Energia: forme e fonti

Che cos'è l'energia?

L'energia è definita come "la capacità di un corpo o di un sistema di corpi di compiere un lavoro".

Ad esempio, l'acqua di un fiume (il corpo) ha energia in movimento, cioè è capace di compiere un lavoro come trasportare un pezzo di legno o far girare le pale di un mulino ad acqua. L'energia è alla base di tutte le attività umane, ma garantisce anche il funzionamento del nostro organismo e quello degli altri esseri viventi.

Il principio di conservazione dell'energia dice che "l'energia non si crea né si distrugge, ma passa da una forma all'altra". L'energia infatti può avere diverse forme: energia meccanica ovvero di movimento, energia termica cioè calore, energia luminosa quindi luce, energia elettrica ovvero dovuta a cariche elettriche o energia atomica cioè l'energia presente nei nuclei degli atomi.

Trasformazione dell'energia

1. L'energia può passare da un corpo all'altro e mantenere la stessa forma. Pensiamo ad esempio ad una palla da biliardo, che ha energia meccanica, quando colpisce un'altra palla, l'energia meccanica passa alla palla colpita.

2. Ma l'energia può anche cambiare forma, pensiamo ad esempio ad una torcia manuale, quando schiacciamo la leva la nostra energia meccanica si trasforma in energia elettrica che si trasforma a sua volta in energia luminosa.

Da dove viene l'energia presente sulla Terra?

La fonte principale di energia è il Sole che ne fornisce alla Terra circa il 95%, il restante 5% proviene dalla Terra.

Il Sole ogni giorno illumina e riscalda la superficie terrestre ma genera anche i venti e le piogge che alimentano il ciclo dell'acqua.

Vediamo in che modo il Sole ci fornisce energia:

• tramite i raggi del Sole poichè i vegetali fissano l'energia solare con il processo della fotosintesi clorofilliana, con il quale producono materia organica. Successivamente, la decomposizione di organismi animali e vegetali dà origine ai combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale);

• grazie ai fiumi che sono alimentati dalle piogge: il ciclo dell'acqua avviene grazie al calore del Sole. Dai fiumi possiamo ricavare l'energia idroelettrica.

• grazie ai venti che sono dovuti al fatto che la temperatura sulla Terra non è omogenea e lo squilibrio tra le zone calde e le zone fredde dà origine ai venti; in questo modo possiamo sfruttare l'energia del vento o energia eolica.

• infine possiamo sfruttare in modo diretto l'energia solare grazie ai pannelli solari e ai pannelli fotovoltaici.

Allo stesso tempo la Terra ci fornisce il 5% di energia rimanente:

• energia geotermica che deriva dal vapore acqueo surriscaldato al di sotto della crostra terrestre che fuoriesce in superificie;

• energia delle maree che sono dovute alla forza di attrazione della Luna sulla Terra;

• energia nucleare dovuta all'energia presente nei nuclei degli atomi.

Le fonti di energia: rinnovabili e non rinnovabili

Le fonti di energia le possiamo suddividere in due categorie: le fonti rinnovabili e le fonti non rinnovabili.

• Le fonti non rinnovabili sono quelle che hanno bisogno di tempi lunghissimi per formarsi e sono i combustibili fossili (carbone, petrolio e gas naturale) e l'energia nucleare;

• Le fonti rinnovabili sono invece sempre disponibili o si formano in tempi più brevi. Tra queste troviamo l'energia solare, eolica, idroelettrica, delle maree e infine quella geotermica.

Le fonti rinnovabili sono energie pulite perchè il loro utilizzo non produce sostanze inquinanti anche se, come vedremo, presentano alcuni limiti. Nonostante questo possiamo affermare con sicurezza che una risorsa rinnovabile è sostenibile se si riproduce almeno alla stessa velocità con cui viene utilizzata. Detto questo, il Sole e il vento sono sostenibili mentre la legna da ardere non è completamente sostenibile!

Tratto da:

• G.Arduino, Hypertech, Lattes, 2020

• G.Arduino, TecnoAPP, Lattes, 2018

• G.Paci, Tecnologia verde, Zanichelli, 2020

• https://www.youtube.com/channel/UCOW-Vxx6WpH3R2fACK5iyJw