Petrolio ed energie rinnovabili: tesina

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Tesina maturità che abbraccia diversi campi, soprattutto fisica e scienze della terra. Petrolio ed energie rinnovabili: tesina (15 pagine formato doc)

PETROLIO ED ENERGIE RINNOVABILI: TESINA

Tesina interdisciplinare: petrolio, energie rinnovabili e futuro dell'energia.
Indice:
1. Introduzione
2. Petrolio e gas naturale
    2.1 Impatto ambientale
3. Energie rinnovabili
4. Energia solare
     4.1 Celle fotovoltaiche e semiconduttori
5. Energia eolica
    5.1 Offshore in England
6. Energia geotermica
7. Biomasse
8. Idrogeno.

Fonti di energie rinnovabili: tesina

 

FONTI DI ENERGIA NON RINNOVABILI

Introduzione. “C’e bisogno di contare su un cambiamento radicale dell’energia per il futuro dell’umanità, siamo arrivati al limite sia dalle sorgenti sia anche dalla produzione, dell’ambiente e da tutte le conseguenze del clima associate all’uso dei fossili.”
Carlo Rubbia
Premio nobel per la fisica nel 1984
Infatti, stando ai dati EIA(Energy Information Administration) del 2009 l’energia che utilizziamo viene per il 39% da petrolio, per il 23-24% da gas naturale e carbone,solo per l’8% da fonti rinnovabili. Eliminare subito i combustibili fossili è praticamente impossibile ma questi prima o poi si esauriranno e l’umanità dovrà fare i conti con la loro assenza, cercando di trovare delle fonti di energia che li sostituiscano.

Energie rinnovabili e non rinnovabili: tesina

 

COMBUSTIBILI FOSSILI

Il petrolio e il gas naturale
La formazione del petrolio risale a 300 milioni di anni fa durante il periodo detto "carbonifero", si formò sotto la superficie terrestre in seguito all'alterazione di organismi marini e piante cresciute sui fondali, i resti della decomposizione si mescolarono con le sabbie ed il limo e si depositarono sul fondo del mare, formando sedimenti organici, il fango e la sabbia si indurirono trasformandosi in argillite ed il carbonio precipitò. I resti degli organismi morti diventarono petrolio greggio e gas naturale, il greggio salì verso la superficie, essendo meno denso dell'acqua, e trovò spesso strati di rocce impermeabili come l'argillite formando i giacimenti.
Il petrolio si presenta come un liquido nero molto viscoso ed è sostanzialmente una miscela di idrocarburi, con modeste quantità di zolfo, azoto e ossigeno. Il petrolio prevalentemente è formato da alcani e cicloalcani. Anche il gas naturale, è una miscela costituita da idrocarburi, però, gassosi con un numero di atomi di carbonio compreso tra 1 e 4, anche se è prevalente la presenza di metano.
Formula di struttura del metano.  Butano.

Fonti di energia rinnovabili: tesina di scienze

 

ENERGIA RINNOVABILE

Sono idrocarburi quei composti che contengono soltanto carbonio e idrogeno, gli alcani si distinguono dagli altri idrocarburi, perché formano solo legami semplici carbonio-carbonio ed obbediscono alla formula generale CnH2n+2 dove n è il numero di atomi di carbonio.Gli alcani non sono solubili in acqua. L’insolubilità è dovuta al fatto che le molecole d’acqua sono polari, mentre gli alcani sono apolari(dato che tutti i C—C e C—H sono legami covalenti puri), mentre il legame O—H della molecola d’acqua è fortemente polarizzato dall’elevata elettronegatività dell’ossigeno.
Gli alcani vengono utilizzati come combustibili ed è questo il loro impiego più importante. Essi bruciano in un eccesso di ossigeno formando anidride carbonica e acqua. La caratteristica più importante della reazione è quella di liberare grandi quantità di calore (si tratta cioè di una reazione esotermica).      CH4 + 2 O2 •› CO2 + 2 H2O + energia
Le reazioni di combustione degli idrocarburi vengono sfruttate per produrre calore(gas naturale) ed energia (benzina). E’ necessario uno stadio di inizio, costituito di solito dall’accensione con una scintilla, ma una volta iniziata, la reazione procede in maniera spontanea ed esotermica.