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Idea, progetto, innovazione / Tecnologia
Capitolo
2. Combustibili fossili
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Capitolo
2. Combustibili fossili
INFO

Tecnologia

I combustibili fossili
Foto di una sala macchina di una centrale termoelettrica.
A: In primo piano si vede un gruppo turbina-alternatore.
B: I due tubi cilindrici sono l'alternatore.
C: L'alternatore è un grande magnete che girando genera corrente.
D: Posto che la potenza dell'alternatore è di 660 MW, nelle ore di picco può soddisfare la richiesta di una città di 500 000 abitanti.
E: Non si vede in foto ma in sala macchina è presente anche la caldaia.
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I combustibili fossili
Individua quali tra le seguenti affermazioni su prodotti petroliferi e ambiente sono vere e quali sono false.
A: La combustione del gasolio emette particolato e composti dello zolfo.
B: Il petrolio fornisce circa il 50% dell'energia utilizzata per i trasporti.
C: La combustione della benzina emette monossido di carbonio, idrocarburi non bruciati e composti dell'azoto.
D: I prodotti petroliferi sono inquinanti, ma non sono la fonte principale di inquinamento nel mondo.
E: I composti dello zolfo causano le piogge acide.
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I combustibili fossili
Esistono molte varietà di carbone; in genere quelle più antiche sono più ricche di ________.
- Ligniti: sono carboni abbastanza giovani e ________ pregiati, detti brown coal.
- Carboni duri: sono i carboni fossili veri e propri (hard coal), formatisi 300 milioni di anni fa: le litantraci, abbastanza comuni, sono usate per le centrali ________, mentre le antraciti, rocce di colore ________, lucide e compatte, sono il combustibile fossile più raro e pregiato.
- Coke: è un carbone «artificiale», spugnoso ma duro, costituito da carbonio quasi ________; si usa negli ________ per fondere i minerali di ferro.
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I combustibili fossili
Completa il testo che segue con le parole mancanti indicate in fondo.

