Come è possibile generare corrente elettrica?

La corrente elettrica è una forma di energia. La fisica ci insegna che l’energia non si crea, non si distrugge, ma si trasforma. Se si dispone di una forma di energia, questa la si può utilizzare per ottenere un’altra forma di energia. Pertanto si può utilizzare energia meccanica, termica, dinamica, per avere elettricità.

generare corrente elettrica
Come si genera la corrente elettrica?

Per generare corrente elettrica ci sono numerosi metodi e strumenti. Alcuni permettono di avere elettricità anche se non si dispone di rete elettrica (ad esempio in un’area deserta). Ci sono le dinamo e gli alternatori manuali, che possono alimentare dispositivi come le radio trasmittenti, dispositivi che si alimentano grazie alle celle solari, o generatori con motore a combustione o a scoppio che possono produrre una notevole quantità di energia elettrica.

Se si vuole portare la corrente alla propria abitazione le soluzioni migliori consistono nell’allaccio alla rete elettrica oppure nel dotarsi di un impianto fotovoltaico (o eolico domestico), ma anche in questa seconda ipotesi conviene comunque collegarsi alla rete in modo da assicurarsi la fornitura elettrica anche in caso di guasto di produzione insufficiente del proprio impianto.

La corrente immessa nella rete proviene dalle centrali elettriche.
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Centrali termoelettriche

Le centrali termoelettriche sfruttano la combustione di fonti fossili (carbone, gas o gasolio) per generare energia meccanica, che a sua volta viene convertita in energia elettrica. In pratica il vapore acqueo generato dalla combustione si espande con il calore, mettendo in moto una grossa turbina. Questa a sua volta trasmette il movimento ad un alternatore. Come suggerisce la parola, l’alternatore trasforma l’energia meccanica in corrente alternata.

Successivamente questa corrente va stabilizzata, quindi immessa nella rete ad alta tensione e arriva nelle nostra case dopo un’ulteriore riduzione di intensità e voltaggio.

Le centrali termoelettriche hanno bisogno di una notevole quantità d’acqua, per cui sorgono vicino a fiumi, laghi o mari. Sono state messe spesso sotto accusa per l’inquinamento atmosferico e idrico.

Centrali idroelettriche

Al pari delle centrale termoelettriche, l’energia elettrica è generata da un alternatore mosso da una o più turbine. Ma non è una combustione a muoverle, bensì la forza dell’acqua convogliata verso di esse. Ci sono diversi sistemi: con acqua fluente, bacino di raccolta o con impianti ad accumulazione. Per questo motivo l’idrolettrico è considerato come sistema basato su fonti rinnovabili, in quanto l’acqua non viene consumata e può essere riutilizzata.

Tuttavia le centrali idroelettriche non sono esenti da rischi o impatti sull’ambiente, come modifica del paesaggio, erosione delle coste, cedimenti.

Centrali nucleari

Le centrali elettronucleari, grazie a dei reattori, sfruttano il calore prodotto dalla fissione nucleare delle barrette di uranio per generare vapore che andrà ad alimentare delle turbine collegate a degli alternatori. L’energia generata da una reazione nucleare è di gran lunga maggiore rispetto a quella che può derivare dalla combustione. Ma i costi che comportano sono maggiori. C’è tuttora un dibattito aperto sulla quantità di anidride carbonica che viene emessa da queste centrali, che secondo alcuni studi è estremamente bassa.

Tuttavia i potenziali pericoli connessi ai incidenti stanno spingendo molti Paesi ad abbandonare progressivamente questo sistema. Un ulteriore problema è quello legato all’individuazione dei siti per lo stoccaggio delle scorie radioattive.

E’ ancora in fase di studio la possibilità di generare energia attraverso la fusione (non la fissione quindi), ma è presto per conoscerne le sue possibilità di impiego in un futuro prossimo.

Eolico e Fotovoltaico

Il mercato delle energie rinnovabili in questo momento è in forte espansione. Si intendono tali quelle che non utilizzano combustibili fossili, che non trasformano la materia (come avviene dopo una combustione o una fissione nucleare) e per questo sono anche considerate energie pulite. Le più note sono l’energia solare e quella eolica. Fino a qualche anno fa considerate velleitarie, oggi appaiono in grado di sostituire le fonti fossili.

Secondo il report “Current and Future Cost of Photovoltaics”, infatti, commissionato da Agora Energiewende e redatto dall’ISE dell’Istituto Fraunhofer, entro il 2025 l’energia elettrica prodotta tramite il fotovoltaico costerà di meno rispetto a quella prodotta con gas e carbone, soprattutto nell’Europa centrale e meridionale.

Inoltre, in base uno studio commissionato da Greenpeace ad Altheys, in sud Italia le rinnovabili hanno registrato nel 2013 dei picchi giornalieri dell’80% della domanda totale di elettricità e nei prossimi anni dovrebbe diventare un esportatore di energia rinnovabile.

L’impianto fotovoltaico sfrutta uno o più pannelli solari. Questi catturano l’energia solare, che viene quindi convertita in energia elettrica. I pannelli solari hanno una grande flessibilità di impiego. Possono anche essere montati su piccoli dispositivi (calcolatrici, caricabatterie, etc), su edifici ed ora in via sperimentale anche su veicoli (auto, piccole imbarcazioni, aerei).

L’eolico sfrutta l’energia del vento, che muove le pale innescando un movimento di rotazione che grazie ad un alternare genera corrente elettrica.

Come il fotovoltaico, anche l’eolico può essete utilizzato, oltre che in una centrale, anche in un contesto domestico.
L’impatto ambientale di questi due sistemi è decisamente basso e non implica immissione in atmosfera di anidride carbonica e sostanze tossiche. Le criticità riguardano principalmente l’impatto visivo delle torri eoliche e la sottrazione di terreni alla vegetazione dei pannelli fotovoltaici.

Ci sono anche altri sistemi, meno noti, che generano energia elettrica sfruttando le energie marine.
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