Sfruttamenti: una ricerca

Lo sfruttamento è un fenomeno esteso e diversificato, affligge gran parte del mondo in vari modi. Ne citiamo alcuni: lo sfruttamento delle persone, dell’ambiente, delle materie prime.

§1. Lo sfruttamento delle persone

Nel mondo ci sono molti popoli cosiddetti “sottosviluppati” che vengono sfruttati da nazioni ricche e potenti. Nella storia ci sono tanti esempi di abusi di persone e di paesi con risorse di vario genere da parte di grandi nazioni come USA, Cina, Inghilterra, Francia etc. Gli Stati Uniti si sono concentrati sui Paesi sud americani, africani e asiatici. Il governo cinese ha approfittato del suo popolo e delle sue risorse naturali; è ormai noto a tutti che il popolo cinese lavora fino a 20 ore giornaliere, certamente non per propria scelta. Dalla fine del ‘700 all’800 l’India è stata colonizzata dall’Inghilterra, che ha consumato questo popolo usandolo per il trattamento dello zenzero, tè, cotone, riso, avorio, pietre preziose, etc. sia per l’abbondanza di queste risorse che per la grande abilità degli artigiani locali nel lavorarle. Tutt’ora queste nazioni sono colonizzate e non sono al passo con i paesi più moderni. Le grandi potenze usano solo questi popoli, non insegnano loro ad utilizzare le proprie ricchezze a proprio beneficio. Purtroppo quando si parla di sfruttamento si pensa sempre a un Paese che ne occupa un altro e che lo porta alla fame. L’America ha, al suo interno, una persona povera ogni sei; questo dimostra come i grandi Paesi guardino solo ad arricchirsi economicamente anziché migliorare le condizioni di vita del proprio popolo.





§2. Lo sfruttamento dell’ambiente: la deforestazione

Il diboscamento indica un programma di abbattimento degli alberi. Quando è esteso e duraturo, effettuato per motivi commerciali o per sfruttare il terreno per la coltivazione, si parla di deforestazione. Le piante verdi aiutano a mantenere stabile la concentrazione di anidride carbonica nell'atmosfera (attraverso la fotosintesi clorofilliana). L'utilizzo di combustibili fossili ed il diboscamento stanno causando un aumento di CO2 nell'atmosfera, che ha diretta influenza in fenomeni come l'effetto serra ed il riscaldamento globale. Il diboscamento (sia volontario che non voluto) è il risultato della rimozione di alberi senza che vi sia una riforestazione sufficiente. metodi per controllare e ridurre la deforestazione sono numerosi, ma tutti dipendono dalla volontà politica di attuarli, anche in contrasto con forti interessi economici, spesso legati all'economia del diboscamento illegale, un business che si aggira intorno ai 150 miliardi di dollari annui.



Approfondimento: il Male Olandese

Il male olandese è un concetto economico che cerca di spiegare l'apparente relazione tra lo sfruttamento delle risorse naturali e il declino del settore manifatturiero unito alla ricaduta morale. La teoria sostiene che un incremento nel reddito derivante dalle risorse naturali porta alla deindustrializzazione dell'economia nazionale tramite l'apprezzamento del tasso di cambio, che rende il settore manifatturiero meno competitivo e i servizi pubblici invischiati con gli interessi privati. Comunque risulta estremamente difficile affermare definitivamente che il male olandese sia la causa del declino del settore manifatturiero, poiché ci sono molti altri fattori in gioco nella molto complessa economia globale.
Se le risorse naturali cominciano ad esaurirsi o se si verifica un ribasso nei prezzi, i settori manifatturieri competitivi non recuperano velocemente o facilmente come quando sono stati abbandonati. Poiché nell'economia c'è stata poca crescita tecnologica rispetto agli altri paesi, il suo vantaggio comparato nel settore lento si sarà ridotto, portando le principali imprese a non investire in tale settore.

§3. Multinazionali legate allo sfruttamento

In ambito economico una multinazionale è un'impresa, di norma una società, che organizza la sua produzione in almeno due paesi diversi.
Le maggiori imprese multinazionali possono avere budget maggiori di quelli delle economie dei paesi in via di sviluppo in cui operano; tali imprese giocano un ruolo importante nei processi di globalizzazione e hanno una forte influenza sulle relazioni internazionali degli stati coinvolti. Tuttavia vanno considerate "multinazionali" anche le piccole e medie imprese dotate di un impianto di produzione o di distribuzione all'estero. A causa della concorrenza internazionale, le imprese tendono a ridurre i costi di produzione e ricercare fattori di produzione a basso costo.
Nel mercato del lavoro l'ingresso di una multinazionale può avere effetti, negativi (-) o positivi (+), ad esempio:
+ una creazione di posti di lavoro aggiuntivi, più qualificati e dotati di maggiori salari;
- una maggiore volatilità dei nuovi posti di lavoro, con conseguente incertezza e riduzione del livello di benessere.





Bibliografia

− http://www.scrivereperleimprese.it/FOTO/Alinari_01.JPG
− http://www.leftcom.org/files/images/2008-12-30-china-toy-factory.jpg
− http://it.wikipedia.org/wiki/Disboscamento
− http://nksandeep.files.wordpress.com/2009/03/20070511_deforestation.jpg
− http://it.wikipedia.org/wiki/Male_olandese
− http://it.wikipedia.org/wiki/Multinazionali
− https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgP-nlmSCxujdYS_4GcLpX_UAl6D5g_tot-IPW_2e91rYy7x5_d8sRpdQF0UaObBv4UDeiASa-btj7jwkJy05aFRRB2mtXJmfSdMtORyt_Sg5hou0VEhkg6tYuWppbgkg2mmv9W1uMu_F0/s400/multinazionali.jpg

Ricerca svolta da L. Bentivegni, F. Fiori, A. Michelacci, L. Nanni, A. Roncuzzi - Classe 2°D

Tecnologia dell'drogeno e nanotecnologie: una ricerca

Con il termine “tecnologie particolari” indichiamo l’ insieme delle tecnologie che sono in maggiore via di sviluppo (nanotecnologia) e quelle che permetteranno di ridurre notevolmente l’inquinamento ambientale (idrogeno).

§1. Tecnologia dell’idrogeno

L’idrogeno, l'elemento più leggero e abbondante dell’universo, è assai raro sulla Terra allo stato elementare a causa della sua estrema volatilità ma è molto diffuso sotto forma di composti (come ad esempio nell'acqua) e può quindi essere prodotto a partire da diverse fonti. Inoltre l’inquinamento prodotto è quasi nullo.
L’idrogeno può essere prodotto dall’acqua scindendo la stessa nei suoi componenti (idrogeno e ossigeno) attraverso diversi processi, tra i quali quello più consolidato è l’elettrolisi. Schematicamente questa è rappresentata dalla seguente reazione: acqua più energia elettrica uguale idrogeno più ossigeno:
H2O + elettricità → H2 + 1/2 O2

Mediante l’uso di energia solare fotovoltaica si può produrre idrogeno elettrolitico e ossigeno che poi possono essere fatti ricombinare nelle celle a combustibile per produrre l’energia elettrica di cui abbiamo bisogno.
Come prodotto finale di scarto si genera una quantità di acqua pura pressappoco uguale a quella di partenza, chiudendo in tal modo il ciclo senza emissioni inquinanti.
Le due principali utilizzazioni previste in futuro per l’idrogeno e per cui si sta lavorando attualmente nei laboratori di ricerca riguardano l’impiego come combustibile per la generazione di energia elettrica e per il trasporto. Impianti per la produzione centralizzata di energia elettrica e motori a combustione interna alimentati a idrogeno sono già fattibili sulla base delle tecnologie esistenti e anche con emissioni sensibilmente ridotte rispetto a quelle degli impianti convenzionali.
Deve tuttavia essere ulteriormente migliorato il rendimento e abbassati i costi; per questo sono in corso di sperimentazione materiali e soluzioni innovative che dovrebbero arrivare a maturazione nel giro di alcuni anni.
Inoltre l'idrogeno prodotto può essere utilizzato per i trasporti (alcune case automobilistiche hanno già sviluppato modelli di automobili e ciclomotori a idrogeno) e per particolari applicazioni industriali.






§2. Nanotecnologia

Il termine "nanotecnologia" fu coniato nel 1976 da Eric Drexler. Il prefisso nano- indica una grandezza matematica pari a 10-9 (cioè un miliardesimo della grandezza considerata): si tratta dunque di una tecnologia a livello atomico, una scala che vede confondersi le applicazioni della chimica con quelle della fisica, l'ingegneria genetica con la quantistica. La nanotecnologia agisce sulla natura delle connessioni fra gli atomi, dalla quale risulta la proprietà della materia. Gli strumenti di questa tecnologia consistono in "macchine" microscopiche in grado di agire su singoli atomi.
Nell’applicazione industriale della nanotecnologia vi sono due diverse fasi:
1) il piano di costruzione finale dell’oggetto (sia esso un motore per astronave, una terapia per il cancro o una ricetta di cucina) che sarà registrato in una prima macchina, il seme.
Il seme conterrà un "nanocomputer", vale a dire un processore in possesso di un meccanismo logico su scala atomica, della capacità di 1 miliardo di bytes stivato in 1 micron cubico, pari a 1 millesimo del volume di una cellula umana. La prima generazione di assemblatori, delle dimensioni di 1 submicron, si moltiplicherà esponenzialmente duplicando se stessa.
La nanomacchina-seme sarà iniettata in un fluido viscoso contenente migliaia di miliardi di nanomacchine "assemblatrici" generate da quella prima, singola copia, ciascuna con il proprio nanocomputer, che agiranno seguendo le istruzioni del piano. Questa seconda generazione di macchine costruirà il prodotto finito vero e proprio, muovendosi agevolmente in un liquido che trasporterà anche le materie prime e fungerà da raffreddamento. L’energia sarà fornita dal sole, come dimostra quella straordinaria forma di nanotecnologia che è la sintesi clorofilliana.



