From 60e08117e10057b43c3f1ab3ad6c775453d6d9f7 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Naoki Pross Date: Mon, 12 Dec 2016 23:31:07 +0100 Subject: moved everything to version control --- appunti/22.11.2016 Eolico | 132 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++ appunti/infos.md | 101 +++++++++++++++++++++++++++++ appunti/infos.pdf | Bin 0 -> 60973 bytes appunti/politiche_ecologiche.tex | 45 +++++++++++++ appunti/produzione.md | 136 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 5 files changed, 414 insertions(+) create mode 100644 appunti/22.11.2016 Eolico create mode 100644 appunti/infos.md create mode 100644 appunti/infos.pdf create mode 100644 appunti/politiche_ecologiche.tex create mode 100644 appunti/produzione.md (limited to 'appunti') diff --git a/appunti/22.11.2016 Eolico b/appunti/22.11.2016 Eolico new file mode 100644 index 0000000..845a37b --- /dev/null +++ b/appunti/22.11.2016 Eolico @@ -0,0 +1,132 @@ +\chapter{Produzione Energetica} + +In questo capitolo si vuole introdurre la produzione energetica del Canada, di come +questo paese sia ricco di risorse quali petrolio, gas naturali e carbone ma anche dotata +di una geografia interessante e sfruttabile per lo sviluppo e l'impiego di +variegati modi di produrre energia rinnovabile. Difatti si impegna a investire ben +220 milioni di dollari in energia pulita ogni anno. Canada, inoltre è uno dei più grandi +paesi produttore di uranio al mondo e sono i primi ad aver costruito un reattore nucleare +funzionante. La produzione di elettricità in Canada è più che abbondante questo li rende +grossi esportatori di energia all'estero, soprattutto con i loro vicini Statunitensi e +Messicani \cite{nrcan:nacei}. Infatti tra questi paesi si sono scambiati, solo nel 2015, 167 +miliardi di dollari canadesi in prodotti energetici \cite{nrcan:energymeeting}. + +\section{Energia Eolica} + +% [alan] edited by [nao] +Il settore eolico \`e quel ramo della produzione di energia rinnovabile che, con +gigantesche turbine, produce elettricità direttamente dal vento. +Il vento è una forma di energia causata dal sole, siccome l'aria calda, che ha +una densità minore, tende a salire. L'aria fredda la rimpiazza e si forma un +ciclo dove le due correnti d'aria calda e fredda, l'irregolarità e +la rotazione della terra formano il vento. Tutti questi fattori rendono dei +luoghi migliori di altri quando si vuole collocare delle turbine. +Uno dei luoghi dove è più ideale piazzare queste turbine è lontano dalla costa, +nel mare. Poich\`e il vento è molto forte e costante, lo spazio è abbondante +permettendo la costruzione di multiple turbine che permettono la generazione di +vaste quantità di elettricità. +% [nao] +Per questo la morfologia del Canada si presta molto bene. Infatti il Canada +dispone di circa 200'000 km di coste e la maggior parte di esse si trova fuori +da centri urbanizzati, evitando quindi che la costruzione di impianti su vasta +scala disturbi la popolazione locale. Ma se paragonato al resto del mondo la +capacit\`a di produzione energetica Canadese \`e minore di molti paesi come +Spagna o Germania. Nel 2012 i 170 impanti eolci installati rappresentavano il +5\% della produzione energetica nazionale \cite{nrcan:wind}. +Il 5% della produzione nazionale è di ben 6201 MW annuo. Per sapere quanta energia +eolica viene prodotta per un canadese giornalmente: +6201MW / 365[giorni] / 35.16 Mio. [popolazione canadese] = 483.20 kW/gg + + +\section{Energia Idroelettrica} + +%[nao] +Gli impianti idroelettrici sfruttano l'energia potenziale gravitazionale +accumulando dell'acqua creando laghi artificiali, che vengono periodicamente +svuotati facendo scorrere massive quantit\`a di acqua attraverso delle