lunes, 31 de enero de 2011

L'energia rinnovabile. La migliore scommessa del secolo

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Solare termico, solare fotovoltaico, idroelettrico, eolico, geotermico, biomasse, maree.
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Scommetti su energie rinnovabili o pulite, è quello di fermare l'attuale dipendenza dal consumo di carburante fossile, un fornitore leader di CO2, e quindi limitare l'effetto serra, cambiamenti climatici, i rifiuti radioattivi, le piogge acide e l'inquinamento atmosferico. Poi dare al lettore una breve sintesi per introdurre l'argomento interessante di energia rinnovabile.
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Energia Solare . L'energia solare è l'energia ottenuta dalla radiazione solare sotto forma di calore o elettricità. Al momento non vi sono solo due modi per produrli: Attraverso il trasferimento di energia solare della radiazione solare e calore e di acqua attraverso le cellule fotovoltaiche che generano la sua energia elettrica dalla radiazione elettromagnetica del sole, rendendo di energia elettrica.
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Solare termico. Questa energia si verifica quando la trasformazione di energia radiante solare in calore o energia termica. E 'responsabile per il riscaldamento dell'acqua direttamente temperature che raggiungono compresa tra 40 º e 50 º attraverso l'utilizzo di pannelli solari (Le temperature dovrebbero essere sotto di 80 º C). L'acqua calda è conservato per un successivo utilizzo, come il riscaldamento dell'acqua per usi domestici, industriali, riscaldamento, riscaldamento della piscina, l'essiccazione, raffreddamento, ecc. Energia solare termica uso diretto che riceviamo dal sole per riscaldare un fluido. Collettore solare piano è l'applicazione più comune per l'energia termica dal sole.
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Paesi come Giappone, Israele, Cipro e Grecia hanno installato diversi milioni di unità in cui ogni metro quadrato di collettore in grado di produrre annualmente una quantità di energia equivalente a un centinaio di chilogrammi di olio. L'energia solare è una risorsa non solo potente ma anche flessibile. In Odeillo, nei Pirenei francesi, un grande forno solare utilizza 600 specchi per concentrare la luce solare, raggiungendo temperature di oltre 3.000 ° C. Su una scala più piccola, l'energia solare in grado di soddisfare le esigenze di riscaldamento e cottura. Altri utenti di questo tipo di energia, sono il popolo del Tibet nord-ovest, dove si utilizza l'energia solare per bollire l'acqua.
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Le applicazioni più popolari sono per la produzione di acqua calda nelle case, piscine, ospedali, alberghi e processi industriali. A differenza delle tecnologie tradizionali per il riscaldamento dell'acqua, gli investimenti iniziali sono elevati e richiedono un periodo di recupero tra i 5 ei 7 anni, anche se, come è facile dedurre, i costi del carburante è gratuito e la manutenzione sono bassi.
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La maggior parte delle competenze tecnologiche che abbiamo in Thermal Solar Power Plant è stato costruito nel deserto del Mojave, in California. In totale, gli impianti di coprire più di 750 ettari e generare 354 megawatt di elettricità, che è sufficiente per la fornitura di 170.000 famiglie. specchi curvi traccia del sole, concentrando i suoi tubi luminosi che contengono un olio sintetico che viene riscaldato a circa 400 gradi Celsius. Il calore viene utilizzato per produrre vapore che genera energia elettrica mediante una turbina. Altrettanto importanti esperienze nello sviluppo della produzione di energia, si possono trovare in America Latina, in paesi come Colombia, Perù, Cile e Argentina.
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Tra i vantaggi del suo utilizzo, si ha: Sostituisce ad altre fonti energetiche come i combustibili fossili o nucleari. Richiede meno investimento. È autonoma e decentrata. Gratis e fonte inesauribile. Rispetta l'ambiente: smettere immediatamente di rilasciare circa mezzo chilo di CO2 in atmosfera per ogni kW prodotto, in tal modo impedisce in modo significativo le emissioni di gas a effetto serra che causano il riscaldamento globale. Bassa manutenzione.