Quello che ci interessa mettere in evidenza, è come la nanotecnologia oggi, non sia affatto una chimera inseguita da qualche scienziato pazzo, ma un campo in fortissima espansione sul quale stanno lavorando i migliori gruppi di ricercatori di tutto il pianeta.
Domani la nanotecnologia sarà un’ulteriore sviluppo del potere dell’uomo sulla Natura: tutto potrà mutare e trasformarsi in qualsiasi cosa; la nanotecnologia permetterà di sviluppare le prime forme d’intelligenza artificiale (IA).

Approfondimento sugli effetti delle nanotecnologie

La rivoluzione nanotech è prevista intorno alla metà del XXI secolo. Fra le conquiste scientifiche che la nanotecnologia metterà nelle nostre mani (alcune di queste, nell'opinione corrente sono già associate all'ingegneria genetica) ci sono la trasformazione della materia a livello atomico e la sua duplicazione, computer delle dimensioni di 1/100 di micron cubico, la conquista dello spazio, la definitiva demolizione dei rifiuti, la messa a punto di nuovi materiali resistenti come il diamante, una medicina che agisce selettivamente sulle molecole, la ricostruzione in vitro di tessuti organici, un'anestesia estremamente efficace, un prolungamento della vita molto vicina all'immortalità, fino ad arrivare a quello che purtroppo è l'aspetto inaccettabile dello sviluppo di queste tecnologie: sconvolgenti novità nella costruzione di armi di distruzione di massa.

Bibliografia

- http://www.enernew.it/speciale-idrogeno/tecnologia-dellidrogeno
- http://www.energiasolare100.it/images/-giochi/idrogeno%20kit%202.jpg
- http://www.tmcrew.org/eco/nanotecnologia/nanotech.htm
- http://bstone.it/archivio/admin/uploadpics/1768322c935661c.jpg
- http://blog.motorsportracing.it/wp-content/uploads/2008/08/taiki_460x0w.jpg

Ricerca svolta da F. Branchetti, M. Grigorcea, M. Lanzi, J. Orihuela, N. Vesco - Classe 2°D

Energia nucleare: una ricerca

Con il termine “energia nucleare” si comprendono tutti quei fenomeni in cui si ha la produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei degli atomi. L'energia nucleare, insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è una fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia.
Le reazioni che coinvolgono l'energia nucleare sono principalmente quelle di fissione nucleare, di fusione nucleare e quelle legate alla radioattività (ovvero del rilascio di energia da parte degli atomi).

§1. Reazioni di fissione e reazioni di fusione

La scoperta della fissione nucleare risale al 1939 da parte di Otto Hahn e Fritz Strassmann, che presero spunto dagli esperimenti di Fermi del 1934.
La fissione nucleare consiste nella rottura del nucleo di un elemento in due nuclei di elementi più leggeri. I prodotti derivanti dalla fissione perdono una parte della loro massa iniziale; questa differenza di massa è la causa dell'energia prodotta nella reazione, perché la massa "persa" si trasforma in energia.
La fissione, in genere, avviene a causa del contatto del nucleo con un neutrone. Gli atomi pesanti sono instabili (cioè radioattivi) perché ricchi di neutroni. Basta, quindi, che un nucleo di tali elementi venga a contatto con un altro neutrone perché il nucleo si divida in due nuclei instabili a numero atomico notevolmente più basso.
In una reazione di fissione, un nucleo di uranio o di un altro elemento pesante si scinde, per effetto del bombardamento con neutroni, formando due frammenti di nucleo e liberando una notevole quantità di energia. Il processo è accompagnato da una rapida emissione di neutroni veloci, uguali a quelli che hanno innescato la fissione del nucleo di uranio; ciò consente l'inizio della cosiddetta reazione a catena, che consiste in una serie automatica di fissioni nucleari: i neutroni che vengono emessi nel processo di fissione possono a loro volta innescare il medesimo processo, con continuo sviluppo di energia. Una sostanza capace di sostenere una reazione di fissione a catena è detta fissile.

La fusione nucleare consiste nel fondere due nuclei leggeri per formarne uno pesante. Il processo è quello che avviene nelle stelle e potrebbe essere prodotto artificialmente anche sulla Terra. Oltre alla formazione di nuovi elementi, la fusione nucleare comporta la formazione di una grandissima quantità di energia. Per far sì che la fusione avvenga, sono necessarie temperature elevatissime, che ancora oggi sono quasi impossibili da raggiungere. Dalla fusione nucleare si ottiene un'enorme quantità di energia, dovuta alla differenza di massa: una volta che i due atomi si fondono, la loro massa non è pari alla somma delle masse dei due nuclei, ma minore. La differenza tra la somma delle masse di partenza e la massa finale si è convertita in energia. L'importanza della fusione non consiste solo nell'energia prodotta che risulta essere maggiore di quella della fissione nucleare, ma consiste nel fatto che è un energia pura, ovvero i prodotti della fusione non sono radioattivi. Per la fusione gli elementi ideali sono gli isotopi dell’idrogeno (deuterio e trizio).





§2. Il funzionamento di una centrale a fissione

Il principio di funzionamento di una centrale è il seguente: nel reattore (o core) dove si trova il combustibile nucleare, formato da pasticche di Uranio235, avviene una fissione controllata.
Il calore sprigionato dalla fissione serve a generare vapore surriscaldato che mette in
rotazione una turbina a vapore, collegata ad un generatore di corrente, l'alternatore: si
ottiene così energia elettrica. Il controllo della fissione nucleare avviene mediante
opportune barre di controllo: quando si vuole diminuire la potenza della caldaia, o
spegnerla addirittura, si inseriscono di più o di meno le barre di controllo. In caso di guasto
o di situazione anormale vengono disinserite automaticamente.



Approfondimento: il nucleare in Italia

Il ritorno al nucleare (ricordiamo che le centrali nucleari in Italia furono chiuse negli anni '80 tramite referendum dopo il disastro di Chernobyl del 1986) divide il paese tra favorevoli e contrari.



Concludendo:

Non esiste tecnologia nucleare che possa escludere i rischi di incidente con fuoriuscita di radioattività all’esterno, con tutto quello che comporta per la salute delle persone e per la salvaguardia dell’ambiente e degli ecosistemi.

Bibliografia

− http://knightstrife.altervista.org/Pagine/Fissione_nucleare.htm
− http://www.cattolica.info/cultura/fisica/biblioteca/scoperte/atomo/images/fissione.gif
− http://www.torinoscienza.it/img/orig/it/s00/00/001a/00001a01.jpg
− http://www.lucia.it/vrml/joust/quarta/mondi/centrale/centrale.htm
− http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/8/8d/PressurizedWaterReactor_ita.gif/450px-PressurizedWaterReactor_ita.gif
− http://www.ecoage.it/nucleare-paesi.htm
− http://www.legambiente.eu/documenti/2008/1006_nucleare/index.php

Ricerca svolta da N. Mariani, F. Muccioli, G. Pascucci, D. Pavllo, L. Neri - Classe 2°D

Utilizzo e impiego dell'energia rinnovabile: una ricerca

Ridurre le emissioni nocive è assolutamente necessario per il nostro pianeta; è un obiettivo che si deve raggiungere entro il 2050 per prevenire disastri ambientali. Le energie rinnovabili sono energie pulite, che consentono tutte le applicazioni legate alla produzione di energia elettrica, al riscaldamento e alla climatizzazione, salvaguardando la sopravvivenza del nostro pianeta. Sono una soluzione per lottare con efficacia contro l’inquinamento atmosferico e l’effetto serra, che provengono in gran parte dalla produzione e dall’utilizzazione di energia da fonti convenzionali.

§1. Energia solare

Per energia solare s’intende l’energia prodotta dal Sole e trasmessa alla Terra sotto forma di radiazioni. Le radiazioni sono raccolte dai pannelli solari o fotovoltaici che trasformano queste radiazioni in energia che possiamo utilizzare in vari modi.
Esistono due tipi di pannelli: i pannelli solari termici servono a produrre calore per l’acqua calda sanitaria e per l’impianto di riscaldamento (fig.1); i pannelli fotovoltaici, invece, producono l’energia elettrica ma hanno uno scarso rendimento, perché solo il 15% dell’energia solare viene trasformata in elettrica.
Il problema nell’utilizzare i pannelli fotovoltaici sta nel fatto che sono molto costosi e hanno degli svantaggi; per esempio parte dell’energia solare viene trasformata in termica che danneggia la cella, parte delle radiazioni vengono riflesse dal pannello stesso e per altri motivi che dissipano gran parte dell’energia prodotta.