turbine. +Questo mezzo di produzione di energia elettrica sfrutta il ciclo dell'acqua, +perci\`o non \`e destinato ad esaurirsi in alcun futuro prossimo. Come per +l'energia eolica, la morfologia e la posizione geografica del Canada si +presentano eccellenti per questi impianti. La grande quantit\`a di fiumi portano +il Canada al secondo posto in un contesto internazionale con una capacit\`a di +produzione paria a 75,7 GW di elettricit\`a. + + +\section{Energia Marina} + +% [alan] +Il generatore di elettricità tramite onde sfrutta l'energia delle maree. +Grazie alla luna le acque del mare vengono alzate e abbassate, muovendo una +turbina che genera energia elettrica. Questo metodo è molto speciale poiché +paragonato agli altri metodi di produzione di energia, rinnovabili e non, +sono tutti collegati col sole, ad esempio la turbina eolica genera elettricità +dal vento, che a sua volta viene formato da dislivelli di temperatura causati +dal sole. L'energia mareomotice, invece, è l'unica fonte che dipende dalla luna. +Le onde, invece, sono semplicemente acqua spostata dal vento, dal calore del +sole o da un dislivello, come fiumi o le onde che si infrangono sulla costa. +Tutta questa energia può essere sfruttata da delle turbine. +I problemi di queste tecnologie è il loro elevato costo di +produzione e mantenimento. Siccome immerse in acqua salata, le turbine e la loro +infrastruttura sono soggette a corrosione, la difficoltà di collocazione, +siccome per poter avere un profitto bisogna avere un punto in cui le maree siano +almeno tre metri di ampiezza. +% [nao] +Per questa ragione la produzione con energia marina in Canada \`e dello 0.003\%. + +\section{Energia Solare Fotovoltaica} + +% [alan] +Il generatore elettrico a luce solare, o anche pannello fotovoltaico, +genera energia elettrica convertendo la luce solare in elettricità. Il pannello +è composto da celle che a loro volta sono costituite da due strati diversamente +drogati, uno positivamente e uno negativamente, che quando colpiti da una luce, +fotoni, genera un campo elettrico in corrente continua, che poi, con un inverter +si trasforma in corrente alternata, per poter essere utilizzata come sostituto +al comprare elettricità. Il vantaggio di questa tecnologia è la sua capacità di +sfruttare il sole, energia abbondante ovunque, e di essere pure una soluzione +domestica per produrre energia elettrica. Il problema è l'elevato costo iniziale +e la scarsa efficienza dell'impianto, sia a causa dell'intermittenza del bel +tempo, sia per l'inefficienza stessa del metodo di produzione elettrica. +% [nao] +Purtroppo in Canada l'utilizzo di questo mezzo di produzione energetica \`e +ancora. Nel 2014 la produzione elettrica solare fotovoltaica ha +raggiunto un picco in capacit\`a installata di 1.84 GW \cite{nrcan:energyfactsbook}. +Secondo l'agenzia governativa amministrativa \emph{NRCan} la produzione +energetica solare ha un attuale tasso di crescita del 13.8\%, un numero che non +tende ad aumentare. , + + +\section{Energia Solare Termica} + +% [alan] +I pannelli solari termici non vengono utilizzati per produrre elettricità ma per +riscaldare e raffreddare principalmente strutture come case. Come tutte le +tecnologie ci sono varie maniere per costruire questi collettori di calore +solare, ma il metodo più comune è quello del pannello che raccoglie il calore e +lo redistribuisce riscaldando l'aria, abbattendo così il costo e l'utilizzo di +moltissima elettricità che verrebbe sprecata per tali utilizzi. I materiali +utilizzati per questi pannelli sono facilmente riciclabili e non tossici. Per +soddisfare il fabbisogno di una casa basta uno o due di questi pannelli, ma a +dipendenza di dove ci si trova, per esempio al