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Energia

Definizione – Etimologia

Energia è un termine ampiamente utilizzato nel linguaggio comune, ma comunque rappresenta un concetto puramente astratto. Un concetto che ha subito, come molti altri concetti della fisica, speculazioni culturali, influenze filosofiche e religiose, adeguamenti e modifiche sulla base delle vicende storiche ed economiche delle diverse epoche. L’energia del sole, l’energia del vento, l’energia di una persona, l’energia di un cibo: riprendendo il significato fisico maggiormente utilizzato in campo tecnico-scientifico, l’energia esprime l’attitudine di un corpo o di un sistema a compiere un lavoro. Il termine energia deriva dal greco energheia (en in, interno; ergon lavoro, capacità di agire) ed esprime quindi il concetto di lavoro posseduto internamente e che può, anche solo potenzialmente, manifestarsi all’esterno.

Generalità

L’energia, sulla base del primo e secondo principio della termodinamica, oltre a essere caratterizzata dal punto di vista della quantità tramite un numero (espresso con la propria unità di misura, J – joule), si differenzia anche per la qualità: l’energia termica, per esempio, anche se fosse disponibile in gran quantità ma a una temperatura prossima a quella dell’ambiente, sarebbe praticamente inutilizzabile. I grandi problemi che legano l’energia all’ambiente possono essere riassunti nelle due affermazioni:

  1. per poter utilizzare dell’energia (per esempio riscaldare le case, ma anche viaggiare in automobile) occorre produrla, facendo ricorso alle fonti di energia esistenti (per esempio il carbone o la legna o il petrolio);
  2. del potenziale energetico di una fonte solo parte verrà veramente utilizzato, tutto il resto viene sprecato e restituito all’ambiente sotto forma di inquinamento.

Per trasformare l’energia è dunque necessario partire da forme già esistenti (forme di energia primaria) molte delle quali, e proprio quelle attualmente più utilizzate, sono disponibili in quantità limitata (combustibili fossili, quali il petrolio, il carbone, il gas) e sono causa di cambiamenti climatici (innalzamento della temperatura del pianeta, aumento delle precipitazioni e del livello del mare per lo scioglimento dei ghiacciai, incremento delle zone desertificate). A queste fonti principali se ne aggiungono altre, anche se utilizzate in quantità ancora poco significative, ma dotate della caratteristica di essere rinnovabili: l’energia geotermica, l’energia solare, l’energia eolica, l’energia da biomasse. Le energie primarie difficilmente vengono utilizzate direttamente e vengono spesso trasformate in altre forme di energia, più utili alle esigenze dell’uomo. È comunque importante far riferimento all’energia primaria da cui quella secondaria utilizzata deriva e alla sua unità di misura, la tonnellata equivalente di petrolio (TEP). Le esigenze di energia dell’uomo si riferiscono al suo fabbisogno di energia: dai 300 milioni di abitanti e 150 milioni di TEP/anno di duemila anni fa, siamo passati a 5 miliardi di abitanti e 7,6miliardi di TEP/anno nel 1986, per avere oggi, con quasi 7 miliardi persone, un consumo di 10 miliardi di TEP/anno. È interessante verificare che, dall’antichità a oggi, il fabbisogno medio di energia pro-capite è aumentato solo di tre volte e dalla seconda metà del secolo scorso in poi è rimasto pressoché costante, e pari a 1,5 TEP/abitante-anno (anche se diversamente distribuito: 0,7 TEP/abitante in Cina, 3 TEP/abitante in Italia, 12 TEP/abitante in USA). Tutto questo sta a significare che il crescente fabbisogno energetico è dovuto per un fattore quattro alla rivoluzione industriale e di un fattore diciotto all’aumento demografico. Infine si constata che il 20% della popolazione, quella industrializzata, consuma il 90% dell’energia.

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