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Come svantaggio rilevato: il livello delle radiazioni varia da zona a zona e da una stagione all'altra, nella nostra zona varia del 20% tra inverno ed estate). Per raccogliere l'energia solare su larga scala richiederà grandi appezzamenti di terreno. Richiede grandi investimenti iniziali. Si dovrebbe completare questo metodo di convertire l'energia con gli altri. Luoghi dove c'è più radiazioni, sono luoghi deserti e remote, (l'energia non utilizzata per lo sviluppo delle attività agricole o industriali, ecc) .
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Solare fotovoltaico. Questa energia rinnovabile si basa sulla cattura l'energia solare e la conversione in energia elettrica mediante moduli fotovoltaici, che sono formate da metalli dispositivi sensibili alla luce che emettono elettroni quando fotoni incidono su di loro. Convertono l'energia luminosa in energia elettrica. Sono fatti di cellule preparate da silicio puro con l'aggiunta di impurità di alcune sostanze chimiche, in grado di generare ciascuno da 2 a 4 Ampere ad una tensione di 0,46-0,48 V, con materiale prime radiazione solare.
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In linea di principio, questo tipo di energia utilizzata per la fornitura di energia elettrica in luoghi dove non è stato efficace costo di installazione di linee elettriche. Nel corso del tempo il suo utilizzo è stato diversificato al punto da ora di grande interesse per il solare in connessione con la rete.
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Industria del fotovoltaico ha numerose applicazioni in settori quali le telecomunicazioni, automobilistico, marino, parchimetri. I sistemi fotovoltaici si possono trovare anche in luoghi come strade, ferrovie, piattaforme petrolifere o ponti, gasdotti e oleodotti. Esso ha molte applicazioni, come si può avere l'elettricità. L'unica limitazione esistente è il costo del materiale o la dimensione della matrice fotovoltaico. Tra i suoi usi più importanti sono: l'elettrificazione di abitazioni rurali, l'approvvigionamento idrico ai villaggi, il pompaggio dell'acqua / di irrigazione, di telecomunicazione, ripetitori di segnale, telefonia mobile e rurale, trattamento acqua, dissalazione, clorazione, segnali (mare, ferrovia, strada e aria) e di illuminazione, tra gli altri.
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Rispettoso dell'ambiente, questo tipo di energia non inquina, non emette sostanze inquinanti di CO2 o di altri nell'atmosfera. Non consuma carburante. Non producono rifiuti. Nessun rumore ed è inesauribile. Ed economicamente l'installazione è semplice, richiede poca manutenzione, hanno una vita lunga (i pannelli solari della durata di circa 30 anni). Resiste a condizioni meteo estreme: grandine, vento, temperatura, umidità. Non c'è dipendenza dai paesi produttori di carburante. Installazione nelle zone rurali. È usato invece di bassi consumi e case rurali in luoghi dove non c'è rete elettrica. Tollerato aumentare la potenza con l'aggiunta di nuovi moduli fotovoltaici.
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L'energia idroelettrica. L'energia idroelettrica è basata sullo sfruttamento dell'acqua che cade dall'alto. L'energia potenziale durante l'autunno, diventa cinetica. L'acqua passa attraverso le turbine ad alta velocità, causando un movimento rotatorio che alla fine trasformati in generatori di energia elettrica utilizzando. È una risorsa naturale disponibile nelle aree con acqua a sufficienza, e una volta utilizzata, viene restituita a valle. Il suo sviluppo richiede la costruzione di bacini, dighe, canali di diversione, e l'installazione di grandi turbine e apparecchiature per generare elettricità. Si tratta di investire ingenti somme di denaro, pertanto non è competitiva nelle regioni in cui il carbone e petrolio a buon mercato. Tuttavia, il peso delle considerazioni ambientali e dello sforzo di manutenzione una volta divenuti operativi a focalizzare l'attenzione su questa fonte di energia.
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Forza dell'acqua è stato usato per lungo tempo per macinare il grano, ma è stata la rivoluzione industriale, e soprattutto dopo il XIX secolo, quando cominciò ad avere grande importanza con l'emergere di ruote idrauliche per la produzione di energia elettrica. A poco a poco la domanda di elettricità è cresciuta. L'estate a basso flusso e la caduta, accoppiato con il ghiaccio invernale era necessaria la costruzione di grandi dighe, come ruote di acqua sono stati sostituiti da macchine come il carbone per caldaie erano disponibili.