nord, servono pannelli più grandi +Oltre a scaldare acqua o aria, la tecnologia solare termica può anche essere +utilizzata per raffreddare strutture trasformando aria o acqua calda in fredda +per poi climatizzare a dovere. + +\section{Energia Geotermica} +% [nao] +La tecnologia per la produzione di energia geotermica \`e nata all'inizio del +ventesimo secolo in Italia grazie a Piero Ginori Conti di +Firenze\cite{pieroconti}. Questa tecnologia, come la maggior parte dei sistemi +di produzione di energia rinnovabili, sfrutta il vapore per alimentare una +dinamo che a sua volta produce corrente elettrica. I primi impianti infatti +sfruttavano geysers naturali per la produzione di vapore. Dal momento della sua +scoperta l'energia geotermica rimase poco popolare durante la prima met\`a del +novecento, fino all'arrivo della crisi del petrolio e dell'energia tra gli anni +'70 e '80. Con la rapida salita dei dei prezzi del pertrolio causata +dall'embargo agli USA e all'Olanda, molti paesi compreso il Canada avviarno +delle ricerche per sfruttare la nuova risorsa. Purtroppo per\`o le ricerche per +lo sviluppo furono abbandonate presto perch\`e il prezzo del petrolio si +ristabilizz\`o\cite{energycrisis}. In Canada l'energia geotermica \`e gestita +dalla \emph{CanGEA}, una associazione governativa che unisce tutte le imprese +nel settore geotermico. Secondo CanGEA il potenziale energetico geotermico in +Canada \`e di oltre 5'000 MW utilizzando la tecnologia odierna, \ No newline at end of file diff --git a/appunti/infos.md b/appunti/infos.md new file mode 100644 index 0000000..c5e3122 --- /dev/null +++ b/appunti/infos.md @@ -0,0 +1,101 @@ +# Progetto didattico interdisiplinare # + +Materie Combinate: + +- Fisica +- Matematica + +Sito web (contentente la documentazione): +http://sites.google.com/side/pdi20162017 + +## Introduzione ## + +Il PDI sono ~40 ore a scuole durante le ore di inglese/fisica e ~40 ore di +lavoro a casa. L'argomento di quest'anno è l'energia. L'attività sarà svolta +in 18 gruppi da 2. Ad ogni gruppo verrà assegnata una nazione su cui si deve +eseguire la ricerca. + +Si parte daldocumento "MacKay - Sustinable energy", che indica Il consumo pro +capite in 4 settori dati e la produzione pro capite in 6 settori. + +Viene ricordato ancora che la bibliografia sarà un elemento importante nella +valutazione, perciò si deve tenere traccia in maniera ordinata le fonti. + +## Dati nel documento ## + +I 4 settori (del consumo) + +- Mobilità (auto/aereo) +- Cibo e Agricoltura (prodizione/consumi causati) +- Riscaldamento e raffreddamento (casa/frigo) +- Illuminazione + +I 6 settori della produzione energetica + +- Eolico (vento) +- Fotovoltaico (sole) +- Solare termico (sole) +- Idroelettrico (acqua) +- Onde e maree +- Geotermico (calore dal sottosuolo) + +## Nazioni scelte per il progetto ## + +Le nazioni sono scelte in maniera che la documentazione sia completa e +soprattuto in inglese. + +Nazioni + +- USA +- Canada +- Australia +- Giappone +- Cina +- India +- Arabia Saudita +- Emirati Arabi Uniti +- Sud Africa +- Russia +- Messico +- Singapore +- Nuova Zelanda +- Brasile +- Venezuela +- Taiwan +- Norvegia +- Scozia +- Islanda +- Kuwait +- Irlanda +- Malta +- Nigeria +- Italia (?!?) +- Germania +- Francia +- Spagna +- Svizzera + +## Elaborato Scritto ## + +Alla fine del PDI si deve consegnare un elaborato scritto con: + +- Un introduzione principale della nazione (in inglese) +- Consumo pro capite +- Produzione pro capite nelle energie rinnovabili +- Produzione pro capine nelle energie **non** rinnovabili + - nucleare + - carbone +- Politica Energetica + - visione futura +- Conclusioni +- Fonti / Bibliografia + +## Presentazione Orale ## + +La presentazione orale