§2. Energia eolica

L’energia eolica è il frutto della conversione dell’energia del vento in energia elettrica. È stata la prima fonte di energia usata dall’uomo per muovere le pale dai mulini, macinare cereali, spremere olive, pompare acqua. Vengono usate delle strutture chiamate aerogeneratori che, posti in luoghi molto ventilati, formano un’unità di produzione elettrica chiamata “windfarm” (fig.2) o parco eolico. Questi aerogeneratori sono collegati fra loro da una serie di cavi di media tensione e da una rete di dati in fibra ottica. L’energia viene così convogliata in una stazione di raccolta per essere immessa nella rete di distribuzione nazionale dopo essere stata convertita in alta tensione.



§3. Energia idroelettrica

L’energia idroelettrica viene generata sfruttando l’energia cinetica dell’acqua che, scorrendo lungo un dislivello, fa ruotare una turbina.

Una volta si usava questa energia per muovere le pale dei mulini, oggi invece si impiega per far ruotare un alternatore elettrico che, collegato alla rete elettrica, consente la cessione in rete dell’energia prodotta. Molto spesso per creare il corso d’acqua che alimenta la centrale si ricorre alla costruzione di dighe artificiali.



§4. Energia di cogenerazione e biomasse

Per cogenerazione si intende la generazione di energia elettrica e termica nello stesso processo recuperando il calore prodotto dalla produzione di energia elettrica. Questi sistemi sono molto utili perché permettono di recuperare energia che altrimenti andrebbe perduta e fanno risparmiare parecchio combustibile fossile. Esiste anche la trigenerazione che, qualora sia richiesta energia frigorifera, trasforma l’energia termica in energia frigorifera grazie all’utilizzo di cicli specifici. Le fonti di energia da biomassa invece sono costituite dalle sostanze di origine animale e vegetale (quindi non fossile) che possono essere usate come combustibili. Un esempio potrebbe essere la legna che usiamo per accendere il fuoco, ma si possono anche usare scarti vegetali o rifiuti urbani dopo essere state trattati con apposite lavorazioni.

Bibliografia

- http://energia-pulita.myblog.it/
- http://www.abacoenergiapulita.it/index.php?id=5
- http://www.ecologiae.com/europa-energia.solare/3666/
- http://www.eco-domus.it/pannellisolari.php
- http://www.guidaprodotti.com/ecologia/pannelli-solari-termici.html
- http://www.energoclub.it/doceboCms/page/190/Energia_elettrica_Eolica.html
- http://www.energie-rinnovabili.net/energia-eolica-europa
- http://www.energiazero.it/images/generali/schema_diga.gif

Ricerca svolta da A. Benini , M. Braghittoni, A. Farneti, L. Fiori, E. Forcillo, S. Scarpellini - Classe 2°D

Le energie rinnovabili e non rinnovabili: una ricerca

Le fonti di energia sono sostanze che possono essere solide, liquide o gassose, che noi usiamo per produrre energia. In base alla loro origine si distinguono in rinnovabili e non-rinnovabili. In questa scheda si parla dell’energia che proviene dal Sole, dal vento, dall’acqua e dell’energia geotermica, cioè di quelle cosiddette rinnovabili.

§1. Il Sole e i pannelli solari

Per energia solare si intende l'energia, termica o elettrica, prodotta sfruttando direttamente l'energia irraggiata dal Sole verso la Terra. Per il suo sfruttamento occorrono prodotti in genere di costo elevato che rendono l'energia solare notevolmente costosa rispetto ad altre fonti di energia.



Tre sono le tecnologie principali per trasformare in energia elettrica in energia del Sole:
• il pannello solare
• il pannello solare a concentrazione
• il pannello fotovoltaico

Con il termine pannello solare si intendono sistemi differenti di trasformazione dell’energia solare:
• il pannello solare termico, che usa l'energia del Sole per riscaldare dell'acqua o altro fluido, generalmente per il riscaldamento dell'abitazione o per l'acqua calda.
• il pannello solare fotovoltaico, che usa celle solari per convertire l'energia del Sole (radiazione elettromagnetica) in elettricità grazie all'effetto fotovoltaico.





Nel pannello solare a concentrazione gli specchi concentrano la luce sulla torre su un opportuno ricevitore che convoglia il calore in un grande serbatoio di acqua, che consente la produzione di vapore e quindi di energia elettrica.

§2. L’energia eolica

L'energia eolica è il prodotto della conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia (elettrica o meccanica). Oggi viene per lo più convertita in energia elettrica tramite una centrale eolica, mentre in passato l'energia del vento veniva utilizzata immediatamente sul posto come energia motrice per applicazioni industriali e pre-industriali (come, ad esempio, nei mulini a vento). Prima tra tutte le energie rinnovabili per il rapporto costo/produzione, è stata la prima forma di energia rinnovabile scoperta dall'uomo dopo il fuoco.
La nuova potenza installata in Italia è stata di 1100 megawatt, per la Francia di 950 e per il Regno Unito di 836. Questi tre paesi si collocano rispettivamente al sesto, settimo e ottavo posto con una potenza cumulata di 4850 megawatt (Italia), 3400 megawatt (Francia) e 3200 megawatt (Regno Unito).
In Italia, l'energia eolica è pensata tenendo presente sia una produzione centralizzata in impianti da porre in luoghi alti e ventilati, sia un eventuale decentramento energetico, per il quale ogni Comune italiano ha impianti di piccola taglia, composti da un numero esiguo di pale (1-3 turbine da 3 o 4 megawatt) con le quali genera in loco l'energia consumata dai suoi abitanti. Il tempo di installazione di un impianto è molto breve; fatti i rilievi sul campo per misurare la velocità del vento e la potenza elettrica producibile, si tratta di trasportare le pale eoliche e fermarle nel terreno. Il tempo di progettazione e costruzione di altre centrali (idroelettriche, termoelettriche, ecc.) è superiore a 4 anni. Tuttavia, la mancanza di una legge quadro o di un testo unico sulle energie eoliche, diversamente dall'energia solare, è considerata una delle cause della lenta diffusione della tecnologia rispetto all'estero.



Approfondimento: impianti eolici in Italia

N° 1 in Abruzzo
N° 5 in Basilicata
N° 5 in Calabria
N° 6 in Campania
N° 2 in Emilia-Romagna
N° 4 in Puglia
N° 7 in Sardegna
N° 9 in Toscana

Al 2009 L’Enea conta 1114 megawatt di potenza installata, 6,7 terawattora di energia elettrica prodotta. Essi sono equivalenti ad oltre il 2,1% del consumo interno lordo e pari al consumo domestico di 7 milioni di italiani.

§3. L’acqua e l’energia idroelettrica

L’acqua è la principale risorsa presente sul nostro pianeta: senza di essa non ci sarebbe la vita. Per molti secoli non si è dato molto valore all’acqua poiché non se conosceva e si trascurava completamente la sua importanza. Si fanno infiniti usi della risorsa acqua: da essa si può anche ricavare energia.
L'energia idroelettrica è una fonte di energia pulita (non vi sono emissioni) e rinnovabile, tuttavia la costruzione di dighe e grandi bacini artificiali, con l'allagamento di vasti terreni, può provocare lo sconvolgimento dell'ecosistema della zona con enormi danni ambientali, come è successo con la grande diga di Assuan in Egitto.
La produzione di energia idroelettrica può avvenire anche attraverso lo sfruttamento del moto ondoso, delle maree e delle correnti marine. In questo caso si parla di energia mareomotrice.
L'energia idroelettrica è quel tipo di energia che sfrutta la trasformazione dell'energia potenziale gravitazionale (posseduta da masse d'acqua in quota) in energia cinetica nel superamento di un dislivello, la quale energia cinetica viene trasformata, grazie ad un alternatore accoppiato ad una turbina, in energia elettrica.
L'energia idroelettrica viene ricavata dal corso di fiumi e di laghi grazie alla creazione di dighe e di condotte forzate. Esistono vari tipi di diga: nelle centrali a salto si sfruttano grandi altezze di caduta disponibili nelle regioni montane. Nelle centrali ad acqua fluente si utilizzano invece grandi masse di acqua fluviale che superano piccoli dislivelli; per far questo però il fiume deve avere una portata considerevole e un regime costante. L'acqua di un lago o di un bacino artificiale viene convogliata, attraverso condutture forzate, a valle trasformando così la sua energia potenziale in energia di pressione e cinetica grazie al distributore e alla turbina. L'energia cinetica viene poi trasformata attraverso il generatore elettrico, grazie al fenomeno dell'induzione elettromagnetica, in energia elettrica.
Per permettere di immagazzinare energia e di averla a disposizione nel momento di maggiore richiesta, sono state messe a punto centrali idroelettriche di generazione e di pompaggio. Nelle centrali idroelettriche di pompaggio, l'acqua viene pompata nei serbatoi a monte sfruttando l'energia prodotta e non richiesta durante la notte cosicché di giorno, quando la richiesta di energia elettrica è maggiore, si può disporre di ulteriori masse d'acqua da cui produrre energia. Questi impianti permettono di immagazzinare energia nei momenti di disponibilità per utilizzarla nei momenti di bisogno.