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Il primo impianto idroelettrico moderno è stato costruito nel 1880 nel Northumberland, in Inghilterra. La rinascita di sviluppo idroelettrico è stato causato dal generatore elettrico, seguito da un miglioramento della turbina idraulica e grazie alla crescente domanda di energia elettrica nel ventesimo secolo. Nel 1920 idroelettrica generata e una parte significativa della produzione totale di energia elettrica.
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Nei primi anni novanta, i primi produttori di energia idroelettrica sono stati il Canada e gli Stati Uniti. Canada ottiene il 60% della sua elettricità da energia idroelettrica. A livello mondiale, questa energia rappresenta circa un quarto della produzione totale di energia elettrica, e la sua importanza è in crescita. Paesi in cui l'alimentazione è più importante sono la Norvegia (99%), Zaire (97%) e Brasile (96%). L'impianto Itaipu sul fiume Paranà, si trova tra il Brasile e il Paraguay, è stato aperto nel 1982 ed ha la capacità di generazione più grande del mondo. Per riferimento, il Grand Coulee Dam negli Stati Uniti genera circa 6500 MW, ed è uno dei più grandi.
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Alcuni paesi hanno istituito centrali elettriche di piccole dimensioni con capacità di generazione tra kW e un megawatt. In molte regioni della Cina, per esempio, queste piccole dighe sono la principale fonte di energia elettrica. L'energia idroelettrica ha aiutato la crescita di nuove città industriali che sono stati creati in Europa e in America.
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Tra i suoi vantaggi, abbiamo notato che mentre vi è infinito ciclo dell'acqua è variabile. E 'a basso costo di manutenzione. Basso impatto sull'ambiente. Lunga vita. Può essere utilizzato sia per il consumo e per la piccola scala industriale. Gli svantaggi sono alti costi di installazione iniziale. E ha un significativo impatto ambientale in caso di energia idroelettrica.
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Energia eolica. L'energia del vento, detta anche energia cinetica o energia eolica è l'energia generata per effetto di correnti d'aria.
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L'energia eolica è legato al movimento di masse d'aria si muovono da zone di alta pressione atmosferica alle aree adiacenti di bassa pressione, con velocità proporzionale al gradiente di pressione. I venti sono generati a causa del riscaldamento non uniforme della superficie terrestre dalla radiazione solare, tra il 1 e il 2% di energia dal sole diventa vento. Di giorno, le masse d'aria sopra l', mari oceani e laghi freddo resterà in relazione alle aree limitrofe situate sulle masse continentali. I continenti assorbono meno luce, così l'aria è a terra si espande, e quindi diventa più leggera e sale. L'aria più fredda e più pesante proviene dai mari, gli oceani e dei grandi laghi è messo in moto per riempire lo spazio lasciato dall'aria calda.
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Per sfruttare l'energia eolica è importante conoscere i venti diurni e notturni e stagionali, la variazione di velocità del vento con l'altezza dal suolo, l'entità degli scoppi in brevi periodi di tempo, e valori massimi si è verificato in dati storici con un minimo di 20 anni. E 'anche importante conoscere la velocità massima del vento. Per poter utilizzare l'energia eolica, abbiamo bisogno di raggiungere una velocità minima che dipende dalla turbina a vento per essere utilizzato, ma di solito iniziano tra i 3 m / s (10 km / h) e 4 m / s (14, 4 chilometri all'ora), chiamato "cut-in velocità", e che non superi i 25 m / s (90 km / h), denominata "velocità di cut-out".
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L'energia eolica viene utilizzata mediante l'impiego di macchine eoliche (o aerogeneratori) in grado di trasformare l'energia eolica in energia meccanica utilizzabile di rotazione, sia per guidare direttamente le macchine operatrici, e per la produzione di energia elettrica. In quest'ultimo caso, il sistema di conversione (che comprende un generatore elettrico con i suoi sistemi di controllo e collegamento alla rete) è noto come turbine eoliche. Queste vento muove un elica e attraverso un sistema meccanico ruota il rotore di un generatore, di solito un alternatore che produce energia elettrica. Per l'installazione concentrazioni antieconomico sono di solito raggruppate in parchi eolici cosiddetti.