durerà 10 minuti per gruppo. La presentazione e` divisa +nelle seguenti parti. + +- Caratteristiche delle nazioni (in inglese) +- Situazione energetica presente +- Situazione energetica futura +- Aspetti positivi e negativi del progetto diff --git a/appunti/infos.pdf b/appunti/infos.pdf new file mode 100644 index 0000000..98d72bc Binary files /dev/null and b/appunti/infos.pdf differ diff --git a/appunti/politiche_ecologiche.tex b/appunti/politiche_ecologiche.tex new file mode 100644 index 0000000..76c36e8 --- /dev/null +++ b/appunti/politiche_ecologiche.tex @@ -0,0 +1,45 @@ +\section{Politiche Ecologiche} + +Il Canada da un punto di vista diplomatico sembra sia una nazione che si impegna +per poter arrivare ad essere completamente ecosostenibile, infatti \`e parte del +trattato di kyoto e ha contribuito attuvamente prima e durante il summit della +terra a Rio nel 1992. Purtroppo per\`o lo stile di vita Canadese \`e ancora +estremamente non-ecosostenibile e l'influenza culturale dagli USA non incentiva +il cambiamento. Inoltre la vasta quantit\`a di risorse naturali come petrolio +e gas non evidenziano la necessit\`a di migliorare i metodi di produzione +energetica correnti. Poich\`e attualmente le industrie Canadesi sono tra le +pi\`u grandi esportatrici di gas naturale e carbone verso gli stati uniti e il +sud-est asiatico. Nonostante ci\`o il governo Canadese continua ad incentivare +la trasformazione verso una Green Economy. + +\subsection{Emissioni} +Come visto in precedenza la maggior parte dell'energia prodotta in Canada deriva +da foni non rinnovabili, ma che impatto hanno sull'ambienete? +Per incominciare possiamo analizzare le emissioni di $CO_2$ che vengono emessi +per la produzione di ogni kWh in Canada. + +%% TODO: pie chart per le fonti della produzione di energia + +Si pu\`o osservare dal grafico che la produzione energetica Canadese \`e una +combinazione di molte tecnologie, dunque \`e necessario analizzarle una ad una. + +\paragraph{Gasolio (petrolio raffinato):} Questa sorgente di energia quando +bruciata ha un impronta carbonica di $2.3\frac{kg}{l}$\cite{co2:oil} ed ha un +potere caolorico di $43.3\frac{MJ}{kg}$ che convertito equivale a +$12.03\frac{kWh}{kg}$\cite{poterecalorico]}. + +\paragraph{Gas naturale:} + +\begin{table}[] +\centering +\caption{My caption} +\label{my-label} +\begin{tabular}{lrrrr} +\hline +\textbf{Sostanza} & \textbf{Densit\`a in $\frac{kg}{m^3}$} & \textbf{Potere Calorico in $\frac{MJ}{kg}$} & \textbf{in $\frac{kWh}{kg}$} & \textbf{Impronta Carbonica $\frac{kg CO_2}{l}$} \\ \hline +Gasolio & 835 & 43.3 & 12.0 & 2.3 \\ +Gas Naturale & 0.8 & 47.7 & 13.3 & \\ +Carbone & & 24.0 & 6.7 & \\ +Legno & & 15.0 & 4.2 & \\ \hline +\end{tabular} +\end{table} \ No newline at end of file diff --git a/appunti/produzione.md b/appunti/produzione.md new file mode 100644 index 0000000..a9681eb --- /dev/null +++ b/appunti/produzione.md @@ -0,0 +1,136 @@ +# introduzione +Il Canada è un paese ricco di risorse con largo accesso a petrolio, gas naturali +e carbone ma si impegna anche a ricercare e sviluppare metodi di produzione +sostenibili, anche grazie all'accesso al mare e montagne permettendo un +variegato impiego di tecnologie per la produzione di elettricità. Difatti si +impegna a investire ben 220 milioni di dollari in energia pulita ogni anno. +Canada, inoltre è uno dei più grandi paesi produttore di uranio al mondo e sono +i primi ad aver costruito un reattore nucleare funzionante al mondo. La +produzione di elettricità in Canada è più che abbondante questo li rende grossi +esportatori di energia all'estero, soprattutto con i loro vicini Americani e +Messicani. Infatti tra questi paesi si sono scambiati, solo nel 2015, 125 +miliardi di dollari