§4. L’energia geotermica

L'interno della Terra presenta un costante incremento di temperatura con il progressivo aumento della profondità. Partendo cioè dalla superficie si ha uno strato di spessore variabile, ma non superiore ai 50 metri, che risente ancora dell'influenza del calore solare; al disotto la temperatura incomincia a crescere con un incremento medio di 30 ºC ogni 1.000 m. Questi valori sono riscontrabili nelle fasce cosiddette “fredde”, non vanno però estesi a tutto il sottosuolo e generalizzati. Esistono infatti delle fasce definite “calde”, anche molto estese, e particolarmente nel nostro paese, dove gli incrementi di temperatura con l'aumento della profondità possono essere ben maggiori, e raggiungere facilmente i 100 ºC/km; ciò accade quando sorgenti di calore, come plutoni granitici in via di raffreddamento, siano presenti a modesta profondità. In tal caso il sottosuolo diviene un enorme e inesauribile serbatoio caldo, in grado di fornire energia geotermica in grande quantità. Quindi l'energia geotermica viene ottenuta da acqua e gas ad alta temperatura e pressione fuoriuscenti da formazioni geologiche di magma a profondità notevole. Viene considerata una fonte rinnovabile perché non si nota alcuna diminuzione del potenziale dopo uno sfruttamento di molti decenni.
La geotermia ha il vantaggio di essere rinnovabile ma ha alcuni svantaggi: pochi luoghi sfruttabili, la necessità, per il suo sfruttamento, di enormi tubature che sconvolgono l’ambiente. Di solito la geotermia viene sfruttata attraverso i soffioni boraciferi (così chiamati perché contengono il borace).



Le risorse geotermiche possono essere suddivise in due settori distinti: quelle che servono per la produzione di vapore oppure di acque calde a temperature superiori a 130 ºC (fluidi ad alta entalpia) e quelle che sono costituite da acque calde a temperature comprese fra 130 ºC e 65 ºC (fluidi a bassa entalpia) che possono essere utilizzate per riscaldamento.
A seconda delle caratteristiche del calore geotermico, del mezzo in cui tale calore è immagazzinato e delle tecniche possibili di estrazione di tale calore, si distinguono quattro tipi di giacimenti geotermici:
1. I giacimenti idrotermici a dominante vapore: sono i più adatti per la produzione di energia elettrica ma sono anche i più rari. Sono noti sei campi di questo tipo: due in Italia (Larderello 400 MW; monte Amiata 22 MW), due negli USA (Geyers 670 MW e Nuovo Messico) e due in Giappone (22 MW).
2. I giacimenti idrotermici a dominante liquido: sono più frequenti dei precedenti e possono essere a loro volta "a alta entalpia" o "a bassa entalpia". I primi si hanno quando dell'acqua fluisce in una cavità con elevata permeabilità, trasferendovi il calore ricevuto da una soprastante sorgente di calore formato da intrusione magnetica. In tal caso possono essere ottenute temperature di 300 ºC alla profondità di 2.000 m. I giacimenti a bassa entalpia (temperatura inferiore ai 100 °C) sono utilizzabili per usi termici come il riscaldamento.
3. Giacimenti petrotermici: condizione necessaria per lo sfruttamento del calore geotermico su larga scala è quella di utilizzare il calore dei complessi di rocce secche e impermeabili.
4. I giacimenti geopressurizzati: si trovano negli strati sedimentari dove si è formata una saldatura efficace di rocce scistose. In tali condizioni, l'acqua è condotta dal materiale scistoso verso le masse sabbiose adiacenti, subendo una compressione superiore alla pressione idrostatica.
Gli impianti geotermoelettrici hanno un'efficienza più bassa di quella teorica (che è del 10% per una temperatura della sorgente di 100 ºC e del 30% per una temperatura di 350 ºC). Il consumo di vapore dipende dalla pressione e dalla temperatura del vapore geotermico oltre che dal tipo di turbogeneratore usato.



L'Italia è il primo paese al mondo che ha pensato di sfruttare l'energia geotermica per produrre elettricità, mettendo in produzione vapore endogeno a Larderello sin dal lontano 1905. La produzione italiana (Larderello) è di circa 3,5 TWh/anno prodotti da una potenza installata di 630 MW. Gli Stati Uniti hanno il primato mondiale in questo campo con 2.800 MW installati in California, Oregon, Idaho. Esistono centrali geotermiche anche in Islanda, Messico, Giappone, Filippine, Nuova Zelanda, El Salvador, Turchia. La potenza installata nel mondo è di circa 9.000 MW.

Bibliografia

- http://solare.energiadomani.info/images/sole.jpg
- http://it.wikipedia.org/wiki/Pannello_solare
- http://it.wikipedia.org/wiki/File:Solar_Two_2003.jpg
- http://it.wikipedia.org/wiki/File:ThermodynamicVSPhotovoltaicpanels.jpg
- http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_eolica
- http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_eolica#Impianti_eolici_in_Italia
- http://it.wikipedia.org/wiki/File:Centrale_Eolica_Frigento.jpg
- http://it.wikipedia.org/wiki/Energia_idroelettrica
- http://it.wikipedia.org/wiki/File:Turbina_idroelettrica.jpg
- http://www.icsbaunei.nu.it/scienze%20ipertesto/images/Formazione_Energia_Geotermica.JPG
- http://scuolaworld.provincia.padova.it/roncalli/ipertesti/
- http://static.panoramio.com/photos/original/21639634.jpg

Ricerca svolta da L. Babbi, S. Leardini, L. Maggipinto, L. Mosconi, L. Pagliarani - Classe 2°E

Le risorse energetiche e il loro sfruttamento: una ricerca

1. Introduzione
Una risorsa è qualunque bene esistente in natura utilizzabile dall’uomo. Come per esempio l’aria, il suolo, l’acqua, l’energia. Esistono vari tipi di risorse naturali che possono essere classificate secondo diversi criteri. La prima distinzione può essere fatta tra:
• Materie prime intese come somma totale di tutte le componenti materiali dell’ambiente.
• Risorse, le materie prime nel momento in cui l’uomo le utilizza per soddisfare i propri bisogni, sono considerate risorse.
• Riserve ovvero quella parte di risorse sfruttabili con i mezzi e le tecnologie disponibili in un dato momento storico.
Le risorse non sono equamente distribuite sulla Terra, molte di esse sono esauribili (es. petrolio), altre ancora, anche se rinnovabili, possono deteriorarsi, a volte a causa dell’intervento dell’uomo(acqua e foreste). Infatti lo sfruttamento irrazionale dell’ambiente si è rivelato dannoso per l’uomo stesso, producendo a volte danni superiori a vantaggi ottenuti (es. deforestazione). Il consumo del capitale naturale dell’uomo produce sì un aumento della ricchezza attuale, ma anche una diminuzione del capitale su cui il pianeta potrà contare per il futuro. Per questo motivo ogni intervento sull’ambiente deve essere fatto in modo da legare insieme uso e protezione della risorsa.
Una classificazione delle risorse basata su criteri ecologici individua 2 categorie principali che sono: risorse non rinnovabili e risorse rinnovabili. Le prime sono disponibili sul pianeta in quan-tità limitata e con tempi di ricostruzione molto lunghi. Le risorse rinnovabili risultano invece sempre disponibili in quanto collegate ai cicli della materia che ne provocano appunto un rapido rinnovamento. Occorre precisare che i tempi di utilizzo delle risorse non rinnovabili possono essere prolungati se l’uso è razionale e, in alcuni casi, provvedendo al riciclaggio dei materiali utilizzati. Per quanto riguarda invece le risorse rinnovabili la loro disponibilità può essere compromessa da un utilizzo irrazionale da parte dell’uomo che può provocarne così l’esaurimento.

RINNOVABILI
• Energia geotermica
• Energia idroelettrica
• Energia marina:
Correnti
Gradiente salino Mareomotrice
Moto ondoso
Talassotermica
• Energia solare:
Fotovoltaico
Termico e termodinamico
• Energia eolica
• Energia da biomasse:
Biocarburi
Oli vegetali
Cippato
• Termovalorizzazione

