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Università Roma “La Sapienza” – Dipartimento di Meccanica ed Aeronautica
Corso di Sistemi Energetici
Il ciclo dell’energia e fonti fossili
Ing. Marco Lucentini
Università di Roma “La Sapienza”
Sommario
• Le forme di energia• Unità di misura• I consumi energetici• Classificazione delle fonti energetiche• Le fonti fossili: il carbone, il petrolio e il gas
naturale
Università di Roma “La Sapienza”
Le forme di energia
Università di Roma “La Sapienza”
Forme di energia
ChimicaElettricaElettromagneticaMeccanica-cinetica-potenziale (e di pressione)
NucleareTermica
Università di Roma “La Sapienza”
Forme di energia
Università di Roma “La Sapienza”
Principali caratteristiche delle forme di energia 1
ENERGIA CHIMICAForze di legame a livello molecolare ed atomicoPuò essere definita di tipo potenzialeSi estrinseca sotto forma di energia termica, oppure elettricaÈ prevalentemente utilizzata quella dei combustibili fossili.
ENERGIA ELETTRICALa forma di energia più versatile per l'uomoQuella disponibile in natura (fulmini) non è direttamente sfruttabileSi usa solo quella prodotta dall'uomo
ENERGIA MECCANICApotenziale e di pressione nel primo caso è quella derivante dal campo di attrazione gravitazionale che agisce
sulla Terra e dall’interazione gravitazionale tra la Terra e gli altri corpi celestinel secondo caso è strettamente legata alla variabile di stato omologacinetica, legata al movimento dei corpi (solidi, liquidi, aeriformi)energia eolicaenergia idraulicaenergia del moto ondoso
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ENERGIA ELETTROMAGNETICALegata all’interazione tra un campo elettrico ed uno magneticoSi trasmette senza il supporto di alcun mezzo fisico e quindi anche nel vuoto, dove è
praticamente esente da fenomeni di dissipazione. In natura, è presente innanzitutto nella radiazione solare
ENERGIA NUCLEAREDovuta alle forze di coesione presenti nel nucleo degli atomiIn natura viene liberata spontaneamente dai radioisotopi (elementi, generalmente di
grande massa atomica) radioattività artificiale (potenziale) -fissione di nuclei di atomi pesanti (quali alcuni isotopi dell’uranio)-fusione di nuclei di atomi leggeri (come, ad esempio, l’idrogeno ed i suoi isotopi)
ENERGIA TERMICALegata allo stato di moto presente nella materia a livello molecolare, atomico o
subatomicoCaratteristica energetica dei corpi che si trovano sopra lo zero assolutoViene considerata la forma meno “nobile” di energia (Secondo Principio della
termodinamica)In natura: energia geotermica.
Principali caratteristiche delle forme di energia 2
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Come arriva l’energia sulla terra
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Il bilancio energetico della terra
•energia proveniente dal Sole, che rappresenta il 99,98% del totale.