in prodotti energetici. + +## sources ## +http://oee.nrcan.gc.ca/publications/statistics/trends11/pdf/trends.pdf +http://news.gc.ca/web/article-en.do?crtr.sj1D=&crtr.mnthndVl=9&mthd=advSrch&crtr.dpt1D=6683&nid=1033809&crtr.lc1D=&crtr.tp1D=1&crtr.yrStrtVl=2014&crtr.kw=&crtr.dyStrtVl=1&crtr.aud1D=&crtr.mnthStrtVl=1&crtr.page=1&crtr.yrndVl=2020&crtr.dyndVl=4&_ga=1.245233349.1578306522.1443194567%29 +http://www.world-nuclear.org/information-library/country-profiles/countries-a-f/canada-uranium.aspx +https://www.nrcan.gc.ca/energy/international/nacei/18102 +http://www.candu.com/en/home/candureactors/canduhistory.aspx + +# Energia Eolica # + +% [alan] edited by [nao] +Il settore eolico \`e quel ramo della produzione di energia rinnovabile che, con +gigantesche turbine, produce elettricità direttamente dal vento. +Il vento è una forma di energia causata dal sole, siccome l'aria calda, che ha +una densità minore, tende a salire. L'aria fredda la rimpiazza e si forma un +ciclo dove le due correnti d'aria calda e fredda, l'irregolarità e +la rotazione della terra formano il vento. Tutti questi fattori rendono dei +luoghi migliori di altri quando si vuole collocare delle turbine. +Uno dei luoghi dove è più ideale piazzare queste turbine è lontano dalla costa, +nel mare. Poich\`e il vento è molto forte e costante, lo spazio è abbondante +permettendo la costruzione di multiple turbine che permettono la generazione di +vaste quantità di elettricità. +% [nao] +Per questo la morfologia del Canada si presta molto bene. Infatti il Canada +dispone di circa 200'000 km di coste e la maggior parte di esse si trova fuori +da centri urbanizzati, evitando quindi che la costruzione di impianti su vasta +scala disturbi la popolazione locale. Ma se paragonato al resto del mondo la +capacit\`a di produzione energetica Canadese \`e minore di molti paesi come +Spagna o Germania. Nel 2012 i 170 impanti eolci installati rappresentavano il +5\% della produzione energetica nazionale \cite{nrcan:wind}. + +# Energia Idroelettrica # + +%[nao] +Gli impianti idroelettrici sfruttano l'energia potenziale gravitazionale +accumulando dell'acqua creando laghi artificiali, che vengono periodicamente +svuotati facendo scorrere massive quantit\`a di acqua attraverso delle turbine. +Questo mezzo di produzione di energia elettrica sfrutta il ciclo dell'acqua, +perci\`o non \`e destinato ad esaurirsi in alcun futuro prossimo. Come per +l'energia eolica, la morfologia e la posizione geografica del Canada si +presentano eccellenti per questi impanti. La grande quantit\`a di fiumi portano +il Canada al secondo posto in un contesto internazionale con una capacit\`a di +produzione paria a 75,7 GW di elettricit\`a. + + +# Energia Marina # + +% [alan] +Il generatore di elettricità tramite onde sfrutta l'energia delle maree. +Grazie alla luna le acque del mare vengono alzate e abbassate, muovendo una +turbina che genera energia elettrica. Questo metodo è molto speciale poiché +paragonato agli altri metodi di produzione di energia, rinnovabili e non, +sono tutti collegati col sole, ad esempio la turbina eolica genera elettricità +dal vento, che a sua volta viene formato da dislivelli di temperatura causati +dal sole. L'energia mareomotice, invece, è l'unica fonte che dipende dalla luna. +Le onde, invece, sono semplicemente acqua spostata dal vento, dal calore del +sole o da un dislivello, come fiumi o le onde che si infrangono sulla costa. +Tutta questa energia può essere sfruttata da delle turbine. +I problemi di queste tecnologie è il loro elevato costo di +produzione e mantenimento. Siccome immerse in acqua salata, le turbine e la loro +infrastruttura sono soggette a corrosione, la difficoltà di collocazione, +siccome