LE FONTI DI ENERGIA
Per millenni l’uomo ha avuto a
disposizione per la sua vita solo la sua energia muscolare o quella degli
animali e l’energia naturale che poteva ricavare dalla legna da ardere, o
dall’acqua e dal vento: con queste fonti di energia ha fatto funzionare
macchine come i mulini.
Vecchio mulino ad acqua nel nord della Francia
Con la rivoluzione industriale ha
avuto bisogno di grandi quantità di energia, che ha prodotto prima utilizzando
il carbone, poi il petrolio e i minerali radioattivi. Nel XIX secolo ha
scoperto l’energia elettrica e il consumo di energia è aumentato ancora di più.
L’energia elettrica oggi viene
prodotta in quattro principali tipi di centrali:
1-
le centrali idroelettriche, che sfruttano la caduta
delle acque dei fiumi o dei laghi
2-
le centrali termoelettriche, che producono elettricità
bruciando carbone, gas o petrolio
3-
le centrali geotermiche, che sfruttano il calore
proveniente dal sottosuolo, attraverso fenomeni naturali di tipo vulcanico,
come i soffioni boraciferi o i geyser, ampiamente utilizzati in uno Stato che
ne è ricco come l’Islanda
La centrale geotermica Reykjanes in Islanda
4-
le centrali termonucleari, che utilizzano come
combustibile alcuni minerali radioattivi, tra cui l’uranio.
Che cos’è l’energia nucleare?
L’energia nucleare è un’energia
che si ottiene bombardando con particelle il nucleo dell’atomo (questo processo
si chiama fissione); essa fu utilizzata per la prima volta a scopi militari
durante la Seconda guerra mondiale, quando gli U.S.A. sganciarono una bomba
atomica sulla città di Hiroshima il 6 agosto 1945. Dopo la guerra la fissione
dell’atomo cominciò ad essere utilizzata anche a scopi pacifici per la
produzione di energia elettrica; vennero create centrali nucleari in tutti i
Paesi industrializzati, Italia compresa.
La centrale nucleare di Doel (Belgio) costruita attorno agli anni
Settanta del XX secolo
Per produrre energia elettrica
mediante una centrale termonucleare è necessario utilizzare l’uranio, un
elemento che emette una particolare specie di raggi ed è perciò detto
radioattivo. Dell’uranio viene utilizzata solo una minima parte (circa l’1%),
cioè l’isotopo 235. Da anni si sta studiando il metodo di utilizzare
interamente l’uranio, o la possibilità di creare energia nucleare non
attraverso la fissione, bensì attraverso la fusione, cioè la formazione di un
unico nucleo dall’unione di più nuclei; però finora si sono fatti solo degli
esperimenti.
Negli anni Sessanta del secolo
scorso l’energia nucleare era considerata ottima: era una fonte inesauribile
(cioè che non finisce) e costava poco, perciò si pensava che avrebbe sostituito
le altre fonti di energia. Però poi si capì che questa fonte di energia è
piuttosto pericolosa e l’opinione pubblica (cioè la gente) si è divisa in due
parti: chi è favorevole e chi è contrario al nucleare.
Una recente manifestazione antinucleare a Taipei (Taiwan)
La radioattività (l’emissione di
raggi) è pericolosa, perché, se si viene a contatto con materiale radioattivo,
come l’uranio, si può morire immediatamente, se la dose è molto forte, oppure a
distanza di anni, in seguito a un tumore. Il pericolo c’è anche per i bambini e
per le generazioni future: infatti i genitori colpiti da radiazioni rischiano
di far nascere bambini deformi o già malati, destinati a morire in breve tempo.
A una mostra nelle Filippine organizzata da Greenpeace sulle
conseguenze delle radiazioni sugli esseri umani
Le centrali nucleari, inoltre, sono
pericolose, perché possono subire degli incidenti; nel 1986 un grave incidente
accadde nella centrale di Chernobyl, in Ucraina. Morirono 65 persone e si dice
che negli 80 anni successivi all’incidente moriranno in tutto per tumori altre
4.000 persone; ma secondo numerose associazioni antinucleariste internazionali,
come Greenpeace, i morti saranno almeno 6 milioni. Nei giorni successivi
all’incidente la radioattività si diffuse in tutta Europa, contaminando
vegetali e animali, per cui divenne pericoloso mangiare verdure fresche e bere
latte; la zona attorno alla centrale venne evacuata ed è stata completamente
abbandonata.
Pryp'jat', a 3 km dalla centrale di
Chernobyl è oggi una città fantasma
Coloro che sono favorevoli al
nucleare dicono che il disastro di Chernobyl è unico e non si ripeterà più un
altro incidente simile, perché le centrali nucleari sono sempre più sicure; nel
mondo oggi ce ne sono in funzione più di 440, di cui la metà in Europa, e per
molti anni non ci sono più stati gravi incidenti. Almeno fino al 2011, quando
la centrale di Fukushima Dai-ichi, in Giappone, non ha subito quattro distinti
incidenti, in seguito a un terremoto-maremoto; la zona in cui sorge la centrale
è stata evacuata per chilometri e non sappiamo il numero di persone che sono
state contaminate e che moriranno nei prossimi anni, ma l’incidente ha
sicuramente convinto molte persone che l’energia nucleare continua ad essere
pericolosa.