•interazione gravitazionale
•energia termica dovuta al calore presente all’interno della Terra
La copertura del fabbisogno delle diverse forme di energia è problema non di quantità ma di disponibilità nello spazio e nel tempo
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SCHEMA DI RIFERIMENTO DELLE FONTI ENERGETICHE E DEGLI USI FINALI
FONTI PRIMARIE
(Energia Chimica, Elettromagnetica, Meccanica, Nucleare e Termica)
FONTI SECONDARIE
(Energia Chimica e Nucleare)
ENERGIA ELETTRICA
AGRICOLI DOMESTICI E SERVIZI INDUSTRIALI TRASPORTI
(Energia Elettrica, Meccanica o Termica)
USI FINALI
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CIVIL APPLICATIONS
PRIMARY ENERGY SOURCES
SECONDARY ENERGY SOURCES
ENERGY CONVERSION
USEFUL EFFECT(WISHED EFFECT)
ENERGY LOST
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Forme di energia o particolari elementi in grado di trasferire quantità di energia nello spazio e nel tempo
Attualmente il principale vettore energetico è l’energia elettrica che però può trasferire energia solo nello spazio e non nel tempo
I vettori energetici
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In passato il principale vettore energetico era l’energia meccanica, anch’essa in grado di trasferire energia solo nello spazio
I vettori energetici in passato
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Il vettore energetico più promettente del futuro è l’idrogeno, che risulta di gran lunga più versatile degli altri vettori perché è in grado di trasferire energia sia nello spazio che nel tempo
I vettori energetici in futuro
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Unità di misura
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Unità di misura dell’energia
Simbolo Nome
J Joule
kcal kcaloria
Wh - kWh Wattora - chilowattora
tep (toe) tonnellata equivalente di petrolio (ton oil equivalent)
BTU British Thermal Unit
bep (boe) barile equivalente di petrolio (barrel oil equivalent)
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Unità di misura della potenza
Simbolo Nome
W - kW Watt - Chilowatt
kcal/h kcalorie/ora
Hp Horse power
BTU/h British Thermal Unit/ora
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Ordini di grandezza delle unità di
misura dell’energia
Per ogni ordine di grandezza della
quantità di energia da misurare c’è un’unità di misura appropriata
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Fattori di conversione tra le principali grandezze energetiche
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Fattori di conversione tra grandezze energetiche
più utilizzati -1
Energia
1 kcal = 4186 J
1 kcal = 1,162 Wh
1 BTU = 0,252 kcal
1 tep = 10.000 kcal = 44,7 GJ
1 m3 GAS = 3,7 x 107 J
Potenza
1 W = 0,86 kcal/h
1 Hp = 746 W
1 BTU/h = 0,000392 Hp
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Fattori di conversione tra grandezze energetiche
più utilizzati -2
Università di Roma “La Sapienza”
Definizione: il potere calorifico è la quantità di energia contenuta in un combustibile
• Potere calorifico inferiore (p.c.i.)• Potere calorifico superiore (p.c.s.)
Per poter comprendere alcune grandezze energetiche occorre conoscere il concetto di potere calorifico che si distingue in:
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Combustibile p.c.i.
Benzine e diesel 10.000 kcal/kg ~ 45 MJ/kg
Carbone 7.000 kcal/kg ~ 30 MJ/kg
Legna 4.000 kcal/kg ~ 20 MJ/kg
Gas Naturale 12.000 kcal/kg ~ 50 MJ/kg
1 kg carburante ~ 1,4 kg carbone~ 2,5 kg legna~ 0,8 kg gas
Potere calorifico inferiore (p.c.i.)di alcuni combustibili
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Combustibile Peso specifico
Benzine e diesel 920 kg/mc
Carbone 450 kg/mc
Legna 400 kg/mc
Gas Naturale 0,75 kg/mc
E’ importante per valutare l’energia che un combustibile riesce a fornire rispetto al suo peso
Peso specifico dei combustibili
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I consumi energetici