NON RINNOVABILI
• Carbon fossile
• Coke
• Petrolio
• Gas naturale
• Nucleare





1.1. Il nucleare
Spesso il nucleare viene presentato come un male da combattere o come miracolosa pozione per risollevare l'economia nazionale. Non ci riconosciamo in entrambe le visioni.
Il nucleare rappresenta un'opzione energetica come le altre con i suoi "pro" ed i suoi "contro".
Vantaggi:
1) Una centrale nucleare non emette CO2 (Le centrali nucleari non producono anidride carbonica ed ossidi di azoto e di zolfo, principali cause del buco dell’ozono e dell’effetto serra;
2) Vantaggio nella bilancia dei pagamenti (La produzione di energia dal nucleare riduce l'importazione di petrolio e la dipendenza delle economie dal petrolio. La copertura del fabbisogno energetico interno tramite il nucleare riduce la possibilità degli shock esterni sull'economia e consente ai governi un minore carico di spesa sulla bilancia dei pagamenti con l'estero. Il tutto si traduce in una maggiore stabilità del sistema economico mondiale).
Svantaggi:
1) Conseguenze in caso di incidente(La storia ha già mostrato la gravità delle conseguenze degli incidenti alle centrali nucleari. Le radiazioni a cui la popolazione viene esposta causano un maggiore rischio di morte per leucemia e tumore. Dall'incidente di Chernobyl la sicurezza delle centrali nucleari è diventato uno dei principali aspetti critici dell'energia nucleare per uso civile)
2) Le scorie nucleari(Purtroppo le scorie nucleari sono un altro aspetto critico del nucleare. Non possono essere distrutte e l'unica soluzione, per il momento, sembra essere lo stoccaggio per migliaia di anni in depositi geologici o ingegneristici. La ricerca di un deposito sicuro è tra i principali obiettivi della UE e degli Usa. Sono necessari anni di studi e grandi investimenti per l'individuazione delle soluzioni di stoccaggio per centinaia di migliaia di anni)
3) Localizzazione centri nucleari e proteste locali(Anche il processo di localizzazione di una centrale nucleare o del deposito di scorie è molto difficoltoso. Nessuna comunità locale accetta di sacrificare il proprio territorio per ospitare i rifiuti nucleari. La Sardegna, la Puglia, la Basilicata sono i recenti casi italiani di forti proteste antinucleari (2003). Nello stesso anno una comunità locale cinese si oppose con successo alla decisione del governo di costruire un deposito geologico di scorie attuando una dura e prolungata protesta. In entrambi i casi vinsero le popolazioni locali)
4) Il trasporto di materiale nucleare(Il trasporto di scorie e di materiale nucleare è uno degli aspetti più critici della questione "sicurezza". Durante il trasporto, oltre all'opposizione delle popo-lazioni che vedranno passare treni o navi con carichi radioattivi vicino alle proprie abitazioni, sussiste il rischio di incidenti e di attentati terroristici. In Francia, il treni speciali adibiti al trasporto di scorie nucleari sono scortati da "carri armati" e da poliziotti a cavallo. L'itinerario del treno cambia in continuazione all'insaputa delle popolazioni residenti nei pressi delle ferrovie. Per questi motivi i depositi di scorie dovrebbero risiedere nei pressi delle centrali nucleari evitando in questo modo la necessità del trasporto delle scorie. La ricerca tecnologica e scientifica non ha ancora trovato il modo per distruggere le scorie all'interno delle stesse centrali nucleari. Si attendono ancora risposte in tale senso)

1.2. Petrolio
Il petrolio, anche detto oro nero, è un liquido infiammabile, denso, di un colore che può variare dal nero al marrone scuro, che si trova in alcuni giacimenti entro gli strati superiori della crosta terrestre. È composto da una miscela di vari idrocarburi.
Vantaggi:
1) Il petrolio è senza dubbio più versatile del pianeta combustibili fossili, producendo una vasta quantità di altri prodotti dopo la trasformazione ulteriore;
2) Il petrolio è relativamente facile da immagazzinare e trasportare tra la sorgente e gli utenti finali; essendo in forma liquida può essere pompato attraverso gasdotti, ove possibile e in container in cui questo non è possibile;
3) Il petrolio è più pulito e più facile da bruciare più carbone;
4) L’energia elettrica prodotta dal petrolio è affidabile.
Svantaggi:
1) Non è una risorsa rinnovabile
2) Produzione di CO2 con conseguente aumento dell’effetto serra;
3) I giacimenti sono in esaurimento.

1.3. Gas naturale
Il gas naturale, in natura si trova comunemente allo stato fossile, insieme al petrolio, al carbone o da solo in giacimenti di gas naturale. Viene però anche prodotto dai processi di decomposizione correnti, nelle paludi, nelle discariche, durante la digestione negli animali e in altri processi naturali. Iene infine liberato nell’atmosfera anche dall’attività vulcanica.
Vantaggi:
1) Il gas naturale è più ecologico che il carbone o petrolio
2) Bassa produzione di anidride carbonica
3) Brucia in maniera più pulita degli oli da riscaldamento, e non lascia prodotto, come cenere
4) È molto popolare, e la principale fonte di energia per la maggior parte dei consumatori
5) È conveniente mente pompato nelle casa di tutto il paese attraverso una rete di condotte sotterranee.
Svantaggi:
1) Non è una risorsa rinnovabile
2) Uso e disponibilità limitata
3) L’estrazione di gas naturale sta lasciando crateri di grandi dimensioni all’interno della terra


2. Distribuzione geografica dei principali giacimenti di combustibili fossili, utilizzi e ammontare delle riserve

Distribuzione riserve di carbone
Le principali riserve si trovano negli Stati Uniti, Europa occidentale (Regno Unito, Belgio, Francia e Germania) paesi dell’ex Unione Sovietica , Polonia, Cina, Australia, Giappone e India. Le riserve di carbone nella loro globalità costituiscono il maggio accumulo di combustibili fossili ancora disponibili per lo sfruttamento. Nei depositi di carbone è possibile, in taluni casi, il recupero di questo gas anche in giacimenti carboniferi non economicamente sfruttabili per l’estrazione del carbone.

Distribuzione riserve di petrolio
La geografia delle riserve attuali di petrolio è in evoluzione a causa dello sfruttamento e quindi esaurimento di molti giacimenti situati in aree da tempo sfruttare. Nel 2004 si è calcolato che circa il 27% del petrolio nel mercato provenisse da aree le cui riserve petrolifere erano in diminuzione, tra queste i giacimenti statunitensi e quelli nell’offshore del mare del Nord(in acque inglesi, olandesi e norvegesi). In altri paesi la crescita economica è tale da trasformarli da esportatori di petrolio ad importatori, come la Cina. I maggiori accumuli convenzionali di petrolio(circa il 60% delle riserve mondiali)si trova nell’area medio orientale( Arabia Saudita, Iraq, Kuwait, Iran, Siria, Emirati Arabi) e si ritiene, per le loro dimensioni che saranno gli ultimi ad esaurirsi. Altre regioni del mondo con grandi bacini petrolifero includono la Nigeria e l’offshore atlantico nigeriano ed angolano, il Venezuela e l’area del Mar Caspio. Si stima che fino ad oggi siano stati estratti complessivamente circa 900-1000 miliardi di barili, mentre le riserve ancora estraibili si aggirino sui 1000-1500 miliardi di barili. Oggi viene data importanza anche ai giacimenti di sabbie bituminose, abbondanti nello stato canadese dell’Alberta, in Sud america nell’area detta ‘Orinoco belt’.



Prodotto petrolifero e suoi utilizzi
gasolio: carburante per motori Diesel/riscaldamento
cherosene: carburante per motori jet
benzina leggera: combustibile per automobili
benzina pesante: combustibile per automobili
olio lubrificante: olio per motori
frazioni rimanenti: pavimentazione stradale
etere di petrolio: solvente
cherosene leggero: solvente casalingo e carburante

La presenza dell'industria petrolifera ha significativi impatti sociali e ambientali, da incidenti e da attività di routine come l'esplorazione sismica, perforazioni e scarti inquinanti. L'estrazione petrolifera è costosa e spesso danneggia l'ambiente. La ricerca e l'estrazione di petrolio offshore disturbano l'ambiente marino circostante. L'estrazione può essere preceduta dal dragaggio, che danneggia il fondo marino e le alghe, fondamentali nella catena alimentare marina. Il greggio e il petrolio raffinato che fuoriescono da navi petroliere incidentate, hanno danneggiato fragili ecosistemi in Alaska, nelle Isole Galapagos e in molti altri posti. In fine, la combustione, su tutto il pianeta, di enormi quantità di petrolio (centrali elettriche, mezzi di trasporto) risulta essere tra i maggiori responsabili dell'incremento riscontrato delle percentuali di anidride carbonica e di altri gas nell'atmosfera, con fortissima incidenza sul problema dell'effetto serra.
Qui di seguito sono elencati i primi 5 paesi con le maggiori riserve di petrolio nel mondo, nell’anno 2006:







Distribuzione riserve di gas naturale: il giacimento di gas si trova a Groningen in Olanda, grandi riserve di gas si trovano in Siberia e in Algeria. Altre riserve di gas sono associate al petrolio nei giacimenti petroliferi diffusi nel mondo. Tuttavia per il gas vi è il grosso problema del trasporto dello stesso dal luogo di estrazione a quello di utilizzo, e questo oggi rende problematica la commerciabilità, e quindi lo sfruttamento, di grandi volumi di gas che sarebbero estraibili e disponibili in aree logisticamente lontane dai potenziali centri di utilizzo del gas. Per ovviare a queste limitazioni sono in corso di sviluppo progetti di liquefazione del gas. Sono in fase di esplorazione preliminare le ricerche sul possibile sfruttamento degli “idrati di metano” presenti lungo i margini della piattaforma continentale oceanica.





3. Problemi legati allo sfruttamento delle risorse
Le risorse naturali e il loro sfruttamento possono provocare, come spesso accade, conflitti all’interno della società, portando diversi gruppi e fazioni a lottare per la loro spartizione. A volte tali conflitti emergono apertamente sotto forma di lotte separatiste nelle regioni in cui le risorse vengono prodotte, ma spesso avvengono in forme più nascoste, come gli scontri tra diversi ministri o uffici governativi per ottenere risorse di bilancio. Ciò tende ad erodere la capacità del governo di funzionare con efficacia.

