Tema: La combustione

PIANO ISS
INSEGNARE SCIENZE SPERIMENTALI
4°PRESIDIO TERRITORIALE- BR
Tema: La combustione
Attività: Combustione e..... dintorni
Istituto Tecnico Commerciale
Statale “G:Calò”
Francavilla Fontana (BR)
www.itccalo.it
Classe III C- programmatori
Docente: Rosaria Trisolino
Combustione e… dintorni
Valenza formativa
Obiettivi
Il percorso didattico
ha mirato a
sensibilizzare gli
studenti alle
problematiche
ambientali
• evidenziare il ruolo
della matematica nello
studio delle scienze
sperimentali;
•costruire grafici e
interpretare dati e grafici
elaborati da enti
istituzionali;
• valutare l’impatto
ambientale nei processi
di combustione
Contenuti
•La combustione
• Velocità di
propagazione
•Gas serra
•Effetto serra
•Emissioni di CO2
•Scenari futuri
•Riflessioni
La combustione
La combustione è una reazione
chimica nella quale un combustibile,
sostanza ossidabile, reagisce con un
comburente, sostanza ossidante,
emettendo calore: l’energia chimica
contenuta nel combustibile si degrada in
energia termica.
Il triangolo della combustione
è un modello iconico di tale fenomeno, in
quanto evidenzia i tre elementi necessari
allo svolgersi della reazione:
combustibile + comburente + innesco o
energia di attivazione
:
Velocità di propagazione della
combustione
La velocità della reazione di combustione dipende dalla
temperatura di ignizione , ossia dalla temperatura
minima cui deve essere portata la miscela combustibilecomburente affinché abbia inizio la reazione : per valori
superiori a tale temperatura la combustione è rapida, in
quanto si crea turbolenza molecolare
Il fenomeno della propagazione della combustione
dipende anche dai seguenti parametri che caratterizzano
ciascun combustibile
-temperatura di infiammabilità
-limiti di infiammabilità
-Osservazione
- I combustibili liquidi in base alla temperatura di
infiammabilità vengono catalogati:
--categoria A se Ti< 21°C
--categoria B se 21°C<Ti<65°C
--categoria C se 65°C<Ti<125°C
Gas serra
Alcuni gas, presenti nell’atmosfera,
quali:
il vapor acqueo,
il biossido di carbonio (CO2)
il metano (CH4),
il protossido di azoto (N2O)
l’ozono (O3),
sono detti gas serra perché
determinano l’ effetto serra
EFFETTO SERRA
Misurazioni delle concentrazioni dei
gas serra
L’intensità dell’azione che i gas serra esercitano nel produrre l’effetto
serra viene misurata mediante i seguenti parametri :
– la vita media atmosferica ossia il tempo di permanenza del gas in
atmosfera:12 anni il metano, circa un secolo il biossido di carbonio;
– il potenziale di riscaldamento (GWP) ossia il rapporto tra il
riscaldamento globale causato in 100 anni da una data sostanza ed
il riscaldamento causato dal biossido di carbonio nella stessa
quantità.
Da qui deriva che il GWP di CO2 è pari a 1, quello del metano 23
Emissioni di CO2
Il biossido di carbonio CO2 è il gas serra a più alta emissione
antropogenica. Le sue cause principali di emissione sono:
- la combustione di combustibili fossili :carbone, petrolio , metano, le
attività delle centrali termoelettriche, i fumi delle industrie, gli scarichi
delle automobili;
- la deforestazione;
- la produzione di cemento
Il grafico evidenzia
Il trend crescente
delle concentrazioni
di CO2 nel secolo
scorso:un aumento del
37,5% dall’avvento della
Rivoluzione Industriale
L’Italia è tra i paesi
che emette più CO2
Il trend delle emissioni dei gas serra risulta crescente
e distante dal raggiungimento dell’obiettivo previsto
per l’Italia dal protocollo di Kyoto
Scenari futuri
Si prospettano scenari differenti per i prossimi decenni :
-uno scenario ottimistico, ipotizzando un mondo in cui la combustione di
petrolio, carbone e gas naturale sarà drasticamente ridotta;
-uno scenario pessimistico, considerando un mondo dove i combustibili fossili
saranno usati a dismisura, con conseguente aumento della temperatura media
della terra, compreso tra i 2 ed i 3,2 gradi centigradi, e un innalzamento del livello
del mare di circa un metro.
Riflessioni
• L’aumento delle emissioni di CO2, causate dai nostri
attuali stili di vita, sta creando forti squilibri nel clima.
• E’ un’emergenza vitale limitare l’impatto delle attività
umane sull’ambiente naturale, per conseguire l’obiettivo
europeo del “20-20-20” che prevede
- entro il 2020
-la riduzione del 20% delle emissioni dei gas serra,
- il 20% della produzione di energia da fonti rinnovabili