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Energy NeedsHuman feeding ~ 0,2 T.C.E./year ~ 0,5 kg COAL/day Total Energy Use per habitant (1998)
World 1,67 T.O.E
OCSE 4,70 T.O.E
UE 3,96 T.O.E
PECE-CIS 2,97 T.O.E
Other Countries 0,83 T.O.E
PECE-CIS (Paesi dell’Europa Centrale e dell’Est e della Confederazione degli Stati Indipendenti) = Middle Europe and East Europe Countries and Independent States Confederation
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Total world population
Developing countries
Developed countries
Billions
Total world population
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Università di Roma “La Sapienza”
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Classificazione delle fonti energetiche
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LE FONTI ENERGETICHE PRIMARIE
FONTI PRIMARIE DI ENERGIA
FONTI DI ENERGIACOMMERCIALI
(FEC)
ENERGIANUCLEARE
FONTI DI ENERGIANON COMMERCIALI
(FENC-FENR)
PETROLIO
CARBONE
RADIOISOTOPI NATURALI
URANIO
FONTI PRIMARIE DI ENERGIA
FONTI SECONDARIE
USI FINALI(Agricoli, Domestici e Servizi, Industriali, Trasporti)
GRADIENTE TERMICO MARINO (OTEC)
MAREE ED ONDE MARINE
ENERGIA EOLICA
ENERGIA SOLARE
ENERGIA GEOTERMICA
COLTURE ENERGETICHE
EN. UMANA E ANIMALE
LEGNO/BIOMASSE
ENERGIA ELETTRICA
GAS NATURALE
ENERGIA IDRAULICA
TORIO
ISOTOPI DELL’IDROGENO
LITIO
GRADIENTE SALINO DEL MARE
SCISTI BITUMINOSI
SABBIE PETROLIFERE
USO RAZIONALE DELL’ENERGIA
RISPARMIO ENERGETICO
Legenda: FEC: Fonti Energetiche CommercialiFENC: Fonti Energetiche Non
CommercialiFENR: Fonti Energetiche Nuove e
RinnovabiliOTEC: Ocean Thermal Energy Conversion
(Conversione dell’Energia Termica Oceanica)
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LE FONTI ENERGETICHE SECONDARIE
FONTI SECONDARIE DI ENERGIA
FONTI DI ENERGIACOMMERCIALI
(FEC)
ENERGIANUCLEARE
FONTI DI ENERGIANON COMMERCIALI
(FENC-FENR)
DERIVATI DEL CARBONE
DERIVATI DEL PETROLIO
COMBUSTIBILIPER LA FISSIONE
COMBUSTIBILIPER LA FUSIONE
USO RAZIONALEDELL’ENERGIA
RISPARMIO ENERGETICO
DERIVATI DAGLISCISTI BITUMINOSI
DERIVATI DALLESABBIE PETROLIFERE
COMBUSTIBILI SINTETICI
COMBUSTIBILI DA RIFIUTI
IDROGENO
BIOGAS
FONTI PRIMARIE DI ENERGIA
FONTI SECONDARIE
USI FINALI(Agricoli, Domestici e Servizi, Industriali, Trasporti)
ENERGIA ELETTRICA
Legenda:FEC: Fonti Energetiche CommercialiFENC: Fonti Energetiche Non CommercialiFENR: Fonti Energetiche Nuove e Rinnovabili
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ALTRA CLASSIFICAZIONE DELLE FONTI ENERGETICHE PRIMARIE
SECONDO IL CRITERIO DELLA RINNOVABILITÀ
FLUSSI ENERGETICI DEL SISTEMA TERRA
FONTI ENERGETICHE NON RINNOVABILI
FONTI ENERGETICHE RINNOVABILI
Radiazione Solare Petrolio Energia Umana ed Animale
Carbone Legno/Biomasse
Gas Naturale Colture Energetiche
Scisti Bituminosi Energia Solare
Sabbie Petrolifere Energia Eolica
Onde Marine, OTEC, Gradiente salino del mare
Energia Idraulica
Energia Gravitazionale Maree
Energia Interna alla Terra Radioisotopi Naturali Energia Geotermica
Uranio
Isotopi dell’Idrogeno
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ALTRA CLASSIFICAZIONE DELLE FONTI ENERGETICHE
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Le fonti fossili,
il nucleare
e le fonti rinnovabili
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Il petrolio
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Il petrolio
• Pregi– alta densità energetica– stabilità fisica/chimica– pochi residui dopo la combustione– facilmente trasportabile
• Difetti– non rinnovabile – distribuito in maniera geopoliticamente diseguale– inquinante
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Genesi del petrolio
Ambiente di accumulo delle sostanze organiche del petrolio
Migrazione del petrolio dalle rocce madri
Rappresentazione schematica di un giacimento petrolifero tipico
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Riserve provate di petroliomiliardi di tonnellate [Fonte: “PETROLE 1972”].
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Consumi annuali di petroliomilioni di tonnellate [Fonte: “PETROLE 1972”].
