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 la Terra. Alcuni di essi sono:

  1. sostituire le lampade a resistenza con quelle a fluorescenza compatte (con un risparmio energetico di quattro volte il consumo attuale);
  2. regolare il termostato dello scaldabagno al disotto di 50° e spegnerlo quando si è sicuri che non servirà;
  3. camminare a piedi o in bicicletta;
  4. effettuare la raccolta differenziata;
  5. utilizzare gli elettrodomestici per lavaggio a pieno carico e a temperature basse (riscaldare l' acqua con l' energia elettrica è la forma più costosa che esiste);
  6. non fare scorrere l'acqua inutilmente (mentre si lavano i denti, si usa il rasoio o ci si insapona). In una famiglia di tre persone questo consente di risparmiare fino a circa 8.000 litri l'anno;
  7. fare la doccia invece che il bagno, si può risparmiare fino a 150 litri d'acqua;
  8. effettuare la raccolta differenziata;
  9. evitare gli sprechi .

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

    • Vita utile lunghissima (50.000 ore)
    • Costi di manutenzione ridotti
    • Maggiore efficienza rispetto alle lampade alogene e ad incandescenza
    • Accensione istantanea
    • Variazione della luminosità, senza però variare il colore
    • Emissione diretta di luce colorata senza filtri
    • Spettro completo dei colori
    • Controllo dinamico del colore e punto bianco regolabile
  • Vantaggi per il design
    • Totale libertà di design con luce nascosta
    • Colori vivaci e saturi
    • Luce diretta per sistemi più efficienti
    • Illuminazione resistente, a prova di vibrazione
  • Vantaggi per l'ambiente
    • Assenza di mercurio
    • Assenza di radiazioni infrarosse o ultraviolette nella luce visibile.

E veniamo al consumo

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 365 g = 280,32 W h. Cioè 0,28 kW h.

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 la Nazione si ottengono dei risultati che  fanno riflettere.

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:

 

  • non tenere lampade accese inutilmente, specie nelle ore diurne e sfrutta il più possibile la luce solare;
  • utilizza lampade ad alta efficienza in luoghi dove rimangono accese più a lungo (cucina, camera da pranzo, …);
  • spolvera periodicamente lampade, riflettori e diffusori: una lampada pulita fornisce molta luce in più;
  • preferisci le lampade da tavolo con braccio orientabile per le scrivanie;
  • spegni lo scaldabagno quando si è sicuri che non servirà e metti il termostato al disotto di 50°;
  • sostituisci le lampade a resistenza con quelle a basso consumo (con un risparmio economico di quattro volte la spesa attuale);
  • evita tutti gli sprechi (per es.: tenere accesi i led di stand by degli elettrodomestici : TV, video registratori, radiosveglie, ecc.;
  • utilizza gli elettrodomestici per lavaggio a pieno carico e a temperature basse (riscaldare l' acqua con l' energia elettrica è la forma più costosa che esiste);
  • . . .

 

Si accettano consigli e suggerimenti.

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