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Oggi, l'energia eolica è utilizzata principalmente per la produzione di energia elettrica attraverso turbine eoliche. Alla fine del 2007, la capacità mondiale di generatori eolici è stata del 94,1 gigavatios.1 energia eolica generata nel 2009 circa il 2% del consumo globale di elettricità, equivalente alla domanda totale di energia elettrica in Italia, l'economia settimo più grande del mondo.
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L'energia eolica non è nuova, è una delle più antiche di energia con energia termica. Il vento come forza trainante esisteva fin dai tempi antichi e in tutti i tempi è stato utilizzato come tale. L'energia eolica sta crescendo senza sosta da XXI secolo, in alcuni paesi che in altri, con la Germania e gli Stati Uniti, che si sono sviluppati su questo tipo di energia.
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Tra gli aspetti ambientali possono essere notato che anche se all'inizio di installazione, i siti selezionati per questo ha coinciso con le rotte degli uccelli migratori, o le zone dove gli uccelli approfittare dei venti pendenza, che rende turbine eoliche erano in collisione con uccello e pipistrelli, turbine a vento sono la velocità bassa corrente, il problema delle collisioni con uccelli è in declino. L'impatto sul paesaggio è importante a causa della disposizione orizzontale degli elementi che lo compongono e la comparsa di un elemento verticale, come la turbina. Produrre l'effetto discoteca cosiddetto: Questo effetto appare quando il sole è dietro il mulino e le ombre delle pale sono progettate con regolarità sui giardini e finestre, lampeggiante in modo che la gente chiama questo "effetto discoteca" fenomeno . Questo, insieme con il rumore, può portare le persone ad un elevato livello di stress, con un forte impatto sulla salute. Tuttavia, il miglioramento della progettazione di turbine a vento ha permesso loro di ridurre il rumore prodotto. Inoltre, gli operatori di apertura pista e la presenza di parchi eolici rende la presenza umana è costante in luoghi finora poco percorsa. Questo riguarda anche la fauna selvatica.
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Energia Geotermica. Questo tipo di energia è di sfruttare il calore della Terra per ottenere energia elettrica. In altre parole, è l'energia termica contenuta all'interno della Terra che viene trasmesso per conduzione termica verso la superficie. È anche possibile produrre energia elettrica utilizzando un vapore che passa attraverso una turbina che è collegata ad un generatore e produce energia elettrica. Questo geotémica energia si presenta come conseguenza del decadimento degli elementi radioattivi e di calore costante che ha origine nei primi stadi di formazione dei pianeti. Ed è reso presente attraverso processi geologici come i vulcani a tappe postumo, il geyser che sputano acqua calda e sorgenti termali.
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Sulla conversione di energia geotermica in elettricità, è l'uso di un vapore, che passa attraverso una turbina che è collegata ad un generatore, producendo energia elettrica.
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L'utilizzo principale di energia geotermica, si trova in centri termali, sorgenti termali che hanno applicazioni per la salute. Riscaldamento e acqua calda. Elettricità. Mining: Ottenuto da sorgenti sulfuree, sale comune, ammoniaca, metano e idrogeno solforato. L'agricoltura e l'acquacoltura, serre e vivai per il pesce. Tra gli altri.
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Come un vantaggio di esso si dice: E 'una fonte di energia che aiuta a combattere la dipendenza energetica dai combustibili fossili. I rifiuti prodotti è minimo e causare un minore impatto ambientale rispetto a quelli causati da petrolio, carbone. E 'una risorsa a basso costo. Contribuisce alla produzione di energia (elettricità) e di utilizzare il calore direttamente.
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Tra i suoi svantaggi, si osserva che l'emissione di idrogeno solforato è rilevata dal suo odore di uovo marcio in grande quantità non è stata pagata ed è letale. Produce emissioni di CO2 che aumentano il riscaldamento globale. inquina le acque nelle vicinanze, con sostanze come l'arsenico, ammoniaca, ecc. Produce inquinamento termico.