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Riserve provate di petrolio (fine 2002)(miliardi di barili)
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Classificazione di McKelvey
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Attività di Esplorazione e Produzione
• Prospezione geologica• Prospezione geofisica• Perforazione
• Perforazione• Produzione• Trasporto
Esplorazione Produzione
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Upstream e Downstream
UPSTREAM – è costituito da tutte le attività che riguardano l’Esplorazione e la Produzione di idrocarburi compreso il trattamento primarioDOWNSTREAM – è costituito da tutte le attività che la trasformazione dei prodotti primari (natural gas, crude oil) nei loro derivati
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Prezzi dei combustibili fossili
Eni su dati ONU, FMI, AIE, CEDIGAZ
$/barrel of equivalent oil
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000
Oil Coal Natural gas Inflation
1° oil crisis
2° oil crisis Oil feedback crisis
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Il gas naturale
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GAS NATURALE (GN) : DEFINIZIONE
Combustibile fossile gassoso di origine naturale composto da idrocarburi o miscele di idrocarburi, e di gas non combustibili (gas inerti), che viene estratto dal sottosuolo allo stato naturale separatamente od in associazione ad idrocarburi liquidi.
Nella maggior parte dei casi il Gas Naturale è composto da idrocarburi paraffinici di cui il metano è sempre il componente principale, fino a proporzioni del 98%. Il Gas Naturale può contenere piccole percentuali di anidride
carbonica (CO2) e di acido solfidrico (H2S), entrambi
corrosivi.
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GAS NATURALE LIQUEFATTO (GNL) : DEFINIZIONE
Gas Naturale allo stato liquido (Gas Naturale Liquefatto – GNL) ottenuto attraverso il raffreddamento del Gas Naturale a -160 °C a pressione atmosferica (1 atm).
Liquefatto il Gas Naturale riduce il suo volume di 600 volte (1 mc di GNL = 600 mc GN).
Il procedimento di liquefazione non ha lo scopo di ottenere un “prodotto diverso”, ma di consentire una modalità di trasporto (via nave) alternativa o sostitutiva al trasporto via metanodotto.
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Il gas naturale
• Pregi– Assenza di incombusti (efficienza di combustione)– Impatto ambientale contenuto– Disponibilità continua (distribuzione in reti)– Ridotta manutenzione degli impianti– Distribuzione geopolitica non critica
• Difetti– non rinnovabile – Difficoltà di trasporto e di stoccaggio– Stabilità politica di alcuni Paesi produttori
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OLIO GREZZO vs GN : PUNTI IN COMUNE
RISORSE STRATEGICHE NON RINNOVABILI (IDROCARBURI) IMPIEGATE PER PRODUZIONE DI ENERGIA ELETTRICA E PER RISCALDAMENTO;
TECNOLOGIA SIMILE;
ATTIVITA’ DI LUNGO PERIODO RISCHIOSA, AD ELEVATA INTENSITA’ DI CAPITALE E CONDOTTA IN JOINT VENTURE;
AREE ESPLORATIVE E PRODUTTIVE COMUNI;
PIPELINE.
