ITIS “E.
MAJORANA” Grottaminarda
(AV)
ANNO SCOLASCTICO 2006/2007
PROGETTO: RISPARMIO ENERGETICO
Docente referente : ing. Michele Zarrella
Il 16 febbraio, si è
celebrato il secondo anniversario del trattato di Kyoto
sulla riduzione delle emissioni di anidride carbonica
(CO2). Ma l’umanità pare che non sia disposta a mettere in
atto i cambiamenti necessari
per rispettarlo. Gran parte della gente continua ad occuparsi delle proprie
faccende e non si rende conto dell’importanza del problema che, invece, va affrontato con decisione e urgenza.
Circa l’80% dell’energia impiegata nel mondo, attualmente, proviene da combustibili fossili. Tali risorse
sono soggette ad esaurimento e producono ingenti danni all’ambiente,
perché emettono nell’atmosfera quantità elevate di anidride
carbonica (CO2) con conseguente aumento dell’effetto serra.
Il pianeta si sta
riscaldando. Parte di questo riscaldamento è dovuto
alle attività dell’uomo.
L’effetto serra
comporta: cambiamento del clima, aumento delle temperature, scioglimento dei
ghiacciai, innalzamento dei mari, uragani, ecc., il
tutto attraverso un processo di tipo esponenziale.
I convegni e gli incontri
che si tengono su questo argomento, compreso
l’ultimo tenuto a Parigi, hanno cercato di dare una risposta ai problemi
che affliggono il pianeta, coniugando l’esigenza della
“salute” della Terra con la sempre crescente richiesta di energia
da parte dell’uomo. A fine secolo si potrebbero riscontrare gravi
problemi planetari, se non mettiamo in atto, in modo incisivo ed urgente, le
seguenti azioni:
1.
ridurre almeno del 20% i consumi di combustibili fossili, (con tecnologie innovative e con un uso razionale ed efficiente dell’
energia);
2. incentivare l'utilizzo di fonti rinnovabili: energia solare, eolica, idrica, geotermica e delle biomasse;
3.
fermare
l’abbattimento delle foreste;
4.
investire maggiormente sulla ricerca per l’uso
dell’idrogeno, (fuel cells: le
celle a combustibile all’idrogeno);
5.
costruire sistemi di reti intelligenti per la distribuzione
dell’energia;
6.
promuovere il risparmio energetico.
Ognuno di noi può fare
subito la sua parte adottando una serie di piccoli
gesti e alcuni accorgimenti quotidiani
che sembrano banali, ma che possono salvare l'ambiente e
Per riflettere su quanta energia elettrica viene sprecata a causa dei led, le spie luminose di stand by degli elettrodomestici come le televisioni, le radiosveglie, i vedeo registratori, i computer, ecc., gli alunni dell’ITIS hanno effettuato la seguente ricerca.
Un LED (Light Emitting Diode), o diodi ad emissione di luce, è un dispositivo semiconduttore. Quando viene alimentato, gli elettroni si muovono attraverso il materiale semiconduttore e alcuni di loro cadono in uno stato energetico inferiore. Nel processo l'energia "risparmiata" viene emessa sotto forma di luce. La lunghezza d'onda (e quindi il colore) della luce può essere regolata utilizzando materiali semiconduttori e processi di fabbricazione diversi. Inoltre, la lunghezza d'onda, propagata dalla luce emessa, è relativamente ristretta, garantendo colori molto più puri.
Attualmente, la maggior parte dei LED è fatta di materiali semiconduttori composti tradizionali quali il nitruro di gallio (GaN). Tuttavia, iniziano a comparire anche i LED formati da materiali organici (OLED). Quelli composti da polimeri (spesso definiti PLED o PoliLED) offrono molti dei vantaggi dei LED tradizionali e possono essere integrati in sorgenti di luce pieghevoli. [tratto dal sito http://www.lighting.philips.com/it]
I LED sono semplici piccole lampadine: sono la rivoluzione nel campo dell'illuminazione. Ci consentono di utilizzare la luce come non l'avevamo mai utilizzata prima. Con i LED si è liberi di creare tutti gli effetti di luce o le installazioni ideati dalla propria immaginazione.
