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Nucleare di seconda generazione

Più che di energia nucleare di seconda generazione, sarebbe più corretto parlare di reattore nucleare di seconda generazione, una classificazione della progettazione di un reattore nucleare che si riferisce alla classe dei reattori commerciali costruiti fino alla fine degli anni ’90. Siccome la tecnologia nucleare si è evoluta molto rapidamente negli ultimi 10-15 anni, si tende così a generalizzare con le definizioni, parlando così di nucleare di seconda, terza o quarta generazione per distinguere le varie forme che si sono succedute dalla prima originale.

I reattori prototipici di seconda generazione comprendono i PWR, VVER, CANDU, BWR e AGR. Questi si differenziano dalla prima generazione di reattori che si riferiscono al prototipo iniziale dei reattori nucleari destinati alla produzione di energia elettrica. Questi si chiamavano Shippingport, Magnox, Fermi 1, e Dresda. La nomenclatura per i progetti dei reattori, che descrive le quattro “generazioni”, è stata proposta dal Dipartimento per l’energia degli Stati Uniti quando è stato introdotto il concetto di reattori di quarta generazione.

LED

Con l’acronimo LED si intende Light Emitting Diode, diodo ad emissione luminosa. Si tratta in sostanza di un dispositivo semiconduttore che converte elettricità in luce mediante il movimento degli elettroni. La luce viene prodotta attraverso un processo fisico chiamato “Ricombinazione Elettrone-Lacuna” che dà origine all’emissione di fotoni.
I LED sono stati scoperti in Russia già nel 1920 dal tecnico radio Oleg Vladimirovich Losev anche se la paternità e l’applicazione pratica vengono attribuite all’inventore statunitense Nick Holonyak Jr, consulente della General Electric, e fatte risalire al ben più recente 1962.
Losev, nel corso del suo lavoro in radio, notò che i diodi utilizzati nei ricevitori emettevano luce quando vi passava corrente. La seconda Guerra Mondiale interruppe le sue sperimentazioni e la sua vita nel 1942. Nel numero di aprile del 2007 della rivista Nature Photonics, Nikolay Zheludev, riconobbe l’invenzione dei LED attribuendola a Losev.
Verso la fine degli Anni Sessanta, la Monsanto Corporation fu la prima a produrre i LED in serie, e la Hewlett-Packard li impiegò nei suoi primi calcolatori.

Oggi i LED si trovano in quasi tutti i dispositivi elettronici come lettori MP3, lettori DVD, TV, radiosveglia, semafori, dispositivi di illuminazione e computer. I LED sono stati popolari per decenni, ma oggi sono meno costosi, più luminosi e sono disponibili in più colori. Se la lampadina ad incandescenza ha dominato il mercato delle illuminazioni per almeno 100 anni, molti ritengono che il LED la sostituirà completamente molto presto.

Cos’è l’effetto serra

Effetto Serra

L’effetto serra è la capacità di un pianeta di trattenere nella propria atmosfera il calore proveniente dal sole. L’effetto serra è indispensabile per la vita sul nostro pianeta perché regola la giusta quantità di calore nell’atmosfera, evitando gli squilibri termici tipici dei corpi celesti privi di atmosfera e facendo variare il contenuto di vapore acqueo (circa il 70% dell’effetto serra), anidride carbonica e metano nell’atmosfera (insieme rappresentano il 25%).

L’effetto serra avviene grazie alla presenza di alcuni gas, detti gas serra, presenti nell’atmosfera che, per le loro proprietà molecolari spettroscopiche, sono trasparenti alle radiazioni entranti del sole, ad onda corta, mentre riflettono o assorbono le radiazioni infrarosse ad onda larga. L’effetto serra può essere dunque paragonato al fenomeno di trattenimento del calore che si verifica in una serra per la coltivazione. Il fenomeno fu osservato per la prima volta nel 1824 dal fisico-matematico francese Joseph Fourier.

La Biomassa

Biomassa

Con il termine biomassa si indica il materiale di origine organica, vegetale o animale. Nel contesto della biomassa a fini energetici, biomassa viene spesso usato per indicare il materiale a base vegetale, ma la biomassa può applicarsi sia a materiali derivati vegetali che animali.

Composizione chimica.
La biomassa ha una base di carbonio ed è composta da una miscela di molecole organiche che contengono idrogeno, atomi di ossigeno, azoto e spesso anche piccole quantità di altri atomi, tra cui alcalini, alcalino-terrosi e metalli pesanti. Questi metalli sono spesso presenti nelle molecole funzionali come le porfirine, che comprendono clorofilla che a sua volta contiene magnesio.

Compostaggio

Il compostaggio è l’operazione atta a produrre compost, o terriccio, mediante la decomposizione e l’umidificazione delle materie organiche da parte di micro e macrorganismi, come funghi e batteri, in particolari condizioni di equilibrio tra gli elementi chimici delle materie decomposte e in presenza di ossigeno. Il compostaggio è dunque un processo biologico aerobico che trasforma le materie organiche in sostanze umidificate, utili per fertilizzare prati e campi agricoli, perché la decomposizione delle materie organiche migliora la biodisponibilità del suolo e aumenta la biodiversità della microflora del terreno.

