Esercizi: Fonti rinnovabili e non rinnovabili

Classifica queste fonti di energia in rinnovabili o non rinnovabili:

1. a) L'energia del Sole.
2. b) Il carbone.
3. c) Il vento.
4. d) Il gas naturale.

Perché diciamo che l'energia solare è rinnovabile? Spiegalo con parole tue, pensando se il Sole si «consuma» quando lo usiamo.

Completa la frase con le parole mancanti: «Le fonti non rinnovabili sono quelle che si $\dots$ quando le usiamo, perché la natura impiega $\dots$ di anni per formarle di nuovo. Due esempi sono il $\dots$ e il $\dots$».

Quale fonte di energia usa ciascuno di questi impianti?

1. a) Dei mulini giganti in cima a una collina.
2. b) Dei pannelli scuri sul tetto di una casa.
3. c) Una diga che rilascia acqua dalle sue paratoie.
4. d) Una centrale che brucia gas per scaldare il vapore.

Di' se è vero o falso e correggi le frasi false:

1. a) «Il petrolio è una fonte rinnovabile».
2. b) «La legna e gli scarti di potatura sono biomassa, una fonte rinnovabile».
3. c) «Se mettiamo molti mulini, il vento finisce».

In alcuni paesi ci sono acque termali calde che escono dal suolo, riscaldate dall'interno della Terra.

1. a) Come si chiama la fonte di energia che sfrutta questo calore?
2. b) È rinnovabile o non rinnovabile? Giustificalo.

In una centrale nucleare si usa l'uranio come «combustibile».

1. a) L'energia nucleare è rinnovabile o non rinnovabile? Pensa se l'uranio si esaurisce.
2. b) Indica il problema più noto di questa energia, legato a ciò che resta dopo averla usata.

A casa di Leo si cucina con la bombola di butano e in inverno ci si scalda con un camino a legna.

1. a) Quale fonte di energia usa la cucina e quale il camino?
2. b) Quale delle due è rinnovabile? Perché?

La scuola ha installato pannelli solari sul tetto della palestra.

1. a) Indica due vantaggi di produrre così la propria elettricità.
2. b) Indica uno svantaggio dell'energia solare e spiega come si può risolvere o attenuare.

Un intero quartiere si riscalda con il calore del sottosuolo grazie a un impianto geotermico.

1. a) Perché è considerata una fonte rinnovabile?
2. b) Quale vantaggio ha rispetto al riscaldarsi bruciando gas?
3. c) Si potrebbe realizzare un impianto così in qualsiasi luogo? Motiva la risposta.

Una caldaia a biomassa brucia $4\ \text{kg}$ di pellet al giorno, e ogni chilogrammo fornisce $5\ \text{kWh}$ di calore.

1. a) Quanti $\text{kWh}$ di calore fornisce la caldaia ogni giorno?
2. b) Quanti $\text{kWh}$ fornisce in un mese di $30$ giorni?

Il carbone e il gas naturale sono fonti fossili.

1. a) Quale problema comune hanno per il clima del pianeta? Indica il gas che emettono quando vengono bruciati.
2. b) Se questo problema è così serio, perché secondo te molti paesi continuano a usarli? Dai almeno una ragione.

Una diga idroelettrica produce elettricità rilasciando l'acqua dell'invaso, come mostra lo schema della figura.

1. a) Scrivi un vantaggio di questa fonte.
2. b) Scrivi uno svantaggio per l'ambiente del fiume e della valle.
3. c) È rinnovabile? Giustificalo.

L'etichetta di un'auto elettrica dice «zero emissioni».

1. a) Spiega perché ciò si avvicina alla realtà solo se l'elettricità con cui si ricarica proviene da fonti rinnovabili.
2. b) Se l'elettricità è prodotta in una centrale che brucia carbone, dove vengono emessi allora i gas? Il problema è scomparso o si è solo spostato?

In un allevamento di mucche sfruttano i liquami per produrre biogas, con cui cucinano.

1. a) Perché il biogas è considerato una fonte rinnovabile?
2. b) Oltre a fornire energia, quale altro vantaggio ha lo sfruttare i liquami?
3. c) Questa fonte potrebbe da sola rifornire una grande città? Motiva la risposta.

Per fare i compiti puoi usare un computer fisso da $200\ \text{W}$ o un portatile da $50\ \text{W}$, e impieghi $2\ \text{h}$ con entrambi.

1. a) Quanta energia consuma ciascuno, in $\text{Wh}$?
2. b) Quanti $\text{Wh}$ risparmi ogni pomeriggio usando il portatile?

Il comune di un paese deve scegliere tra installare un parco eolico sulla collina o una piccola centrale a gas vicino alla zona industriale.

1. a) Scrivi due argomenti a favore del parco eolico.
2. b) Scrivi due argomenti a favore della centrale a gas.
3. c) Scegli una delle due opzioni e difendila con argomenti tuoi, rispondendo a uno degli svantaggi che ha.