Ricerca svolta da N. Brighi, E. Fantozzi, G. Flamini, S. Lunedei, F. Montanari - Classe 2°C

Il problema dei rifiuti: una ricerca

1. Gestione e smaltimento dei rifiuti
Per rifiuto si intende: qualsiasi sostanza od oggetto di cui il detentore si disfi o abbia l'obbligo di disfarsi (CEE 751442; termine per l'attuazione luglio1977), o qualsiasi sostanza od oggetto deri-vante da attività umane o da cicli naturali, abbandonato o destinato all'abbandono (DPR 915/82).
Per smaltimento dei rifiuti si intende: la raccolta, la cernita, il trasporto, il trattamento dei rifiuti, nonché l'ammasso e il deposito dei medesimi sul suolo o nel suolo,le operazioni di trasformazione necessarie per il riutilizzo, il recupero o il riciclo dei medesimi.

1.1. Obiettivi della gestione dei rifiuti
L’obiettivo principale della gestione dei rifiuti è: minimizzare il rischio per gli operatori, per la salute pubblica e per l'ambiente.
A livello della produzione: minimizzare le quantità prodotte per ogni tipologia. A livello della raccolta interna: differenziare e separare i contenitori rispettando le tipologie, individuare le zone di raccolta ed i percorsi idonei. A livello di stoccaggio provvisorio: smistamento delle tipologie nella zona adibita a deposito rifiuti e accorta gestione della stessa. A livello di trattamento e smaltimento: individuare il metodo più efficace nel rispetto dei principi di economia e delle legislazioni nazionali, avviando quanto più possibile al recupero o al riciclaggio.

1.2. Classificazione
I rifiuti prodotti in ambito universitario, con l'esclusione di quelli radioattivi per i quali vige una normativa a parte, appartengono a tre categorie principali, che si possono evincere dalla legislazione vigente:

► Rifiuti speciali assimilabili agli urbani
Appartengono a questa categoria, desunta dal D.M. del 25/5/89, i seguenti rifiuti:
• Rifiuti cartacei provenienti dagli Uffici amministrativi;
• Contenitori in vetro per farmaci, previa sterilizzazione ove necessario;
• Materiale metallico non ingombrante, previa sterilizzazione ove necessario;
• Materiali ingombranti, previa sterilizzazione ove necessario;
• Materiali inerti provenienti da attività edilizia nonchè i gessi ortopedici, con esclusione di quelli provenienti da pazienti infettivi;
• Materiali provenienti da attività di giardinaggio;
• Rifiuti provenienti dalle cucine delle Strutture sanitarie relativamente alla preparazione dei pasti;
• Rifiuti provenienti dalle attività di ristorazione e residui dei pasti dei pazienti provenienti dai reparti di degenza (con esclusione dei reparti di malattie infettive).

Ai fini dello smaltimento finale i rifiuti sopraelencati sono considerati "Rifiuti speciali assimi-labili agli urbani". Detti rifiuti possono pertanto essere smaltiti in discarica o recuperati con le stesse modalità previste per i rifiuti urbani, purché siano simili ad essi per qualità, e previa sterilizzazione e/o disinfezione nel caso lo si reputi necessario; tutto ciò, comunque, esime il produttore dall'osservanza degli obblighi previsti dalla legislazione per i rifiuti speciali solo nel caso in cui detti rifiuti vengono effettivamente consegnati all'azienda municipalizzata (ASM), previa apposita convenzione. Inoltre tramite un servizio di raccolta differenziata, si potrà quindi provvedere alla separazione di:
• Batterie o pile;
• Farmaci scaduti;
• Lampade a scarica o tubi catodici;
• Cartucce esauste, toner per fotocopiatrici e nastri stampanti;
• Oli e grassi di cottura;
• Rifiuti compostabili ( manutenzione giardini e scarti alimentari );
• Rifiuti ingombranti;
• Vetro;
• Contenitori e imballaggi in plastica
• Metallo;
• Carta e cartone;
• Frigoriferi e frigocongelatori;
• Componenti elettronici;
• Polistirolo espanso per imballaggi.

► Rifiuti speciali
Quando si parla di gestione dei rifiuti, capita spesso di circoscri-vere il problema ai soli rifiuti ur-bani, ossia quei rifiuti prodotti dai cittadini, tralasciando quelli che sono i rifiuti prodotti dalle attività commerciali, produttive e indu-striali.
Questo è in parte legato al fatto che tali rifiuti cosiddetti speciali non sono soggetti alla pianifica-zione da parte degli enti come i rifiuti urbani e, per questo a volte il loro peso in termine qualitativo e quantitativo viene sottovalutato.
É bene invece chiarire che i ri-fiuti speciali sono quantitativa-mente assai più importanti ri-spetto ai rifiuti urbani.



La quota di rifiuti speciali rap-presenta quindi più del triplo di quelli urbani, e, anche se una buo-na parte di questi è costituita da materiali di demolizioni, è facile capire che una corretta gestione dei rifiuti sul territorio deve considerare anche la loro presenza.
Appartengono alla categoria dei rifiuti speciali:
• Rifiuti animali e relative lettiere;
• Oli minerali;
• Bagni di fissaggio e di sviluppo esausti;
• Farmaci scaduti;
• Rifiuti ospedalieri e assimilabili;
• Rifiuti radioattivi decaduti, nel caso in cui non contengano sostanze che li rendano potenzial-mente nocivi o infetti.

Olii minerali
Tali rifiuti sono soggetti alla normativa vigente sui rifiuti per quanto riguarda la registrazione e le denunce. Per produzioni o detenzioni annue maggiori di 300 litri (art. n. 6, 11 del D.L. n. 95 del 27/1/92) occorre predisporre un apposito registro nel quale devono essere riportati crono-logicamente, per ogni operazione, i dati quantitativi, la provenienza e l'ubicazione degli oli ceduti ed eliminati. Il loro destino può solo consistere nella consegna al Consorzio Oli Usati territorialmente competente.

Batterie al Piombo
Ai sensi dell'art. n. 9 quinquies, commi 2, 9 del D.L. n. 397/88, convertito in Legge n. 475/88, detti rifiuti debbono necessariamente essere consegnati all'apposito Consorzio Obbligatorio.

Bagni di fissaggio e sviluppo esausti
I reflui provenienti dalle sviluppatrici delle lastre radiografiche, sulla base di analisi chimiche compiute, sono generalmente da considerarsi rifiuti speciali; per tali rifiuti sussiste dunque l'obbligo della registrazione, ed il loro smaltimento deve avvenire tramite consegna ad una ditta autorizzata.

Rifiuti animali
Per tali rifuti sussiste l’obbligo della registrazione, accompagnata dall’obbligo di un corretto smaltimento (termodistruzione) tramite una ditta autorizzata

Rifiuti ospedalieri e assimilabili
Non è possibile effettuare una netta distinzione tra rifiuti ospedalieri e rifiuti di ricerca; laddove si parla, pertanto, di rifiuti sanitari si devono intendere non solo quelli puramente ospedalieri, ma anche quelli derivanti dalle attività di ricerca.
Tra i rifiuti sanitari si distinguono:
• infetti
• taglienti
• farmaceutici
• animali da esperimento
• parti anatomiche
• campioni fluidi organici biologici

► Rifiuti speciali tossico nocivi
Un buon trattamento dei rifiuti di laboratorio inizia dalle misure preventive e cioè, con l'identificazione delle misure che possono ridurre il volume dei chimici che dovranno essere smaltiti come rifiuti e con il prevenire i problemi di uno smaltimento difficile o inusuale."
L'obiettivo è duplice: evitare di stoccare sostanze pericolose in locali non idonei e di produrre rifiuti tossico nocivi.
In linea di massima, sono da considerare tossico-nocivi i reflui dei laboratori di analisi chimico-cliniche contenenti solventi e altri reattivi molto tossici, etichettati con i simboli Xt, Xn, T, T+ .
È possibile che risultino pericolose anche parte delle soluzioni esauste di formaldeide utilizzate per la disinfezione, se ad alta concentrazione.
Questi rifiuti devono essere classificati secondo la loro tipologia al momento della produzione e raccolti in modo da evitare il miscelamento di prodotti chimici incompatibili, in appositi contenitori in politene, possibilmente di colore diverso, facilmente sigillabili
I contenitori (capacità massima 15 litri) devono essere conservati presso i luoghi di produzione in sito idoneo (sotto cappa, ove possibile) ed essere chiaramente etichettati (nome del rifiuto, codice nazionale ed europeo, frasi di rischio [R..], consigli di prudenza [S..]).
Occorre verificare il PH della soluzione-rifiuto e portarlo alla neutralità, nel caso se ne discosti molto; i fusti, una volta pieni, dovranno essere conferiti alla zona adibita a stoccaggio temporaneo, debitamente arredata, e sversati negli appositi contenitori correttamente etichettati. Presso la zona di stoccaggio, facilmente raggiungibile e ben aerata, deve comparire la corretta cartellonistica di pericolo (simboli attestanti la presenza di sostanze tossiche, nocive, infiammabili, ecc.) e gli eventuali consigli di prudenza ed un protocollo standard recante la corretta procedura da adottare in caso di sversamento accidentale o di contaminazione personale.
I simboli di pericolo devono essere affissi anche sulla porta (che deve rimanere chiusa a chiave) di accesso alla zona del deposito, unitamente alla cartellonistica di routine (deposito rifiuti speciali e tossico nocivi, vietato l'accesso al personale non autorizzato, vietato fumare); sarebbe buona norma la presenza di un estintore nella zona prospiciente il deposito. Si provvederà quindi allo smaltimento, tramite Ditta autorizzata, almeno una volta all'anno.