Il compostaggio, a livello industriale, utilizza gli scarti organici dei rifiuti solidi urbani per produrre un compost di elevata qualità perché sottoposto a controllo delle condizioni di processo, viene difatti monitorato il giusto quantitativo di umidità, temperatura, ossigenazione; e l’eventuale presenza di residui inquinanti, come metalli pesanti o inerti, e microrganismi nocivi all’agricoltura. Il composto ottenuto è utilizzato in agricoltura a grande distribuzione, oppure per coprire le discariche dei rifiuti, per le bonifiche agrarie e in minor misura per la produzione di biogas. Nel 2009 sono stati trattati circa 3.500.000 tonnellate di rifiuti verdi, scarti organici e liquami, il cui smaltimento ha evitato l’emissione di 7.000.000 tonnellate di CO2 nell’atmosfera.

Biodiesel

Il biodiesel è un biocombustibile ottenuto da fonti rinnovabili, che può essere prodotto da oli vegetali e grassi animali, utilizzabile come carburante e come combustibile nel riscaldamento. E’ simile al diesel fossile convenzionale e nei motori diesel viene utilizzato sia puro che miscelato con il normale gasolio.

Il processo di conversione degli oli in biodiesel prende il nome di transesterificazione. Si tratta di una reazione chimica che prevede la trasformazione di un estere in un altro estere per reazione con un alcol. I componenti alcolici d’origine, glicerolo, vengono sostituiti da alcool metilico, metanolo. Il sottoprodotto della transesterificazione è la glicerina, riutilizzabile per molteplici scopi.

Energia nucleare

Il sole e le stelle sono apparentemente fonti inesauribili di energia. La loro energia è il risultato di reazioni nucleari, in cui la materia viene convertita in energia. Oggi siamo in grado di sfruttare tale meccanismo ed usarlo regolarmente per generare energia. Attualmente, l’energia nucleare fornisce circa il 16% dell’elettricità mondiale (quasi tremila terawatt/ora). A differenza delle stelle, i reattori nucleari che abbiamo oggi lavorano sul principio della fissione nucleare. Gli scienziati stanno lavorando negli ultimi anni per realizzare i reattori a fusione che hanno il potenziale di fornire più energia con meno svantaggi dei reattori a fissione, il principale dei quali sono le scorie radioattive.

I cambiamenti possono verificarsi nella struttura dei nuclei degli atomi. Questi cambiamenti sono chiamati reazioni nucleari. L’energia creata in una reazione nucleare si chiama energia nucleare o energia atomica. L’energia nucleare è prodotta artificialmente dall’uomo in operazioni sotto il controllo umano, ma può essere prodotta naturalmente, come quella del sole. Ma in questo caso non è gestibile.

Deforestazione

Con il termine deforestazione si indica l’eliminazione illegale della vegetazione arborea in un’area boschiva. La deforestazione non va confusa con il diboscamento. Questo indica un’operazione fatta su aree limitate e in maniera legale e programmata, con finalità positive per l’ambiente. Il diboscamento serve difatti per favorire il ricambio della vegetazione, mediante tagli stagionali delle piante vecchie o malate, o bruciate, mentre la deforestazione è mossa da ragioni che nuociono all’ambiente. Spesso sono i fini economici a determinare l’eradicazione di intere aree boschive senza che vi sia una riforestazione programmata, per costruire opere murarie, per attività agricole e, solo in piccola parte, per la vendita del legname.

La deforestazione danneggia l’ambiente e l’ecosistema perché con il taglio degli alberi viene a mancare quel perfetto equilibrio tra l’anidride carbonica e l’ossigeno presenti nell’atmosfera terrestre e si mettono in atto fenomeni quali l’effetto serra e il surriscaldamento globale causati dall’alta concentrazione di CO2, determinata in parte anche dalla combustione fossile.

Biodiversità

Con il termine biodiversità si indica la varietà di tutti gli organismi viventi: piante, animali e microrganismi, l’informazione genetica che contengono e gli ecosistemi che formano e di cui fanno parte. La biodiversità è in genere esplorata a tre livelli: la diversità genetica, la diversità delle specie e la diversità degli ecosistemi. Questi tre livelli creano nel loro insieme la complessità della vita sulla Terra.

Diversità genetica.
La diversità genetica è la varietà di geni all’interno di una specie. Ogni specie è costituita da individui che hanno la loro particolare composizione genetica. Ciò significa che una specie può avere varie popolazioni, ognuna con diverse composizioni genetiche. Per conservare la diversità genetica, bisogna preservare le diverse popolazioni di una specie.
I geni sono le unità di base di tutta la vita sulla Terra. Essi sono responsabili sia delle somiglianze che delle differenze tra gli organismi.
Non tutti i gruppi di animali hanno lo stesso grado di diversità genetica. I canguri, ad esempio, provengono da recenti linee evolutive e sono geneticamente molto simili. I marsupiali carnivori provengono da linee più antiche e sono geneticamente molto più eterogenei.

