Università degli Studi di Teramo

Facoltà di Scienze della Comunicazione

Master Universitario di I Livello in

METODI FORMATIVI E STRUMENTI INFORMATICI PER

LA DIDATTICA

Indirizzo Scienze Naturali

Anno Accademico 2006/2007

Daniela Monaco

“Su aride terre sorgeranno industrie senza inquinamento e senza ciminiere.

Foreste di tubi di vetro si estenderanno nelle pianure. All’interno di palazzi di

vetro avranno luogo quei processi fotochimici che finora sono stati un segreto

geloso delle piante, ma che saranno controllati dall’industria umana. Impareremo

come renderli più produttivi della stessa natura. Infatti la natura non ha fretta,

ma l’umanità si.”

Giacomo Ciamìcian 1912

PRESENTAZIONE DELLA LEZIONE

Disciplina: Scienze della Terra

Classe: I Elettrotecnici Ist.Prof. di Stato per l’Industria e l’Artigianato Teramo

N.Alunni: 22 di cui 2 diversamente abili

Lezione: “ Le Energie Rinnovabili ”

Modulo: “ L’Atmosfera”

Perché la scelta di questo argomento?

“Siamo arrivati alla resa dei conti! ”

L’umanità deve scegliere tra due futuri possibili

Competenze Acquisite

Conoscere la composizione chimica e la partizione verticale dell’Atmosfera

Conoscere il bilancio energetico della Terra

Conoscere i principali tipi di Inquinanti Atmosferici

Conoscere i principali tipi di Inquinamento Atmosferico e conseguenze sull’Ambiente

Materiali e Sussidi

Utilizzo del Laboratorio Multimediale

della Scuola per i contenuti teorici della

lezione utilizzando diapositive

Materiale didattico utilizzato: Libro di testo Materiale fornito dall’insegnante

Metodi

Lezione frontale con l’ausilio delle TIC intese come:

Percorso di indagine

Percorso di apprendimento

Percorso di approfondimento

Percorso di recupero

Obiettivi trasversali

Acquisire il metodo della ricerca

Raccogliere e trasmettere informazioni

Potenziamento delle abilità comunicativo/espressive

Sviluppare le capacità di cooperare e di collaborare all’interno di un gruppo di lavoro

Potenziare il consolidamento e l’ampliamento delle conoscenze

Obiettivi specifici

Analizzare i diversi tipi di risorse energetiche utilizzate

Acquisire la consapevolezza che fra pochi decenni consumeremo più energia di quanta ne produrremo

Comprendere i limiti di sopportazione della Biosfera in merito ad inquinanti come CO2, NO/NO2, polveri

Rendere consapevoli i futuri operatori del settore di un più razionale sfruttamento delle risorse energetiche

Contenuti della lezione

Risorse energetiche

L’Italia e l’Energia

Politiche energetiche in Italia

Le energie rinnovabili

Riduzione degli sprechi energetici

Risorse Energetiche

Risorse non rinnovabili: Combustibili fossili:

petrolio e carbone

Risorse rinnovabili: Fonti alternative:

energia solare, eolica, biomasse

L’Italia e l’energia“Alimentiamo le nostre centrali a CHANEL N°5”

Fonti energetiche acquistate all’estero

54% petrolio 30% gas naturale 8% carbone 7% elettricità da centrali nucleari

Il costo della corrente elettrica in Italia è in media il 60% in più rispetto al resto d’Europa

0

10

20

30

40

50

60

petrolio gas naturale carbone nucleare

Percentuale delle fonti energetiche acquistate all’estero

%

Politiche energetiche nel prossimo futuro in Italia

Sostituzione del petrolio con gas naturale

Incremento dell’importazione di energia dall’estero

Investimenti per lo sviluppo e la crescita delle fonti

energetiche rinnovabili, in particolare EOLICO e SOLARE

Energie Rinnovabili

Solare

Eolico

Biomasse

Energia SolareTecnologie utilizzate per sfruttare l’energia

solare:

Impianti Impianti e

Alcuni esempi dell’impiego di energia solare nella vita di tutti i giorni

solari termici a concentrazione

fotovoltaiciVantaggi Svantaggi

Energia Eolica

Tecnologia utilizzata per sfruttare

Impianti ad

l’energia del vento

energia eolica

Vantaggi Svantaggie

Energia dalle Biomasse

Cosa sono le biomasseQuali sono le biomasse utilizzabili a scopo

energeticoProdotti derivati dalla trasformazione delle

Biomasse e utilizzate a scopo energetico: Biodiesel Biogas e

Bioetanolo

Vantaggi Svantaggi

Riduzione degli sprechi energetici

Aumentare l’efficienza energetica di edifici, macchine e processi industriali, permette di ottenere enormi risparmi

SWISS RE TOWER

Londra Inghilterra

Consuma il 50% in meno dell’energia di un tradizionale edificio commerciale

Ventilazione e sistemi di illuminazione naturale

Riscaldamento naturale passivo

Costruita con materiali che si possono facilmente riciclare

Menara Mesiniaga

Subang Jaya, Malaysia

Lucernai esterni fanno ombra sui lati caldi dell’edificio

Finestre non schermate sui lati freschi migliorano l’illuminazione naturale

Ventilazione naturale

Il tetto ricoperto di piante riduce il deposito del calore

Edificio Malecon

Buenos Aires, Argentina

La sagoma lunga e stretta minimizza il calore solare

Ventilazione naturale nelle trombe delle scale

Planimetria aperta e finestre manovrabili per sfruttare la brezza proveniente dal fiume