Rischi associati alla manipolazione dei rifiuti chimici
Si dovrà prestare particolare attenzione a non mescolare nei contenitori sostanze incompatibili o che reagiscono fra di loro con sviluppo di gas e vapori, potenzialmente tossici od esplosivi.
In linea di massima si dovrà:
• smaltire gli acidi e le basi forti separatamente, evitando di mescolarli con altre sostanze o tra di loro;
• non tentare diluizioni con acqua o altri solventi;
• maneggiare con cura e smaltire separatamente le soluzioni di acido picrico;
• non lasciare seccare le soluzioni;
• non mescolare sostanze comburenti con sostanze combustibili;
• smaltire le soluzioni di formalina separatamente, senza mescolarle con nient'altro;
• smaltire l'acido acetico da solo;
• smaltire acido fluoridrico da solo, in contenitori di plastica.
In caso di incidente o contaminazione, si deve provvedere primariamente alla sostituzione dei mezzi di protezione contaminati ed alla decontaminazione della cute eventualmente esposta con utilizzo delle docce oculari o antidoti, se del caso, avendo cura di non disperdere le sostanze nell' ambiente. Allontanare le persone non indispensabili. Si provvederà poi alla rimozione della contaminazione dalle superfici a mezzo degli appositi Kit antiversamento, indossando i guanti in PVC, procedere poi a trattamento come prescritto dalle le schede di rischio fornite dai fornitori.

► Rifiuti contenenti amianto
Considerata la pericolosità dei rifiuti in questione, tutte le operazioni dovranno essere svolte in modo tale da evitare la dispersione nell'ambiente delle fibre libere dell'amianto, fortemente cancerogene se inalate e da salvaguardare la salute degli operatori coinvolti. Ne consegue che lo smaltimento dei suddetti rifiuti richieda particolari cautele ed incombenze sia a carico della struttura produttrice, che a carico della Ditta che effettua lo smaltimento.

► Rifiuti radioattivi
I rifiuti radioattivi devono essere considerati come rifiuti speciali o tossico nocivi indipendente-mente dal contenuto e trattati pertanto di conseguenza.

2. Riciclaggio
Per riciclaggio dei rifiuti si intende: tutto l'insieme di strategie volte a recuperare materiali dai rifiuti per riutilizzarli invece di smaltirli.
Possono essere riciclate materie prime, semilavorati; o materie di scarto derivanti da processi di lavorazione, da comunità di ogni genere (città, organizzazioni, villaggi turistici, ecc), o da altri enti che producono materie di scarto che andrebbero altrimenti sprecate o gettate come rifiuti.
II riciclaggio previene lo spreco di materiali potenzialmente utili, riduce il consumo di materie prime,e riduce l'utilizzo di energia, e conseguentemente l'emissione di gas serra.
Il Riciclaggio è un concetto chiave nel moderno trattamento degli scarti ed è un componente insostituibile nella gerarchia di gestione dei rifiuti.


2.1. Il problema della gestione dei rifiuti
II problema della gestione dei rifiuti è diventato sempre più rilevante: la crescita dei consumi e dell'urbanizzazione hanno aumentato la produzione dei rifiuti e ridotto le zone disabitate in cui trattare o depositare i rifiuti. L'uso delle discariche, pur avendo in sé costi bassi, comporta uno spreco di materiale che sarebbe almeno in parte riciclabile nonché l'uso di vaste aree di territorio e non configura la soluzione ottimale; inoltre crea grandi concentrazioni di rifiuti con possibili conseguenze sull'ambiente. Gli inceneritori, invece, basano il loro funzionamento sull'inceneri-mento dei rifiuti: gli impianti più recenti sfruttano 1a combustione così ottenuta recuperando un minimo di energia elettrica e calore ma hanno il problema della gestione delle emissioni tossico-nocive (polveri sottili e diossine).
A monte del riciclaggio e della raccolta differenziata, assume rilevanza il tema della prevenzione dei rifiuti, della responsabilità sociale dei produttori e di un insieme di leggi volte alla riduzione degli imballaggi, all'uso di materiali biodegradabili, come le bioplastiche, e di pile riciclabili.

2.2. La via del riciclaggio
Il riciclaggio è sicuramente più complesso dello smaltimento in discarica o negli inceneritori cui non si sostituisce ma che ne limita comunque l'utilizzo. Si parla dí sistema di riciclaggio riferendosi all'intero processo produttiva e non soltanto alla fase finale; questo comporta:
• per la produzione dei beni, l'uso di materiali biodegradabili che facilitano lo smaltimento "naturale" della materia nel momento in cui il prodotto si trasforma in rifiuto
• l'uso di materiali riciclabili come il vetro, i metalli o polimeri selezionati, evitando anche i materiali accoppiati, più difficili o impossibili da riciclare
• la raccolta differenziata dei rifiuti, passaggio fondamentale del processo; in questo modo la separazione dei materiali riduce i costi di ritrattamenta. Per realizzare una raccolta differenziata efficace è di grande importanza la fase di differenziazione attuata dai singoli utenti.
• l'adozione di tecniche avanzate per il recupero di ulteriore materiale riciclabile dal rifiuto indifferenziato (ad esempio il trattamento meccanico-Biologico)
Il riciclaggio apre un nuovo mercato in cui nuove piccole e medie imprese recuperano í materiali riciclabiii per rivenderli come materia prima o semilavorati alle imprese produttrici di beni. Un mercato che si traduce pertanto in nuova occupazione:

2.3. II riciclaggio come terza scelta: priorità a riduzione e riuso
Il riciclaggio è stato spesso criticato per:
• i costi ambientali del processo della trasformazione dei rifiuti
• il basso rendimento nella quantità delle materie prime ottenute
• la bassa qualità dei prodotti finali
Un'ulteriore critica è stata che per come è stato pubblicizzato tra la popolazione, ha diffuso l'idea che esso giustifica condotte consumistiche.
I sistemi pîù efficaci per la gestione dei rifiuti sono invece quelli basati sulla riduzione dei rifiuti e sul loro riuso (tecnicamente definito reimpiego), in cui, una volta terminato l'utilizzo dî un oggetto esso non va ad aumentare la mole dei rifiuti, ma, dopo un 'semplice processo di pulizia viene utilizzato nuovamente senza che i materiali di cui è composto subiscano trasformazioni.
L'esempio tipico è quello delle bottiglie in vetro come contenitori di latte ed acqua, che invece di essere frantumate possono essere riempite nuovamente senza passare per costosi (soprattutto da un punto di vista ambientale) processi di trasformazione.
La mancanza in molti stati di politiche di sostegno del riuso con incentivi e disincentivi, fanno sì che al giorno d'oggi la gran parte dei contenitori, delle confezioni e degli imballaggi sia invece ancora costituita da plastica e carta e non possa quindi essere riutilizzata tal quale. La scelta delle imprese è ovviamente una scelta economica che cade inevitabilmente su questi prodotti dal costo finanziario ridotto, anche se dall'elevato impatto ambientale.
Uno dei Paesi che applicano significativamente le tecniche della riduzione e dei riuso è la Danimarca; in cui, grazie ad una legislazione favorevole, ben il 98% delle bottiglie in commercio è riutilizzabile, ed il 98% di esse torna indietro ai consumatori senza essere riciclato. La Germania invece raggiunge un tasso di. riciclaggio di oltre il 50%.

2.4. I materiali riciclabili
I materiali riciclabili sono tutti i rifiuti che possono venire riutilizzati per produrre nuovi oggetti uguali allo scarto (vetro, carta) oppure utilizzati per produrre nuovi materiali (legno, tessuti).
Le materie prime che possono essere riciclate sono:
• legno
• vetro
• carta e cartone
• tessuti
• pneumatici
• alluminio
• acciaio
• alcune materie plastiche
• frazione organica (avanzi di cibi ecc.) (FORSU)
• il Tetra Pak è riciclabile in buona parte

Approfondimento: il caso della plastica
Essendo molto usata per gli imballaggi la plastica (o più propriamente i materiali polimerici) è uno dei principali componenti dei rifiuti solidi; inoltre, non è biodegradabile e alcune tipologie di plastica contenenti cloro producono diossina quando bruciate: è dunque fondamentale riciclarla quanto più possibile. Molti tipi di plastica possono essere facilmente riciclati (è il caso del PET principalmente avviato alla produzione di nuovo polimero e su cui è attiva l'organizzazione europea PetCore ), mentre per altri tipi (specie di bassa qualità e/o termoindurenti) la procedura è più complessa, in quanto il costo di rilavorazione è generalmente superiore a! costo di produzione di plastica nuova. Pertanto le numerosissime materie plastiche presenti sul mercato non possono essere mescolate fra di foro. Esistono tuttavia impianti che permettono di separare automaticamente le varie tipologie di plastiche in tempi rapidi e quindi economicamente vantaggiosi, e sono già stati adottati in diversi paesi; la maggior parte di essi opera in più stadi separando le diverse tipologie di materie plastiche per densità. Si opera con liquidi dí differente densità che discriminano tra i diversi tipi di plastiche attraverso íl galleggiamento o l'affondamento. II principio è quello della spinta di Archimede che dipende anche dalla densità del liquido in cui è immerso il materiale. Si può operare ad esempio con alcol, soluzioni acquose, alcoliche, acqua, ecc..