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OLIO GREZZO vs GN : DIFFERENZE
PER MOLTI ANNI, GN = “SECOND BEST”
GN HA UN PIU’ ELEVATO RAPPORTO RISERVE/PRODUZIONI
OLIO GREZZO DEVE ESSERE RAFFINATO, IL GN HA BISOGNO SOLTANTO DI UN MODESTO LIVELLO DI TRATTAMENTO PRIMA DI ESSERE UTILIZZATO
GN E’ UNA RISORSA MENO INQUINANTE IN TERMINI DI EMISSIONI E DI IMPATTO AMBIENTALE
GN E’ UN PRODOTTO UNICO CON MOLTI MERCATI; IL GREZZO HA UNA VASTA GAMMA DI PRODOTTI DERIVATI
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OLIO GREZZO vs GN : DIFFERENZE
NON ESISTE UN PREZZO “MONDIALE” DEL GN
IL PREZZO DEL GREZZO NON E’ MAI LEGATO A QUELLO DEL GN
IL PREZZO DEL GN E’ ABITUALMENTE INDICIZZATO CON LE QUOTAZIONI DEI GREZZI E DEI PRODOTTI DERIVATI
Università Roma “La Sapienza” – Dipartimento di Meccanica ed AeronauticaLa catena del gas naturale
Approvvigionamenti Trasporto / Stoccaggio / Distribuzione
Impieghi
Esplorazione &Produzione (E&P)
ImportazioniStoccaggio
TRASPORTO SECONDARIOGasdotti a bassa pressioneDISTRIBUZIONE LOCALE
Termoelettrico
Civile
Industriale
EsportazioniTRASPORTO PRIMARIOGasdotti ad alta pressione
Autotrazione
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Catena GNL
Produzione gas
Liquefazione
Shipping
Seller Buyer
Rigassificazione
Trasporto e distribuzione
Stoccaggio
Stoccaggio
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Riserve provate di gas naturale (fine 2002)(miliardi di metri cubi)
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Il carbone
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Il carbone
• Pregi– economicità – stabilità fisica/chimica– facilmente trasportabile– distribuzione geopolitica non critica
• Difetti– non rinnovabile – impatto ambientale critico sia in fase di estrazione che in
fase di impiego a causa della combustione
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Formazione del carbone
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What is coal
Coal is formed by the physical and chemical alteration of peat (coalification) by processes involving bacterial decay, compaction, heat,
and time.
Coal is an agglomeration of many different complex hydrocarbon compounds, some of
which owe their origin to the original constituents in the peat.
Coal is a readily combustible rock containing more than 50 percent by weight of carbonaceous material, formed from compaction and induration of variously altered plant remains similar to those in peat.
Most coal is fossil peat.
Peat is an unconsolidated deposit of plant remains from a water-saturated environment such as a bog or mire; structures of the vegetal matter can be seen, and, when dried, peat burns freely.
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Types of coalThe kinds of coal, in increasing order of alteration (or rank), are lignite (brown coal), sub-bituminous, bituminous, and anthracite.
Bituminous coals: dense black solids, frequently containing bands with a brilliant lustre. Carbon content: 78% to 91%. Water content: 1.5% to 7%.Use: power generation, metallurgical coke production, cement making, heat and steam production in industry.
Sub-bituminous coals: dull black and waxy. Carbon content: 71% to 77%. Water content: up to 10%.Use: electricity generation or conversion to liquid and gaseous fuels.
Brown coals or lignites are browner and softer.Carbon content: 60% to 75%. Water content: 30% to 70%.Oxygen content: up to 30%.Use: power generation, but uneconomic to transport because of the high moisture content.
These coals are also susceptible to spontaneous combustion.
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0 5000 10000 15000 20000 25000 30000
Oil
Coal
Natural Gas
How much coal … (coal reserves/resources)
A ‘Mineral Resource’ is a concentration or occurrence of material of economic interest in or on the Earth’s crust in such form, quality and quantity that there are reasonable prospects for eventual economic extraction.
A ‘Mineral Reserve’ is the economically mineable part of a Measured and/or Indicated Mineral Resource.
A ‘Probable Mineral Reserve’ is the economically mineable part of an Indicated, and in some circumstances, a Measured Mineral Resource.
A ‘Proved Mineral Reserve’ is the economically mineable part of a Measured Mineral Resource.
Part of a Mineral ResourcePart of a Mineral Resource Level of confidenceLevel of confidence
Inferred Mineral Resource Low
Indicated Mineral Resource Reasonable
Measured Mineral Resource High
EJ
Anthracite and bituminous Subtimous and lignite
World Proved Fossil Reserves
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The cycle of coal
Mining
Transportation
Preparation
Industrial sector(Iron&steel/Cement)
Heat&Power sector
Coal preparation, also known as coal beneficiation, is the stage in coal production when the raw runofmine coal is processed into a range of clean, graded, and uniform coal products suitable for the commercial market.
Currently about two-thirds of world hard coal production is extracted by underground mining and one-third by surface mining. Approximately 12% of all
coals produced worldwide are traded internationally.
Approximately 70% ofglobal steel productionis dependent on coal.
Some 37% of the world'selectricity is coal-fired.