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Biomasse energia. Energia biomassa è un tipo di energia rinnovabile da l'uso di materia organica e inorganica formata in un processo biologico o meccanico, in genere, sostanze che sono esseri viventi (piante, gli esseri umani, animali, ecc), o dei loro resti e detriti. L'utilizzo di energia da biomassa è fatto direttamente (ad esempio da combustione), o mediante trasformazione in altre sostanze che possono essere sfruttate in seguito come combustibile o alimentare.
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Sebbene non sia considerato come l'energia da biomassa, l'energia contenuta nel cibo fornito agli animali e persone, in senso ampio potrebbe essere considerato, anche perché viene convertita in energia da questi organismi in una elevata percentuale di processo di respirazione cellulare.
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La generazione di energia da biomassa, si verifica quando una parte dell'energia che raggiunge la Terra dal Sole viene assorbita dalle piante attraverso la fotosintesi e trasformata in materia organica con un contenuto energetico superiore a quello di sostanze minerali . Così, ogni anno ci sono 2,1 mila undici tonnellate di materia organica secca, con un contenuto energetico equivalente a 68 miliardi di tep (tonnellate equivalenti di petrolio), che è circa cinque volte la domanda mondiale di energia. Tuttavia, la variazione enorme fa solo un vantaggio minimo di esso. Tra le forme più notevole di biomassa per uso energetico comprendono combustibili energetici (canna da zucchero, barbabietole da zucchero, ecc.) Ei rifiuti (agricoltura, silvicoltura, allevamento, fanghi di depurazione urbana, ecc.).
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Si distinguono vari tipi di biomassa, secondo l'origine delle sostanze utilizzate come biomassa vegetale, associati ai vegetali in genere (tronchi, rami, steli, frutti, i residui vegetali e rifiuti, ecc.) E la biomassa animale, ottenuti da prodotti di origine animale (grasso, detriti, escrementi e così via) .
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Altri modi per classificare i tipi di biomassa è fatto dal materiale utilizzato come fonte di energia, residui di legno possono essere sfruttate per produrre energia. Allo stesso modo, il carburante può essere usato come i resti dell'industria di trasformazione del legno, quali segherie, fabbriche di legname e mobili e altri materiali. Le "colture energetiche" sono un'altra forma di biomassa costituita da colture o piantagioni a fini energetici che sono solo, cioè, di sfruttare il loro contenuto e di energia. Tra queste colture hanno, per esempio, gli alberi come il pioppo o altre piante specifiche. A volte no, di solito incluso nel energia da biomassa è limitata a quella ottenuta in secondo luogo da rifiuti, residui, ecc.
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I biocarburanti sono carburanti liquidi derivati da materiali agricoli ricchi di zuccheri, come il grano (etanolo) o grassi vegetali come semi di zucca di colza o di girasole (biodiesel). Questo tipo può anche essere chiamato "colture energetiche". Il bioetanolo è destinato a sostituire la benzina e il biodiesel è quello di sostituire il diesel. Si può dire che essi costituiscono una alternativa ai combustibili tradizionali nel settore dei trasporti, che derivati dal petrolio.
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L'uso energetico delle biomasse residuali, per esempio, riguarda l'ottenimento di energia da rifiuti di legno e residui agricoli (paglia, conchiglie, ossa ...), i rifiuti urbani, reflui zootecnici come concime o letame , fanghi di depurazione, ecc I residui agricoli può anche sfruttare le centrali energetiche esistenti e utilizzare l'energia di paglia di rifiuti provenienti da campi che non vengono utilizzati per l'alimentazione animale.
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Reflui zootecnici, d'altro canto, sono anche una fonte di energia. Liquame e letame proveniente da aziende zootecniche e suini possono essere recuperati dell'energia, ad esempio, utilizzando il gas (o biogas) da essi derivati, per produrre calore ed elettricità. E proprio come l'energia può approfittare di rifiuti urbani, perché anche produrre un gas combustibile o biogas, la fermentazione dei rifiuti organici, che possono catturare l'energia e può essere sfruttata per produrre elettricità e calore, che può essere chiamato impianto di recupero energetico del biogas di discarica.
