Fonte di energia

Una fonte di energia è un fenomeno fisico o chimico la cui energia può essere sfruttata per scopi industriali o biofisici . Una fonte di energia si dice "  primaria  " se proviene da un fenomeno naturale e non è stata trasformata; si dice che sia "  secondario  " se è il risultato di una trasformazione volontaria. Può anche essere qualificato come "  rinnovabile  " se le sue riserve non si esauriscono in modo significativo durante il periodo di funzionamento. Alcune fonti sono anche chiamate "  energia pulita  " nel contesto ecologico .

Catena energetica

Il principio enunciato da Lavoisier sulla conservazione della materia si applica infatti più precisamente all'energia: "nulla si perde, nulla si crea, tutto si trasforma". Quindi ogni "produzione" di energia è di fatto un recupero di forme di energia la cui origine è anche quella dell'universo.

Ad esempio, una dinamo di bicicletta permette di trasformare parte dell'energia cinetica (energia della velocità) del movimento del ciclista in un'energia elettrica che si dissiperà in particolare nelle sue luci per produrre luce, cioè della luce energia , attraverso il riscaldamento del filamento della lampada e quindi del calore ( energia termica ).

Ma l'energia cinetica del ciclista stesso proviene dall'energia biochimica ( dall'ATP delle cellule muscolari) dall'energia chimica degli zuccheri sintetizzata dalle piante che utilizzano l'energia luminosa del sole, che opera dall'energia nucleare prodotta dalla fusione degli atomi di idrogeno , il materiale stesso che costituisce una forma di energia, nota come "  energia di massa  ".

Esistono molte forme di energia, ma non tutte sono utilizzabili.

Fonti primarie

Gli esseri umani sfruttano diversi fenomeni naturali per ottenere energia. La maggior parte delle forme di energia (a parte l'energia delle maree) disponibili sulla Terra sono derivate dirette o indirette dell'energia nucleare ( Sole , stelle e nucleo terrestre ).

Fonti primarie rinnovabili

• l'energia biochimica della materia organica vivente, in particolare zuccheri, amidi e grassi, è necessaria al cibo umano (come in ogni animale) per mantenere il suo organismo, per riscaldarsi;
• la bioenergia si riferisce all'energia immagazzinata dalla biomassa (legno, biocarburanti ...), normalmente recuperata dalla combustione o dalla digestione anaerobica  ;
• l' energia solare trasportata sulla Terra sotto forma di radiazione elettromagnetica, è stata trasformata dall'uomo solo energia termica, fino all'invenzione di celle solari in grado di produrre direttamente dall'elettricità;
• l' energia meccanica , che qualsiasi corpo o fluido in movimento possiede, può essere sfruttata:
  • l' energia idraulica è l' energia meccanica di movimento dell'acqua in un fiume o in una cascata, azionata da mulini ad acqua e da idro  ;
  • l' energia eolica è l'energia cinetica del vento, utilizzata prima nei mulini e poi dalle turbine eoliche  ;
  • l' energia delle maree è generata dal sistema Terra - Luna , provocando un cambiamento del livello del mare ( maree ); è utilizzato principalmente per la produzione di energia elettrica nelle centrali mareomotrici  ;
  • l' energia idroelettrica è derivata dalle correnti marine causate dalle maree, dai venti e in misura minore dalla forza di Coriolis , è azionata tramite turbine  ;
  • l' energia geotermica può essere estratta dal suolo per generare calore e / o freddo (direttamente o utilizzando una pompa di calore o una termofrigopompe), oppure per generare elettricità quando la temperatura è sufficiente.

Fonti primarie non rinnovabili

• I combustibili fossili sono utilizzati per il controllo del fuoco nella preistoria con il carbone e più recentemente il petrolio e il gas naturale per produrre calore, elettricità o per alimentare un motore . Questi combustibili provengono dalla decomposizione della materia organica, e quindi della biomassa. Questa fonte di energia non è rinnovabile perché questa decomposizione potrebbe durare diverse centinaia di milioni di anni;
• l' energia nucleare della fissione o fusione nucleare viene utilizzata per produrre elettricità.
  • La fissione nucleare utilizzata in tutte le centrali nucleari utilizza elementi non rinnovabili come l'uranio come materia prima.
  • Per motivi tecnici, la fusione nucleare non è ancora redditizia dal punto di vista della produzione di energia. Le materie prime utilizzate sarebbero deuterio e trizio . Il primo può essere estratto dall'acqua di mare e il secondo, sebbene non naturalmente presente, viene prodotto nel combustibile delle centrali nucleari a seguito di reazioni di fissione.

Trasformazione dell'energia primaria in energia secondaria

Trasformando energia primaria si ottiene energia secondaria  : questo è particolarmente il caso dell'elettricità di origine termica . Il petrolio greggio trattato in carburante o benzina, incenerimento rifiuti con recupero di energia fornita sotto forma di calore e / o elettricità, la trasformazione di combustibili minerali solidi come il coke o truciolare , sono altri esempi.

Produzione di energia

Riferimento  : Energia in Francia .

Fonti primarie

• Idrocarburi  ;
• Uranio  ;
• Carbone  ;
• Radiazione solare  ;
• Potenza idraulica  ;
• Energia geotermica  ;
• Vento  ;
• Biomasse e rifiuti  ;
• Petrolio  ;
• Gas naturale .

Produzione di elettricità (energia secondaria)

• Centrale nucleare  ;
• Centrale termica a fiamma  ;
• Centrale solare termica concentrata  ;
• Centrale geotermica  ;
• Energia eolica  ;
• Energia solare fotovoltaica  ;
• Energia idroelettrica  ;
• Cogenerazione .

Note e riferimenti

1. O, più esattamente, alla coppia massa ed energia , poiché Einstein afferma l'equivalenza tra questi due concetti con la sua famosa formula: E = mc 2 .
2. "  Le Tritium  " , sull'IRSN
3. Energia secondaria , definizione secondo INSEE .
4. [PDF] Energia in Francia , sul sito ADEME , pag.  4-7 , pubblicato nel luglio 2012.
5. [PDF] Recupero energetico dal trattamento dei rifiuti , p.  20 e seguenti , sul sito francese ladocumentation , consultato il 6 aprile 2015.
6. [PDF] Combustibili minerali solidi , p.  5 , sul sito annales.org , consultato l'11 aprile 2015.

Vedi anche

Articoli Correlati

• Energia
• Energia primaria
• Energia finale
• Energia rinnovabile
• Energia solare
• Consumo di energia