The cycle of coalThe cycle of coal
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Coal mining
Coal is mined by two main methods: undergroundunderground (or ‘deep’) mining and surfacesurface (or ‘strip’) mining.
Surface mining, economic only when the coal seam is near the surface, recovers a higher proportion of the coal deposit than underground methods.The equipment used includes: draglines, which remove the draglines, which remove the overburdenoverburden (the term given to the strata between the coal seams and the surface); power shovels; large trucks, which transport overburden and coal; bucket wheel excavators; and high capacity high capacity conveyorsconveyors. Surface mining equipmentequipment has increased dramatically in size over recent years. However, the high capital costhigh capital cost of importing this equipment can favour the selection of underground mining.
There are two main methods of underground miningThere are two main methods of underground mining: room-and-pillar (‘bord’-and-pillar) and longwall mining.With the room-and-pillarroom-and-pillar approach, coal deposits are mined by cutting a network of ‘rooms’ or panels into the coal seam and leaving behind ‘pillars’ of coal to support the roof of the mine. Surface mining operation in Australia. Longwall miningLongwall mining involves the use of mechanised shearers to cut and remove the coal at the face, which can vary in length from 100-250 m. Self-advancing, hydraulic-powered supports temporarily hold up the roof whilst the coal is extracted. The roof over the area behind the face, from which the coal has been removed, is then allowed to collapse.
The majority of the world’s coal
reserves are recoverable by underground
mining.
The choice of mining method is determined by the
geology of the coal deposit.
The cycle of coalThe cycle of coal
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Surface open-pit coal mining
The cycle of coalThe cycle of coal
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Surface strip mining
The cycle of coalThe cycle of coal
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Riserve provate di carbone (fine 2002)(miliardi di tonnellate – tra parentesi la quota di antraciti e bituminosi)
China
114.5 (62.2)
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Source: BP Statistical Review of World Energy 2003
Consumi energetici pro-capite (tep/persona)
The cycle of coalThe cycle of coal
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Il PETROLIO, CARBONE, GAS, NUCLEARE,sono le fonti principali per la produzione elettrica
Schema centrale convenzionale:il calore che occorre per far girare la turbina si ottiene mediante i combustibili: petrolio, carbone, gas, uranio.
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Il calore prodotto tramite questi combustibili dà origine al movimento di una turbina che collegata al rotore di un alternatore consenta la produzione di energia elettrica
Turbina e Alternatore
Università Roma “La Sapienza” – Dipartimento di Meccanica ed Aeronautica
Centrale termoelettrica a ciclo combinato
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Il nucleareL’ENERGIA NUCLEARE E’ LEGATA ALLA
PARTE INTERNA DELL’ATOMO (nuleo).PER RICAVARE ENERGIA DAL NUCLEO
DELL’ATOMO ESISTONO DUE PROCEDIMENTI
• Fissione (rottura) di un nucleo pesante come l’uranio.
• Fusione (unione) di nuclei leggeri come idrogeno.
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NUCLEARE :FISSIONE Un neutrone viene sparato contro un nucleo pesante (es. uranio)
che si spacca in due e libera tre neutroni, si viene a formare così una reazione a catena con emissione di calore.
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NUCLEARE: FUSIONE
Avviene sparando l'uno contro l'altro due atomi leggeri (es. idrogeno) che si fondono assieme formando un atomo più pesante ed emissione
di calore.
La fusione non è attualmente utilizzata nelle centrali perchè non è facilmente
controllabile.
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PETROLIO, CARBONE, GAS, NUCLEARE
Sono purtroppo :
• INQUINANTI
• NON RINNOVABILI Cioè destinate
all’esaurimento
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FONTI DI ENERGIA RINNOVABILI
• EOLICA• SOLARE• IDROELETTRICA• MARINA• GEOTERMICA
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ENERGIA EOLICAENERGIA EOLICA
L'impianto eolico è composto da un rotore che può essere a una a due o a tre pale, da un
sistema frenante di emergenza, da un
generatore elettrico (alternatore) collegato sullo stesso asse ed un
sistema di controllo
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Funzionamento e vantaggi
FunzionamentoFunzionamento
Il principio di funzionamento è lo stesso dei vecchi mulini a vento: le pale esposte alla pressione del vento ruotano facendo ruotare il rotore dell’alternatore.
