Tipi di Energia e Fonti Energetiche: Funzionamento e Caratteristiche

Energia e le sue tipologie

L'energia termica o calore

L'energia termica è l'energia posseduta da un corpo in funzione della sua temperatura. Il calore è una forma di energia che viene trasferita da un corpo all'altro.

Energia meccanica

È l'energia che permette il movimento di ogni cosa: dalle auto al vento. L'energia meccanica è definita come la somma dell'energia potenziale e dell'energia cinetica.

Energia chimica

È l'energia associata alle reazioni chimiche e ai legami tra gli atomi.

Energia nucleare

Si ottiene producendo cambiamenti nel nucleo di un atomo, attraverso processi di fissione e fusione nucleare.

L'energia elettromagnetica

Questa energia è associata alle onde elettromagnetiche, responsabili di molti fenomeni quotidiani come le onde radio della televisione, le microonde e i raggi X.

Energia negli esseri viventi

Gli organismi trasformano ciò che mangiamo in acqua, energia e anidride carbonica, utilizzando l'ossigeno per la respirazione. Il nostro corpo converte questa energia in:

• Energia meccanica (movimento)
• Energia termica (calore corporeo)
• Energia elettrica (trasmissione degli impulsi nervosi)

Legge di conservazione dell'energia e della materia

La legge della conservazione dell'energia fu formulata da J.R. von Mayer nel 1845 e afferma che: "L'energia non si crea né si distrugge, ma si trasforma soltanto".

Fonti Energetiche

Le fonti energetiche sono quelle risorse che hanno la capacità di generare energia sotto forma di calore, luce, ecc. Si dividono principalmente in rinnovabili (o inesauribili) e non rinnovabili.

Energia Rinnovabile

L'energia solare

È l'energia che raggiunge la Terra dal Sole sotto forma di radiazione. Esistono due processi principali per il suo sfruttamento:

• Conversione diretta in elettricità: utilizzando celle fotovoltaiche o solari.
• Conversione solare termica: tramite dispositivi che contengono un fluido che viene riscaldato per essere utilizzato.

Vantaggi: Si tratta di una fonte di energia inesauribile, gratuita e pulita, a basso impatto ambientale.

Svantaggi: Nei luoghi dove non vi è luce solare continua, il suo utilizzo è limitato ed è necessario l'impiego di sistemi di accumulo.

Biomasse

La biomassa è definita come la sostanza organica presente negli esseri viventi. Viene prodotta a partire da prodotti vegetali e dai loro derivati.

Vantaggi: È una fonte di energia rinnovabile, favorisce il riciclo e contribuisce positivamente alla riduzione delle emissioni di CO2 derivanti dai rifiuti organici.

Svantaggi: Richiede grandi aree di coltivazione e i processi di produzione possono avere costi elevati.

Processi Nucleari

Fissione: È il processo di rottura di un nucleo pesante quando viene colpito da un neutrone; produce due nuclei più leggeri e altri neutroni che, a loro volta, si scontrano con altri nuclei in una reazione a catena.

Fusione: È il processo di unione di nuclei leggeri, come l'idrogeno (H), per formare nuclei più grandi e stabili, come l'elio (He). L'energia del Sole e delle stelle è generata dalla fusione nucleare.

Energia Nucleare come Fonte

Viene trasformata in energia elettrica nelle centrali nucleari. Non è un'energia rinnovabile poiché le riserve degli elementi utilizzati (come l'uranio) possono scarseggiare.

Vantaggi: È possibile ottenere grandi quantità di energia con una piccola quantità di combustibile.

Svantaggi: Ha un grande impatto ambientale a causa delle scorie radioattive che richiedono migliaia di anni per decadere, oltre ai pericoli associati al trasporto e alla movimentazione di materiali radioattivi.