Solare fotovoltaico

Il solare fotovoltaico è una delle due forme più comuni di sfruttamento dell’energia solare, ed in particolare riguarda la produzione di energia elettrica. L’energia fotovoltaica si produce attraverso una pannello che si installa sui tetti delle case, sul terreno o su un apparecchio elettronico, a sua volta formato da celle fotovoltaiche.

Le celle fotovoltaiche sono composte da materiali semiconduttori i quali convertono la radiazione solare direttamente in elettricità. I pannelli rettangolari costituiti da numerose celle fotovoltaiche possono essere collegati in serie di varie dimensioni e capacità di potenza di uscita che possono andare da uno a 20 chilowatt (Kw) per gli impianti domestici a centinaia o addirittura migliaia di megawatt (Mw, un megawatt equivale a 1.000 chilowatt) per gli impianti montati a terra, ideali per le industrie e le centrali elettriche solari.

Solare Termico

Il solare termico è una delle due forme principali di sfruttamento dell’energia solare. In particolare è quella forma che viene sfruttata per riscaldare l’acqua, permettendo un risparmio in termini energetici ed economici non indifferente, in quanto evita l’utilizzo del gas o dell’elettricità classica per raggiungere lo stesso scopo.

Il sole fornisce generosamente energia gratuita per scaldare i nostri corpi e far crescere il nostro cibo, per illuminare i nostri giorni e asciugare i vestiti. Dunque da qui è nato il pensiero: perché non utilizzare l’energia termica per produrre calore in casa?

Energia Geotermica

L’energia geotermica (dal greco geo, “terra”, e thermos, “calore”) è generata da fonti di calore geologiche. E’ un’energia rinnovabile e pulita che utilizza il calore naturale della Terra, alimentato dall’energia termica rilasciata nei processi di radioattività.

La radioattività, o il decadimento radioattivo, è un insieme di processi mediante i quali il nucleo atomico instabile di un elemento radioattivo, come l’uranio, il potassio o il torio, trasmutano in atomi dal contenuto energetico inferiore, raggiungendo al contempo uno stato di maggiore stabilità. Questi elementi si trovano naturalmente all’interno del nostro Pianeta.

L’interno della Terra, chiamato Geosfera è costituito da più involucri concentrici caratterizzati da un aumento di temperatura più ci si avvicina al centro della Terra: la crosta terrestre, il mantello, e il nucleo.

Energia Eolica

L’energia eolica è il risultato della conversione dell’energia cinetica del vento in altre forme di energia, quali l’energia elettrica e la meccanica. Ai nostri giorni l’energia del vento viene convertita principalmente in energia elettrica attraverso una centrale eolica.

L’energia eolica è stata la prima fonte di energia rinnovabile ad essere scoperta e utilizzata dall’uomo, dopo il fuoco. Una prima forma di conversione dell’energia cinetica del vento si è avuta con il mulino a vento, inventato nel VII secolo d.C. circa nella regione del Seistan, nell’odierno Afghanistan. L’uso del mulino a vento come forza motrice per triturare i cereali, per pompare l’acqua dei polder olandesi, e per l’irrigazione, viene abbandonato nel corso del XIX secolo con l’invenzione delle macchine a vapore alimentate a carbone, molto più conveniente, allora. A partire dal 1970 tuttavia, la domanda sempre maggiore di energia e l’aumento dei costi delle materie prime, ha riportato in auge l’interesse per l’energia eolica.

Energia Solare

Con energia solare si intende la luce radiante ed il calore derivante dal sole, sfruttata dall’uomo fin dai tempi antichi utilizzando una serie di tecnologie in continua evoluzione. L’energia solare, insieme ad altre risorse come il vento, la potenza del moto ondoso, l’energia idroelettrica e le biomasse, fa parte di quel gruppo di fonti denominate “rinnovabili” disponibili sulla Terra. Attualmente solo una minuscola frazione di energia solare disponibile è utilizzata dall’uomo.

L’energia solare è ovunque. Per questo è stata una delle prime forme di energia rinnovabile prese in considerazione dall’essere umano, ed è sfruttata essenzialmente sotto due precise forme: energia termica tramite il solare termico ed energia elettrica tramite il solare fotovoltaico. Un elenco di tutto ciò che si può fare con l’energia del sole è impossibile da compilare, anche perché ogni giorno vengono alla luce delle nuove forme di sfruttamento di quest’energia letteralmente inesauribile, ma una parziale lista di queste applicazioni comprende il riscaldamento e il raffreddamento attraverso l’architettura solare, la distillazione e la disinfezione dell’acqua potabile, l’illuminazione tramite la luce naturale, la produzione di acqua calda, la cucina solare e, il modo più comune di utilizzare il sole, la produzione di elettricità attraverso pannelli solari.

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