Bibliografia
bs.gruppohera.it/.../rifiuti_smaltiti/081.html
http://www.df.unibo.it/sicurezza/smaltimento_rifiuti.htm

Ricerca svolta da P. Gozi, A. Grisella, A. Privato, M. Poscia - Classe 2°C

Inquinamenti: una ricerca

L’inquinamento è l’insieme dei fattori negativi che incidono sull’ecosistema.
Fra questi, si individuano il buco nell’ozono, le piogge acide, le emissioni di CO2 e i rifiuti.

§1. Assottigliamento dello strato di ozono.

Nell’alta atmosfera, detta stratosfera, vi è un’elevata concentrazione di ozono (formula chimica O3). L’ozono stratosferico ha l’importante funzione di filtro della radiazione ultravioletta (UV) proveniente dal Sole. Una diminuzione dello strato di ozono stratosferico causa infatti un aumento della radiazione UV che raggiunge la superficie terrestre, con gravi rischi per l’uomo, quali l’aumento del cancro della pelle, ed ha anche effetti negativi sugli ecosistemi. Senza questo importante filtro costituito dallo strato di ozono stratosferico la vita sulla Terra non sarebbe perciò possibile. Il primo luogo dove è stata rilevata una diminuzione di ozono (il cosiddetto “buco”) è l’Antartide. Questo vistoso calo dei livelli di ozono fu poi collegato alle emissioni in atmosfera di composti gassosi conosciuti sotto il nome di clorofluorocarburi (CFC), impiegati come fluidi di raffreddamento negli impianti frigoriferi, come propellenti nelle bombolette spray e per produrre schiume espanse quali il polistirolo. Ma il problema dell’assottigliamento dello strato di ozono non coinvolge solo l’Antartide, ma tutto il nostro pianeta e perciò anche le aree densamente popolate delle medie latitudini (l’Europa ad esempio). Queste variazioni, pur non così estreme come sull’Antartide, sono comunque preoccupanti.



Rispondendo all’allarme degli scienziati sulla diminuzione dello strato di ozono nella stratosfera ed a pressanti sollecitazioni da parte della pubblica opinione, dal 1987 i governi di tutto il mondo hanno firmato il Protocollo di Montreal, e nel 1997 il Protocollo di Kyōto.




§2. Piogge acide.

Le piogge acide sono precipitazioni piovose con maggiore composizione di particelle e gas altrimenti sospese in atmosfera. Queste particelle tendono a posarsi al suolo mediante la deposizione umida come la pioggia, la neve o la nebbia. I principali componenti acidi presenti nelle piogge sono gli ossidi di zolfo (SOx) e gli ossidi d'azoto (NOx). La loro presenza in atmosfera è in parte naturale. Le attività umane hanno però aumentato la loro quantità nell'atmosfera, dando quindi luogo alla loro ricaduta umida al suolo tramite le "piogge acide".
La ricaduta delle particelle può avvenire in due modi:
• ricaduta "umida" (le piogge, la neve, ecc.);
• ricaduta "secca" (deposizione al suolo);
Nei casi di ricaduta "secca" la forma acida tende a formarsi solo successivamente alla deposizione sul terreno. Quando invece la ricaduta avviene in modo "umido" tendono a formarsi acidi prima ancora che l'acqua si depositi sul terreno. Gli ossidi di zolfo a contatto con l'acqua si trasformano in acido solforico, gli ossidi di azoto in acido nitrico.
L'alimentazione con cibo proveniente da acque acide può provocare seri danni alla salute. I maggiori danni per la salute sono comunque provocati dal biossido di zolfo e dagli ossidi di azoto. Queste particelle fini di solfati e nitrati, penetrando all'interno dei polmoni, possono provocare patologie respiratorie e circolatorie, oltre ad aumentare il rischio di forme tumorali ai polmoni.
Il mondo vegetale è fortemente danneggiato dalle piogge acide, al punto che molte foreste rischiano di essere distrutte dalla presenza dell'acido nell'acqua e dalla sua penetrazione nel sottosuolo. Una volta penetrata nel terreno, la pioggia acida modifica la composizione chimica del suolo, da cui dipende l'alimentazione e l'esistenza delle piante stesse. Tramite le foglie avviene invece uno scambio gassoso diretto con gli inquinanti esterni. In entrambe le vie la pianta assorbirà gli inquinanti aumentando il suo grado di tossicità.



§3. Emissioni di CO2.

Dall’inizio della Rivoluzione Industriale, la concentrazione atmosferica dell’anidride carbonica è aumentata del 30% circa, la concentrazione del gas metano è più che raddoppiata e la concentrazione dell’ossido nitroso (N2O) è cresciuta del 15%. Inoltre dati recenti indicano che le velocità di crescita delle concentrazioni di questi gas, anche se erano basse durante i primi anni ’90, ora sono comparabili a quelle particolarmente alte registrate negli anni ’80.
Nei Paesi più sviluppati, i combustibili fossili utilizzati per le auto e i camion, per il riscaldamento negli edifici e per l’alimentazione delle numerose centrali energetiche, sono responsabili in misura del 95% delle emissioni dell’anidride carbonica, del 20% di quelle del metano e del 15% per quanto riguarda l’ossido nitroso (o protossido di azoto).
L’aumento dello sfruttamento agricolo, le varie produzioni industriali e le attività minerarie contribuiscono ulteriormente per una buona fetta alle emissioni in atmosfera. Anche la deforestazione contribuisce ad aumentare la concentrazione di anidride carbonica nell’aria: infatti le piante sono in grado di ridurre la presenza della CO2 nell’aria attraverso l’organicazione mediante il processo della fotosintesi.
Se le emissioni globali di CO2 fossero mantenute come in questi ultimi anni, le concentrazioni atmosferiche raggiungerebbero i 500 ppm (parti per milione) per la fine di questo secolo, un valore che è quasi il doppio di quello pre-industriale (280 ppm).

§4. I rifiuti.

Ogni anno negli Stati membri dell’Unione Europea vengono prodotti circa due miliardi di tonnellate di rifiuti, anche particolarmente pericolosi, e questa cifra è in continuo aumento. La migliore soluzione rimane quella di evitare di produrre rifiuti e, quando esistano soluzioni ecologicamente ed economicamente sostenibili in tal senso, procedere al riciclaggio delle varie componenti dei prodotti. Ciascuno di noi produce circa 500 kg di rifiuti all’anno, di cui il 40% è costituito da imballaggi. Dobbiamo buttare meno e buttare meglio perché se viene utilizzato materiale riciclato bisognerà produrre meno e ci sarà quindi bisogno di meno discariche. Quando buttiamo via le cose in modo irresponsabile impediamo una ragionevole gestione dei rifiuti e la possibilità di recupero: tali oggetti sono destinati a diventare rifiuti. Mentre alcuni rifiuti si decompongono col tempo, molti resistono, se non vengono raccolti e portati via. Le discariche moderne sono rivestite di materiali in grado di evitare danni sull’ambiente per decomposizione, poiché questi materiali sono: impermeabili, non decomponibili, ignifughi, inerti (non reagiscono con altre sostanze chimiche), flessibili, malleabili e non permettono la fuoriuscita di odori. Inoltre queste discariche vengono monitorate per controllare la fuoriuscita del biogas e per evitarne una compressione talmente grande da farlo esplodere.
Quando un prodotto non è più riutilizzabile, il materiale di cui è composto può ancora costituire una risorsa utile e preziosa. Per questo è importante separare i rifiuti che produciamo in casa, avviandoli al servizio di raccolta differenziata già divisi, in modo da facilitare i processi di lavorazione e trasformazione per produrre nuovi materiali riciclati, e diminuire quindi il prelievo in natura.

Approfondimento: cos’è il biogas?

I rifiuti che vengono conferiti in discarica sono in parte composti da sostanze organiche che, inevitabilmente, nel tempo subiscono un naturale processo di decomposizione. Dopo un primo processo di tipo aerobico (in presenza di ossigeno) iniziano le fasi di decomposizione anaerobica (in assenza di ossigeno), che danno origine al processo di “metanogenesi”. Durante questo processo i batteri trasformano tutto il carbonio disponibile in metano (CH4) ed anidride carbonica (CO2); quest’ultimo processo ha una notevole durata (che può arrivare anche fino a 20 anni) con una produzione di metano decrescente nel tempo.
Il biogas è formato quindi in buona parte da gas metano (50% circa). Esso rappresenta una buona fonte di energia in sostituzione dei classici combustibili fossili permettendo, oltretutto, una sensibile riduzione dell’impatto ambientale, contenendo notevolmente l’emissione di gas serra.



Bibliografia

- http://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2006/Ucau061221d001/
- http://www.nonsoloaria.com/Risorse/pobuoz.JPG
- http://www.ecoage.it/piogge-acide-conseguenze-ambiente.htm
- http://www.quadrifoglio.org/singola.php?IDCategoria=26
- http://www.research4energy.com/uploads/extralab_public_resources/adesione-protocollo-kyoto.png
- http://xoomer.virgilio.it/inquinamentoatmosferico/images/Piogge%20acide.jpg

Ricerca effettuata da S. Brasini, A. Fantozzi, G. Molari, L. Pedrelli - Classe 2°E