli idrocarburi sono gas sottoposti ad alte pressioni.

Il Petrolio

Un liquido di colore variabile, meno denso dell'acqua. È una miscela di idrocarburi. Il petrolio greggio non ha alcuna applicazione diretta; è necessario separarne i componenti tramite distillazione.

Origine del Petrolio

La sua formazione è iniziata circa 600 milioni di anni fa dall'accumulo di microrganismi che formavano il plancton marino. La sostanza organica è stata intrappolata in diverse fasi:

• Attraverso batteri aerobi: microrganismi che necessitano di ossigeno per svilupparsi.
• Grazie ai batteri anaerobici: microrganismi che non necessitano di ossigeno.

Il liquido ha potuto muoversi all'interno delle rocce, raggiungendo rocce impermeabili dove si sono formati depositi o sacche di petrolio.

Localizzazione ed Estrazione

Per trovare il petrolio è necessario effettuare una perforazione. Si costruisce una torre di perforazione e si apre un pozzo esplorativo, che sono strutture metalliche. Una volta attraversata la roccia, se ci sono giacimenti petroliferi, se ne aprono altri per determinare l'involucro contenente l'olio e analizzare la quantità di greggio ottenibile. Se la valutazione è positiva, l'estrazione può essere naturale o artificiale.

• Estrazione Naturale: L'olio viene spinto attraverso il tubo e risale spontaneamente (eruzione).
• Estrazione Artificiale: Si introducono tubi e si forza l'olio in superficie, oppure si utilizzano pompe per estrarlo.