per poter avere un profitto bisogna avere un punto in cui le maree siano +almeno tre metri di ampiezza. +% [nao] +Per questa ragione la produzione con energia marina in Canada \`e dello 0.003\%. + +# Energia Fotovoltaica # + +% [alan] +Il generatore elettrico a luce solare, o anche pannello fotovoltaico, +genera energia elettrica convertendo la luce solare in elettricità. Il pannello +è composto da celle che a loro volta sono costituite da due strati diversamente +drogati, uno positivamente e uno negativamente, che quando colpiti da una luce, +fotoni, genera un campo elettrico in corrente continua, che poi, con un inverter +si trasforma in corrente alternata, per poter essere utilizzata come sostituto +al comprare elettricità. Il vantaggio di questa tecnologia è la sua capacità di +sfruttare il sole, energia abbondante ovunque, e di essere pure una soluzione +domestica per produrre energia elettrica. Il problema è l'elevato costo iniziale +e la scarsa efficienza dell'impianto, sia a causa dell'intermittenza del bel +tempo, sia per l'inefficienza stessa del metodo di produzione elettrica. +% [nao] +Putrtoppo in Canada l'utilizzo di questo mezzo di produzione energetica \`e +ancora. Nel 2014 la produzione elettrica solare fotovoltaica ha +raggiunto un picco in capacit\`a installata di 1.84 GW \cite{nrcan:energyfactsbook}. +Secondo l'agenzia governativa amministrativa \emph{NRCan} la produzione +energetica solare ha un attuale tasso di crescita del 13.8\%, un numero che non +tende ad aumentare. , + + +# Energia Solare Termica # + +% [alan] +I pannelli solari termici non vengono utilizzati per produrre elettricità ma per +riscaldare e raffreddare principalmente strutture come case. Come tutte le +tecnologie ci sono varie maniere per costruire questi collettori di calore +solare, ma il metodo più comune è quello del pannello che raccoglie il calore e +lo redistribuisce riscaldando l'aria, abbattendo così il costo e l'utilizzo di +moltissima elettricità che verrebbe sprecata per tali utilizzi. I materiali +utilizzati per questi pannelli sono facilmente riciclabili e non tossici. Per +soddisfare il fabbisogno di una casa basta uno o due di questi pannelli, ma a +dipendenza di dove ci si trova, per esempio al nord, servono pannelli più grandi +Oltre a scaldare acqua o aria, la tecnologia solare termica può anche essere +utilizzata per raffreddare strutture trasformando aria o acqua calda in fredda +per poi climatizzare a dovere. + +# Energia Geotermica # + +% [nao] +La tecnologia per la produzione di energia geotermica \`e nata all'inizio del +ventesimo secolo in italia grazie a Piero Ginori Conti di +firenze\cite{pieroconti}. Questa tecnologia, come la maggior parte dei sistemi +di produzione di energia rinnovabili, sfrutta il vapore per alimentare una +dinamo che a sua volta produce corrente elettrica. I primi impianti infatti +sfruttavano geysers naturali per la produzione di vapore. Dal momento della sua +scoperta l'energia geotermica rimase poco popolare durante la prima met\`a del +novecento, fino all'arrivo della crisi del petrolio e dell'energia tra gli anni +'70 e '80. Con la rapida salita dei dei prezzi del pertrolio causata +dall'embargo agli USA e all'Olanda, molti paesi compreso il Canada avviarno +delle ricerche per sfruttare la nuova risorsa. Purtroppo per\`o le ricerche per +lo sviluppo furono abbandonate presto perch\`e il prezzo del petrolio si +ristabilizz\`o\cite{energycrisis}. In Canada l'energia geotermica \`e gestita +dalla \emph{CanGEA}, una associazione governativa che unisce tutte le imprese +nel settore geotermico. Secondo CanGEA il potenziale energetico geotermico in +canada \`e di oltre 5'000 MW utilizzando la tecnologia odierna, -- cgit v1.2.1