VantaggiVantaggi
L'energia eolica può raggiungere notevole intensità nei luoghi più ventosi, inoltre è una fonte di energia pulita.
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L'acqua viene riscaldata dal sole e trasferita all'interno del serbatoio attraverso una pompa di circolazione
(circolazione forzata) o sfruttando il principio del termosifone (circolazione naturale).
SOLARE TERMICA
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In un pannello fotovoltaico la luce solare che colpisce un materiale semiconduttore libera elettroni che vengono fatti circolare producendo così direttamente energia elettrica.
La corrente elettrica prodotta è continua, mediante un inverter si può avere corrente alternata.
SOLARE FOTOVOLTAICA
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IDROELETTRICA
Schema Centrale Idroelettrica:
La centrale idroelettrica trasforma l’energia idraulica di un corso d’acqua in energia elettrica.
La forza dell’acqua fa muovere la turbina
legata all’alternatore.
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ENERGIA DAL MAREENERGIA DAL MARE
Vengono sfruttate: le maree, la differenza di calore tra la superficie e la profondità, le correnti, il moto ondoso.
turbina di una centrale turbina di una centrale maremotricemaremotrice
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ENERGIA GEOTERMICA
La geotermia sfrutta il calore del sottosuolo terrestre. Questa energia viene trasferita alla superficie terreste attraverso i movimenti convettivi del magma o tramite le acque circolanti in profondità
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BIOMASSE
Materiale di origine organica non fossile, residui agricoli residui
forestali .Ogni anno in Italia si producono 66
milioni di tonnellate di residui agroforestali che possono essere
usati come combustibile per produrre energia con lo stesso principio delle
centrali convenzionali.
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RIFIUTI SOLIDI URBANI
I 28 milioni di tonnellate di rifiuti solidi urbani che ogni anno vengono prodotti in
Italia possono essere trasformati in energia termica mediante gli inceneritori
(PCI 2000 kCal/kg)
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Inceneritore
Gli inceneritori o termovalorizzatori sono impianti in cui i rifiuti vengono bruciati
per ottenere energia elettrica con lo stesso sistema delle centrali
convenzionali
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GLI USI FINALI
Università di Roma “La Sapienza”
TERMICA
ELETTRICA
MECCANICA
USI FINALI
AGRICOLTURA E PESCA
INDUSTRIALI
TRASPORTI
RESIDENZIALE E TERZIARIO
USI FINALI
BUNKERAGGI
USI NON ENERGETICI (settore petrolchimico)
CLASSIFICAZIONI USI FINALIPer settori:
Per forma di energia:
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PROBLEMI RELATIVIALLA CLASSIFICAZIONE DEGLI USI FINALI
• Classificazione non sempre univoca• Esempi• trasporti di merci e persone all’interno dei grandi
stabilimenti industriali• condizionamento o riscaldamento dei capannoni e
degli uffici industriali• Di solito si considera la finalità specifica dell’uso
energetico finale
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USI FINALI E FORME DI ENERGIA(dal glossario Snam)
• energia meccanica per impieghi fissi (macchine operatrici e pompaggi) e per impieghi mobili (mezzi di locomozione e di trasporto); (occorre ricordare che a sua volta l'energia meccanica nelle società industrializzate è ottenuta da apparecchiature che convertono energia chimica quali motori a combustione interna o energia elettrica)
• energia elettrica (forni elettrici, riscaldamento o condizionamento elettrico, elettrochimica, illuminazione e telecomunicazioni, apparecchiature domestiche):
• energia termica ad alta temperatura, oltre 250 ° (forni industriali, reattori chimici);
• energia termica a media temperatura, tra 120-250 ° (lavorazioni industriali);
• energia termica a bassa temperatura, inferiore a 120 °, per alcune lavorazioni industriali e per il riscaldamento degli ambienti.