A casa di Carla, la tv e la console restano sempre in standby, con la lucina accesa. Insieme consumano $0,5\ \text{kWh}$ al giorno senza che nessuno le usi.

1. a) Quanti $\text{kWh}$ sprecano in un anno di $365$ giorni?
2. b) Quanto denaro viene buttato ogni anno, a $0,20\ \text{€/kWh}$?
3. c) Proponi due abitudini di consumo responsabile che riducano questo spreco.

Un compagno afferma: «Dato che il Sole e il vento sono gratis e non si esauriscono, risparmiare energia non sarà più necessario quando tutto sarà rinnovabile».

1. a) Spiega perché l'energia rinnovabile non è davvero «gratis»: pensa agli impianti, ai materiali e al terreno.
2. b) Indica un motivo per cui continuerà a essere necessario risparmiare anche se tutta l'energia sarà rinnovabile.
3. c) Riscrivi la frase del tuo compagno in modo che sia corretta.

Un paese consuma $1000\ \text{kWh}$ di elettricità al giorno e il $40\ \%$ proviene da fonti rinnovabili. Il grafico riassume il consumo del paese e la sua quota rinnovabile.

1. a) Quanti $\text{kWh}$ rinnovabili consuma al giorno?
2. b) L'anno successivo i pannelli solari vengono raddoppiati e i kilowattora rinnovabili salgono a $800$. Se il consumo resta $1000\ \text{kWh}$, quale percentuale rinnovabile raggiunge il paese?
3. c) Immagina che, con tanta energia pulita, la gente sprechi e il consumo salga a $1600\ \text{kWh}$ al giorno. Quale percentuale rinnovabile rimane allora? Che conclusione ne ricavi sull'installare rinnovabili e risparmiare energia?

Sull'energia nucleare ci sono opinioni molto contrastanti.

1. a) Scrivi due argomenti di chi è a favore: pensa a quanta energia fornisce, se emette anidride carbonica quando funziona e se dipende dal tempo che fa.
2. b) Scrivi due argomenti di chi è contro: pensa ai rifiuti e agli incidenti.
3. c) Esprimi la tua opinione motivandola: un paese dovrebbe puntare sull'energia nucleare mentre installa più rinnovabili?

Fabbricare un telefono cellulare consuma molta energia: le miniere, le fabbriche e il trasporto ne consumano tanta quanta anni di utilizzo dell'apparecchio.

1. a) Spiega perché cambiare cellulare ogni anno consuma molta energia anche se il cellulare nuovo passa la maggior parte della giornata spento.
2. b) Proponi due scelte di consumo responsabile che riducano questo consumo.
3. c) Collega questo risparmio all'uso di fonti non rinnovabili.

Qualcuno afferma: «In Italia c'è molto sole, quindi tutta l'elettricità dovrebbe già essere solare».

1. a) Indica due ragioni per cui ciò non è così facile come sembra.
2. b) Proponi una combinazione di fonti rinnovabili che possa fornire elettricità anche di notte e giustificala.
3. c) Spiega quale ruolo possono avere le batterie o gli impianti di pompaggio in questo sistema.

Un autobus urbano con $40$ passeggeri consuma in un tragitto la stessa energia di $10$ auto che fanno lo stesso percorso con una sola persona ciascuna, come mostra la figura.

1. a) Quante volte meno energia per persona consuma l'autobus rispetto all'auto?
2. b) Spiega perché usare il trasporto pubblico aiuta a consumare meno fonti non rinnovabili.
3. c) Proponi altri due modi per ridurre l'energia che consumiamo nei trasporti.

Sfida del tema. Audit energetico di una tazza di tisana.

1. Fase 1: Misura casalinga. Scalda $200\text{ ml}$ di acqua in un pentolino o nel microonde. Misura con un termometro da cucina (incertezza di $\pm 0,5\text{ }^\circ\text{C}$) la temperatura ogni $30\text{ s}$ per $2\text{ min}$. Costruisci una tabella di dati ($t$, $T$) e disegna il grafico di $T$ in funzione di $t$. Spiega quali trasformazioni di energia sono avvenute e dove ci sono state perdite di energia utile.

2. Fase 2: Individuazione della fonte. Accedi al sito di Terna (sezione «Dati in tempo reale») all'ora in cui hai fatto l'esperimento. Annota la percentuale di produzione elettrica proveniente da fonti rinnovabili (eolica, solare, idroelettrica) e non rinnovabili (termoelettrica da combustibili fossili, ad es. ciclo combinato).

3. Fase 3: Relazione breve. Scrivi una proposta di una pagina che metta in relazione l'energia usata nella tua cucina con l'impatto ambientale del mix elettrico consultato, proponendo due misure di risparmio energetico realizzabili a casa tua.

Verrà valutato:

• Rigore nella raccolta dei dati, calcolo dell'incertezza e rappresentazione grafica ($T$ in funzione di $t$).

• Corretta individuazione delle forme, delle trasformazioni e della degradazione dell'energia.

• Analisi critica dei dati reali di Terna (rinnovabili e non rinnovabili) e fattibilità delle proposte.