Rispetto alle lampadine tradizionali, i LED offrono numerosi vantaggi, la cui importanza dipende dall'applicazione specifica. Essi sono:
· Vantaggi generali
Nei laboratori del nostro istituto gli alunni hanno esaminato le caratteristiche elettriche dei led che danno una luce rossa e una luce verde. Ne è scaturita la seguente tabella:
LED VERDE |
LED ROSSO |
Intensità luminosa |
||
Tensione (V) |
Corrente (mA) |
Tensione (V) |
Corrente (mA) |
|
1,8 |
0,27 |
1,6 |
0,4 |
fioca |
2,00 |
2,77 |
2,00 |
11,7 |
moderata |
2,50 |
38,8 |
2,50 |
52 |
viva |
3,00 |
72,2 |
3,00 |
111 |
forte |
Ponendoci in una condizione di intensità luminosa fra moderata e viva, senza tener conto dello sfasamento, ma allo stesso tempo non considerando per il momento l’autoconsumo dell’apparecchio (calcolo per difetto), abbiamo considerato che un LED assorba la potenza di 32 mW = 32 x 10-3 W.
Di conseguenza l’energia assorbita da un LED in un giorno è di 32 x 10-3 W x 24 h = 0,768 W h,
e quella assorbita in un anno è
0,768 Wh x
Poca cosa direte voi, ma il fatto che viene sprecata non serve a nulla, anzi, serve ad inquinare.
Allargando il ragionamento ad ogni abitazione e poi a tutta
Da un’indagine eseguita dagli alunni nelle loro abitazioni è scaturito che mediamente in una casa ci sono 48 led. Basti pensare che in ogni abitazione vi sono televisori, computer, decoder, cordless, radiosveglie, play station, ecc. e che solo una radiosveglia ha in totale 31 led.
Allora, tenendo conto della suddetta indagine, l’energia assorbita dai soli led di un’abitazione in un anno è di 48 x 280,32 W h = 13455 W h cioè 13,455 kW h).
Considerando che una
normale lavatrice assorbe mediamente l’energia di 1 kWh per ogni lavaggio, vuol dire che l’energia
sprecata avrebbe consentito di effettuare 13 lavaggi.
Poiché il parco totale delle abitazioni in Italia è di 28 milioni [Fonte Cresme. Centro Ricerche Economiche e di Mercato nell’Edilizia], possiamo calcolare l’energia consumata per i LED in Italia in un anno. Essa è data da 13,455 kW h x 28.000.000 = 376.740.000 kW h. = 376,74 milioni di kWh,
maggiore dell’intero consumo di energia
elettrica per uso domestico di tutta la provincia di Avellino.
Infatti nel 2005 la provincia di Avellino ha consumato per uso
domestico 363,4 milioni di kWh [Fonte ENEL].
Il risultato è sorprendente, ma adesso traduciamolo in euro.
Il costo medio di un kW h è di 0,22 €, quindi in termini di costi si ha
376.740.000 kW h x 0,22 €/ kW h = 82.882.800,00 €.
Incredibile quasi 160 miliardi delle vecchie lire!
Non è finita.
Da un’indagine fatta dagli alunni in questi laboratori è risultato che l’autoconsumo di un televisore CRT è di 6,9W (pari a 216 LED accesi nelle ipotesi espresse sopra). Quindi staccare la spina al televisore equivale a spegnere in un sol colpo 216 LED.
E IL RISPARMIO TOTALE NAZIONALE A QUANTI MILIONI AMMONTEREBBE?
Lasciamo a Voi le ulteriori considerazioni. Noi vi diciamo solo che spegnere una lampada da 60 W inutilmente accesa, nelle ipotesi considerate, equivale a spegnere 1875 LED.
Consigli pratici per il risparmio energetico:
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