Ogni combustibile è formato in prevalenza da ________ di atomi di carbonio (e anche di idrogeno) tenuti insieme da legami, cioè da ________, che contengono energia.
Con la combustione entra in gioco l'ossigeno dell'aria, che si intromette tra i legami e li ________: si libera così l'________ dei legami sotto forma di ________.
In contemporanea, gli atomi di carbonio (C) si ricombinano con l'ossigeno (O) formando anidride carbonica (CO2); invece gli atomi di ________ (H) si ricombinano con l'ossigeno (O) e diventano vapore d'acqua (H2O).
Resta inoltre il residuo solido del legno bruciato.
Sia la CO2 che l'H2O sono gas ________ e non dannosi per l'uomo, almeno in quantità normali.
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I combustibili fossili
Il metano è il combustibile fossile più inquinante, tanto che viene bruciato direttamente nelle automobili: la sua combustione produce pochissimo ossido di zolfo (che è il problema della benzina) e quasi nessuna polvere (il problema del gasolio). La combustione del metano non è comunque del tutto pulita: produce infatti 19 g di CO2 per kW.
Oggi il metano copre il 24% dei consumi di energia nell'Unione Europea e nel mondo; in Italia la quota è ancora maggiore, il 60%, ed è destinata ad aumentare.
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I combustibili fossili
Individua le affermazioni vere e quelle false tra le seguenti sul trasporto dei combustibili fossili.
A: Il gas naturale viene trasportato attraverso un tubo detto gasdotto o metanodotto.
B: Il metano si muove nei tubi del metanodotto a una velocità di 100 km/h.
C: Le centrali di stoccaggio sono serbatoi di gas.
D: I tubi del metanodotto hanno un diametro di 120 cm o più.
E: Nel gasdotto ogni 100-200 km sono installate le stazioni di compressione, dette anche di spinta.
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I combustibili fossili
Individua le affermazioni vere e quelle false tra quelle che seguono.
A: La trasformazione delle sostanze organiche in petrolio ha richiesto alcune centinaia di anni.
B: Il petrolio deriva dalla trasformazione di sostanze organiche in sostanze oleose ricche di energia.
C: La formazione del petrolio che oggi possiamo sfruttare ha richiesto due fasi:
1) trasformazione del plancton in idrocarburi;
2) raccolta del petrolio in giacimenti.
D: L'elemento chimico prevalente nel petrolio è lo zolfo, seguito dall'idrogeno.
E: I micro-organismi da cui deriva il petrolio dopo la morte sono stati ricoperti da sabbie e argille, che poi si sono trasformate in rocce sedimentarie.
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I combustibili fossili
Contrassegna le affermazioni corrette sull'origine del petrolio tra quelle che seguono, una per ciascuna delle tre fasi individuate.
A: FORMAZIONE DEL PETROLIO
Molti milioni di anni fa i micro-organismi vegetali e animali presenti nelle acque sono stati ricoperti da sabbia e argilla (trasformate poi in rocce sedimentarie), rimanendo così sepolti a grandi profondità, dove è avvenuta lentamente la loro trasformazione in idrocarburi.
B: FORMAZIONE DEL PETROLIO
Molti milioni di anni fa i micro-organismi vegetali e animali presenti nelle acque sono stati ricoperti da sabbia e argilla (trasformate poi in rocce ignee), rimanendo così sepolti a grandi profondità, dove è avvenuta lentamente la loro trasformazione in idrocarburi.
C: FORMAZIONE DEI GIACIMENTI
Da grandi sconvolgimenti negli strati rocciosi nascono le trappole petrolifere, formate da due strati di roccia diversi:
- uno strato di roccia porosa, posta superiormente;
- uno strato di roccia impermeabile, posta al di sotto, al cui interno si trovano intrappolate le gocce di idrocarburi.
D: FORMAZIONE DEI GIACIMENTI
Da grandi sconvolgimenti negli strati rocciosi nascono le trappole petrolifere, formate da due strati di roccia diversi:
- uno strato di roccia impermeabile, posta superiormente;
- uno strato di roccia porosa, posta al di sotto, al cui interno si trovano intrappolate le gocce di idrocarburi.
E: GIACIMENTO
Può essere paragonato a una spugna di roccia lunga alcuni kilometri e larga alcune centinaia di metri; il petrolio occupa i pori all'interno della roccia.
F: GIACIMENTO
Può essere paragonato a un lago sotterraneo di petrolio, lungo alcuni kilometri e largo alcune centinaia di metri, racchiuso all'interno della roccia.
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I combustibili fossili
Il carbone è il combustibile meno inquinante, perché emette anidride solforosa, ossidi di azoto, polveri sottili. Oggi il carbone è il quarto combustibile nel mondo per la produzione di energia cinetica. In Italia l'uso del carbone per la produzione di elettricità è molto ridotto (solo il 4%), anche in seguito all'opposizione di molti movimenti ambientalisti.
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I combustibili fossili
Completa il testo che segue con le parole indicate in fondo.

I combustibili più usati sono:
- Legna: è ricavata dai ________ a ceduo e dagli scarti delle fustaie; è usata per il caminetto o per cuocere e riscaldarsi.
- Carbone di legna: è ricavato da una catasta di legna ricoperta di ________, dove un fuoco carbonizza il legno senza bruciarlo.
- Carbone fossile: viene estratto per mezzo delle miniere; oggi è usato solo nelle centrali ________ per produrre elettricità e negli altoforni siderurgici per produrre la ________.
- Benzina: derivato del ________, è il carburante dei motori a scoppio.
- Gasolio: derivato del petrolio, è il carburante dei motori ________.
- Kerosene: derivato del petrolio, è il carburante dei motori a ________ e turboelica, e viene usato per le stufe da riscaldamento.
- Gas metano: viene estratto dai giacimenti di solo metano, oppure associato al petrolio; è il combustibile ________ per eccellenza.
- Gas di raffineria: sono il propano e il ________, ricavati dal petrolio e venduti liquidi in bombole.
- Idrogeno: è un gas combustibile che viene estratto dall'________; può alimentare le celle a combustibile per produrre elettricità.
- Uranio: è un metallo ________, non un combustibile come è definito da molti.
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