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Tra i vantaggi ambientali dell'utilizzo di questa energia può includere: Riduzione delle emissioni di CO2. Anche se per l'uso di energia di questa fonte rinnovabile dovrà arrivare a una combustione, e il risultato è acqua e CO2, la quantità di questo gas è un contributo per l'effetto serra può essere considerata la stessa quantità che è stata catturata dalle piante durante la loro crescita. Cioè, non un aumento di questo gas in atmosfera. Non emette uno contaminanti di zolfo o di azoto o particelle solide soltanto. Se i rifiuti viene utilizzato per altre attività come la biomassa, questo si traduce in un riciclaggio e riduzione dei rifiuti. Canali, quindi, eccedenze alimentari agricoli, consentendo l'uso delle terre ritirate. Le colture energetiche sostituire le colture eccedenze del mercato alimentare. Che può offrire una nuova opportunità per il settore agricolo. Consente l'introduzione di colture ad alto valore di rotazione contro monocoltura di cereali. Può causare la crescita economica nelle zone rurali. Riduce la dipendenza dai combustibili fossili.
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Come abbiamo notato in svantaggio: Ha un costo di produzione più elevati rispetto all'energia da combustibili fossili. efficienza energetica inferiore di combustibili da biomassa rispetto ai combustibili fossili. la produzione stagionale. La materia prima è di bassa densità energetica che significa che occupano molto volume e quindi possono avere dei problemi con il trasporto e lo stoccaggio. Necessità di preparazione o di trasformazione per l'uso.
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Di marea. Energia di marea è ottenuta con la marea, cioè la differenza di altezza media dei mari, come la posizione relativa della Terra e della Luna, e derivante dalla forza di attrazione gravitazionale di quest'ultimo e il Sole sulle masse l'acqua dei mari. Questa differenza di altezza può essere sfruttata inserendo parti in movimento per il naturale processo di salita o discesa delle acque, insieme a meccanismi di gasdotti e stoccaggio, per il movimento su un asse., Attraverso il suo accoppiamento ad un alternatore può essere utilizzato per generare sistema elettricità, trasformando così l'energia delle onde in energia elettrica, una forma di energia più utili e utilizzabili.
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Si tratta di un tipo di energia pulita e rinnovabile. L'energia delle maree ha la qualità di essere rinnovabile, mentre la fonte di energia primaria non si esaurisce con il loro sfruttamento, ed è evidente, dal momento che in prodotti di trasformazione di energia non sono prodotti inquinanti gassosi , liquidi o solidi. Tuttavia, il rapporto tra la quantità di energia che può essere realizzato con le risorse esistenti e dei costi economici e ambientali di installazione di tali dispositivi per la trasformazione hanno impedito una proliferazione significativo di questo tipo di energia. Altri modi per estrarre energia dal mare sono: onde, l'energia delle onde, la differenza di temperatura tra la superficie e le acque oceaniche profonde, gradiente termica degli oceani, la salinità delle correnti oceaniche o in mare aperto.
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In Francia, l'estuario del fiume Rance, EDF ha installato un impianto di energia di marea. Operativo dal 1967, producendo energia elettrica per soddisfare le esigenze di una città come Rennes (9% del fabbisogno della Gran Bretagna). Il costo del kwh è stata simile o meno costoso di una centrale elettrica tradizionale, senza il costo delle emissioni di gas serra nell'atmosfera e il consumo di combustibili fossili e ai rischi delle centrali nucleari (13 metri di differenza di marea) . I problemi globali erano abbastanza gravi, come interramento del fiume, i cambiamenti di salinità alla foce nel cambiamento vicinanza e l'ecosistema prima e dopo le installazioni.
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Tra i vantaggi di usare questo punto out energetico, che sono auto-rinnovabile, non inquinante, sono silenziose, materiali a basso costo grezzo, non popolazione concentrata e disponibile in qualsiasi clima e stagione.
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Come svantaggi osservato, che produce impatto visivo e strutturale sul paesaggio costiero, la sua posizione, dipendono da escursione di marea, il trasferimento di energia troppo costosa, produce un effetto negativo sulla flora e la fauna, ed è limitata .
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Da Lenin Cardozo / Jose Forgione

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