Appartamenti

Gerusalemme, Israele

Pannelli solari per il riscaldamento e serbatoi

Muri

Uno spesso isolamento in cellulosa trattiene il calore d’inverno e lo respinge d’estate

Finestre

Doppi vetri riempiti di gas a bassa conduttività riducono il flusso di calore del 50% o più

Bordi sigillati con schiuma di silicone

Lampada fluorescente compatta

Consuma da ad dell’energia necessaria alle lampade a incandescenza

Sensore di presenza che spegne la luce quando non c’è nessuno nella stanza

Forno

Gli elettrodomestici per cucinare sono ancora in fase di sviluppo: raggiunge l’alimento meno del 25% dell’energia consumata da un forno tradizionale

I forni termoventilati possono ridurre il consumo di energia del 20% circa

Frigorifero

Un frigorifero nuovo in media consuma dell’energia di un modello del 1974

Il vecchio frigorifero è stato riciclato, anziché messo in garage, per avere spazio supplementare per le provviste, e così fa fruttare appieno tutti i benefici dei nuovi modelli ad alta efficienza

Acqua calda

Scaldabagno a energia solare con sistema ausiliario non solare

Serbatoio isolato

Lavastoviglie

Viene riscaldata solo l’acqua necessaria al lavaggio, così non serve che l’acqua calda dell’abitazione sia portata alla stessa temperatura

Consuma circa la metà dell’acqua che occorre per il lavaggio manuale

4

1

Computer

Lo schermo a LCD consuma fino al 60% meno dei monitor tradizionali

Genera meno calore

E fatto con materiali riciclabili

5

1

5

1

4

1

4

1

Produzioni didattiche

Strumenti

Ricerche Internet

Mappe concettuali Word-Power Point

Rielaborazione dati Access

Presentazione multimediale

Power Point

Svantaggi dalle Biomasse

Hanno una resa energetica relativamente bassa

L’estensione delle coltivazioni ad uso energetico è limitata dalla sottrazione di terre coltivabili ad uso agroalimentare

L’impatto ambientale è relativamente ridotto

Vantaggi dalle Biomasse

Usa prodotti di scarto come fonte energetica o materie prime abbondanti e rinnovabili

Tecnologia disponibile ed economicamente accessibile

Favorisce il riutilizzo di terre coltivabili ora abbandonate per mancanza di profitto

La loro combustione non contribuisce all’effetto serra e a piogge acide

Svantaggi Energia Eolica

Bassa densità energetica

La potenza prodotta è funzione della velocità del vento

La produzione centralizzata richiede grandi spazi

Utilizzabile solo in zone particolarmente ventose

Hanno un marcato impatto visivo sul paesaggio e sono rumorosi

Vantaggi Energia Eolica

Usa una fonte energetica inesauribile

Tecnologia disponibile ed in continuo sviluppo e miglioramento economicamente accessibile

Carico inquinante nullo

Permette applicazioni che richiedono elettricità in località remote

Svantaggi Fotovoltaico

Bassa densità energetica

Rendimento ampiamente influenzato dalle condizioni atmosferiche

La produzione centralizzata di energia richiede grandi spazi e costi elevati

I pannelli devono essere sostituiti ogni 30 anni circa

Vantaggi Fotovoltaico

Usa una fonte energetica praticamente inesauribile

Tecnologia già disponibile e in continuo sviluppo e miglioramento

Impatto ambientale nullo

Permette applicazioni che richiedono elettricità in località remote

In caso di sovrapproduzione di energia permette di ottenere un ricavo vendendo l’eccesso al gestore della rete elettrica

Svantaggi Solare Termico

Bassa densità energetica

Rendimento ampiamente influenzato dalle condizioni atmosferiche

Non essendo convertibile in un vettore energetico ha un uso esclusivamente locale

Utilizzo limitato ad applicazioni a basso consumo energetico di tipo civile

Vantaggi Solare Termico

Usa una fonte energetica praticamente inesauribile

Tecnologia già disponibile ed economicamente accessibile

Impatto ambientale nullo

Permette applicazioni che richiedono calore in località remote

Università degli Studi di Teramo

Facoltà di Scienze della Comunicazione

Master Universitario di I Livello in

METODI FORMATIVI E STRUMENTI INFORMATICI PER

LA DIDATTICA

Indirizzo Scienze Naturali

Anno Accademico 2006/2007

Daniela Monaco

“Su aride terre sorgeranno industrie senza inquinamento e senza inquinamento e

senza ciminiere. Foreste di tubi di vetro si estenderanno nelle pianure. All’interno

di palazzi di vetro avranno luogo quei processi fotochimici che finora sono stati

un segreto geloso delle piante, ma che saranno controllati dall’industria umana.

Impareremo come renderli più produttivi della stessa natura. Infatti la natura non

ha fretta, ma l’umanità si.”

Giacomo Ciamìcian 1912