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- Quantificazione e classificazione delle sorgenti perenni di energia e del loro potenziale energetico L'energia solare. La produzione di biomassa. L'energia eolica. L'energia geotermica. Il gradiente oceanico di temperatura. Onde oceaniche e maree.
- L'energia solare La radiazione incidente e i dati climatici. I collettori piani e a concentrazione. Gli stagni solari. La valutazione delle prestazioni dei collettori solari. L'accumulo termico (cenni). La produzione di energia elettrica dalla energia termica. I criteri di ottimizzazione termodinamica ed economica. Esempi di impianti: prestazioni e costi. La conversione fotovoltaica della energia solare. I principi fisici alla base del funzionamento delle celle fotovoltaiche (cenni). Le celle al silicio e a film sottile: generalità. Il modulo fotovoltaico. Le caratteristiche di funzionamento di un modulo fotovoltaico e i criteri di controllo (cenni). Esempi di impianti fotovolaici: prestazioni e costi.
- L'energia da biomassa Le caratteristiche della biomassa vegetale. La combustione, l'effetto della umidità, le principali tecnologie di conversione. La combustione e la gassificazione negli impianti di produzione di energia elettrica da biomassa. Il motore Rankine a fluido organico. Esempi di tipici impianti per la produzione di potenza.
- L'energia geotermica Il gradiente termico terrestre e sue anomalie. I sistemi idrotermali. I sistemi geo-pressurizzati e le rocce secche (cenni). Lo sfruttamento della energia geotermica. Le centrali elettriche (a vapore, a flash, i cicli binari).
L'energia eolica La potenza di una turbina eolica: la teoria impulsiva. La caratteristica potenza.velocità del vento delle turbine eoliche. La connessione con la rete elettrica (cenni). Aspetti economici e la taglia ottimale di potenza.
- Altre sorgenti rinnovabili di energia Discussione dei principi base e brevi presentazioni di realizzazioni prototipali.