Un’immagine dell’incidente alla centrale di Fukushima Dai-ichi
Oltre al problema degli
incidenti, c’è quello delle scorie, cioè del materiale di rifiuto prodotto
quando si lavora l’uranio. Queste scorie rimangono radioattive per un
lunghissimo periodo di tempo (oltre un milione di anni) e, anche se vengono
chiuse in bidoni particolari, non si sa dove metterle, perché se venissero a
contatto con l’ambiente, magari in seguito a un terremoto, si verificherebbe
una contaminazione radioattiva, con gravi conseguenze.
Problemi di sicurezza ci sono
anche nell’estrazione dell’uranio, poiché è un’attività altamente pericolosa e
molti di coloro che lavorano nelle miniere di uranio muoiono, perché sono
esposti a dosi letali di radiazioni.
Oggi il problema interessa gli Stati che sono i maggiori produttori di
uranio, cioè l’Australia, il Kazakistan, il Canada, la Russia, il Sudafrica, la
Namibia, il Niger e il Brasile.
La Miniera
Rössing vicino a Arandis, in Namibia, è una delle più grandi miniere di uranio
a cielo aperto del mondo
Tutte questi problemi hanno
limitato in alcuni Stati la costruzione di centrali nucleari; per esempio in
Italia dopo il disastro di Chernobyl un referendum (votazione) nel 1987 ha stabilito di non
costruire più centrali nucleari e quelle che già c’erano sono ora inutilizzate.
Ma che cosa fare, visto che il mondo
ha sempre più bisogno di energia?
Ricordiamo che i combustibili
fossili (carbone, petrolio) sono destinati ad esaurirsi nel giro di circa un secolo
(o anche meno) e che il loro uso sta creando gravi conseguenze ambientali, a
cominciare dall’aumento della temperatura terrestre.
Da molti anni sono state
individuate nuove fonti di energia, che sono chiamate “fonti di energia
alternativa”.
La prima è quella solare, cioè
quella che si può ricavare dal calore del Sole; essa è presente in tutto il
pianeta ed è maggiore nelle regioni più vicine all’equatore, dove
l’irraggiamento solare è più forte. Essa però non è facilmente sfruttabile su
larga scala: le centrali solari hanno ancora basse rese, perché la quantità di
energia solare utilizzabile è ridotta. È molto più produttiva se viene usata
per il riscaldamento delle case o dell’acqua, attraverso i pannelli solari
collocati, per esempio, sui tetti delle case; l’applicazione di questi pannelli
permette di ridurre tutti i consumi energetici domestici e perciò il loro uso
si sta diffondendo in molti Stati europei.
Andasol 1, la
prima centrale ad energia solare prodotta in Spagna, nella provincia di Granada
Un’altra energia alternativa è
quella eolica, cioè del vento, sfruttata da tempi molto antichi attraverso i
mulini a vento. Attualmente generatori di elettricità azionati dal vento (le
cosiddette pale eoliche) sono in funzione in diversi Stati europei; il
paesaggio di questi Stati, soprattutto quelli dell’Europa settentrionale, è
pieno di pale eoliche.
Pale eoliche nei pressi di Copenaghen (Danimarca)
Si può ottenere energia anche
sfruttando le maree, cioè il costante innalzamento e abbassamento del mare
(questo avviene soprattutto sulle coste dell’oceano Atlantico, dove le maree
sono notevoli), oppure sfruttando il movimento delle onde del mare, o utilizzando
il calore di scarico delle industrie e delle centrali elettriche, o recuperando
i rifiuti urbani, o ancora sfruttando biomasse, quali grano, mais, canna da
zucchero, eccetera. Complessivamente, però, tutte queste fonti alternative
forniscono oggi solo una piccola parte dell’energia necessaria, soprattutto di
quella utilizzata dalle industrie.
Per questo la ricerca delle fonti
alternative è in continuo sviluppo e si accompagna anche agli studi sul
risparmio energetico, cioè per evitare gli sprechi della società attuale, non
solo nelle industrie, ma anche negli usi domestici più comuni; in fondo è molto
semplice spegnere la luce in una stanza, quando non viene usata.
Universe of Energy, un padiglione nel Walt Disney World Resort a Bay
Lake, Florida (USA):
il futuro sarà davvero pieno di energia?
SCHEDE SEMPLIFICATE (per alunni
NAI):
Le fonti di energia sono i
sistemi usati per avere una forza che fa un lavoro. Sono fonti di energia:
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i muscoli dell’uomo,
usati per spaccare le pietre, per uccidere gli animali,
per trasportare un oggetto, eccetera
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la forza degli animali, usata per tirare un carro, un
aratro, eccetera
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il calore del fuoco, usato per riscaldare, cucinare,
illuminare, tenere lontano gli animali, eccetera
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la forza dell’acqua, usata per far girare la ruota di un
mulino, per navigare su un fiume, per trasportare i tronchi degli alberi,
eccetera
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la forza del vento, usata per muovere una nave con le
vele, per far girare le pale di un mulino a vento, per far volare un
aquilone, eccetera
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l’energia termica generata bruciando carbone, usata per le
macchine a vapore, per far muovere i treni e i battelli a vapore, eccetera
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l’energia termica ottenuta bruciando petrolio (e suoi
derivati), per far muovere le automobili, riscaldare le case, far funzionare
le fabbriche, eccetera
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l’energia nucleare ottenuta spaccando il nucleo di un
atomo, usata per produrre energia elettrica per le industrie e tanti altri
scopi
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l’energia solare ottenuta dal calore del Sole, usata per
riscaldare le case e l’acqua, per avere energia elettrica, eccetera
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l’energia eolica ottenuta dal vento, usata per produrre
energia elettrica da utilizzare in casa, nelle industrie, eccetera
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