From 004ffbe26deb7635978d854180d4415e5b9e3999 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Nao Pross Date: Tue, 20 Dec 2016 11:03:25 +0100 Subject: renamed 'docs' to 'doc' --- doc/tex/produzione.tex | 163 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 1 file changed, 163 insertions(+) create mode 100644 doc/tex/produzione.tex (limited to 'doc/tex/produzione.tex') diff --git a/doc/tex/produzione.tex b/doc/tex/produzione.tex new file mode 100644 index 0000000..15f3938 --- /dev/null +++ b/doc/tex/produzione.tex @@ -0,0 +1,163 @@ +\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 Rinnovabili} + +\subsection{Energia Eolica} +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. +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: +\[ +\frac{6201MW}{365gg\cdot35.16\cdot 10^6~persone} = 483.20 \frac{kW}{gg\cdot +persona} +\] +In un contesto di produzione esclusivamente rinnovabile la produzione energetica +di impianti eolici si piazza terzo dietro a idroelettrico e biomasse. In 12 +giorni si produrrebbe abbastanza per alimentare una casa per un anno. + + + +\subsection{Energia Idroelettrica} + + +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 pari a 75,7 MW di elettricit\`a. Inoltre per il paese rappresentano +il 62.6\% di energia prodotta in un anno, per un canadese questo significa che +l'idroelettrico gli porta ben: +\[ +\frac{75'707MW}{365gg\cdot 35.16\cdot 10^6~persone} = 5899.2 \frac{kW}{gg\cdot +persona} +\] +Questo gigantesco apporto di elettricit\`a \`e dovuto dalle 25 strutture per +la produzione di energia idroelettrica maggiori >1000MW. Inoltre, per capire +quanto in effetti sia questo numero, ho controllato il consumo annuale di +elettricit\`a di casa, e usiamo 5942 kw/anno. Praticamente in un giorno si +soddisfa un anno di consumi energetici. + +\subsection{Energia Marina} +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. Infatti esiste solo un impianto che sfrutta le +onde ed è l'Annapolis Royal, Nova Scotia operativa dal 1984 costruita sul fiume +Annapolis. Essa ha una sola grossa turbina, di 7.6 metri di diametro, +ma l'apporto di onde è in media di 6.4 metri. Questo impianto produce dagli 80 +ai 100 MW annui quindi: +\[ +\frac{90MW}{365gg\cdot35.16\cdot 10^6~persone} = 7.01 \frac{kW}{gg\cdot persona} +\] +Ci sarebbero luoghi migliori, quali la spiaggia di Fundy che se sfruttata +porterebbe potenzialmente 50000 MW di energia ho anche la spiaggia Cobequid dove +le onde arrivano fino a 14.5 metri. \cite{canencyl:tidal} Tutti impianti ancora +irrealizzabili al momento. Per queste ragioni la produzione con energia marina +in Canada \`e dello 0.003\% + +\subsection{Energia Solare Fotovoltaica} +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. +Purtroppo in Canada l'utilizzo di questo mezzo di produzione energetica \`e +ancora basso. 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. + +\subsection{Energia Solare Termica} +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. Dal 2007 sono stati stimati per 544'000 +m\textsuperscript{2} di +collettori solari i Canada portando 627'000 GJ di energia annui +\cite{nrcan:renewables}. Questo quantitativo è sufficiente a soddisfare il +fabbisogno annuale di energia usata per il riscaldamento dell'Europa che è di +258 mtoe \cite{eea:energy} \cite{eea:households} cioè 1.08e4 GJ + +\subsection{Energia Geotermica} +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. + +\section{Energia Non Rinnovabile} + +\subsection{Petrolio} +\subsection{Gas Naturale} +\subsection{Carbone} +\subsection{Nucleare} -- cgit v1.2.1