Se vuoi introdurre tuo figlio al tema della tutela ambientale, termini come “cambiamento climatico” ed “energie rinnovabili” non possono tralasciarsi. Non è affatto facile spiegare ai bambini questi argomenti complessi e renderli accessibili e comprensibili. Tuttavia, con alcuni esperimenti sulle energie rinnovabili è possibile facilitare la comprensione di questi processi e rendere più concreta e tangibile la potenza di questi elementi.
Ti diamo inoltre alcune semplici spiegazioni per aiutarti a rispondere alla domanda del tuo bambino “Cosa sono le energie rinnovabili?”
Cosa sono le energie rinnovabili? Cambiamento climatico ed energie rinnovabili spiegati ai bambini
Quando ti viene chiesto “Che cosa sono le energie rinnovabili” o “Cos’è il cambiamento climatico?” puoi usare il seguente esempio per spiegare al tuo bambino come funzionano:
Per generare elettricità, il petrolio, il carbone o il gas naturale vengono bruciati in grosse quantità nelle grandi centrali elettriche. Il processo di combustione produce dei gas che inquinano l’aria. Anche i gas di scarico di auto, navi, aerei e delle fabbriche contribuiscono all’inquinamento atmosferico.
I raggi solari e il suo calore possono così raggiungerci sempre di più. A causa dei gas il calore non riesce ad uscire e la terra diventa sempre più calda, causando il cambiamento del clima. Questo processo è chiamato effetto serra.
L’aumento delle temperature provoca lo scioglimento dei ghiacciai al Polo Nord e al Polo Sud e dei ghiacciai sulle Alpi. Il ghiaccio, sciogliendosi, contribuisce all’innalzamento del livello del mare, che a lungo andare può inondare intere isole e farle scomparire dalle cartine geografiche. Le alte temperature possono inoltre causare l’inaridimento di altri paesaggi e la creazione di nuovi deserti.
Per evitare che questo accada, dobbiamo cercare di evitare di produrre i cosiddetti gas serra. È importante quindi generare elettricità senza emettere gas di scarico dannosi per il clima. Per farlo, si possono utilizzare le energie rinnovabili, tra cui:
- Vento
- Acqua
- Energia solare
- Calore geotermico
A differenza dei combustibili come il petrolio, il gas naturale o il carbone, le energie rinnovabili non possono esaurirsi. Se ci pensiamo, il sole splende sempre, l’acqua non smette di scorrere, il vento soffia e il nucleo della terra rimane caldo. Sfruttando quindi questi elementi, che sono sempre a nostra disposizione, possiamo generare elettricità senza produrre gas di scarico nocivi. Per questo motivo le energie rinnovabili sono così importanti per l’ambiente.
Osservare la forza dell’acqua: costruire una ruota idraulica fai da te con i bambini
A seconda della corrente, la potenza dell’acqua aumenta. Puoi fare in modo che il tuo bambino possa osservare questo principio costruendo insieme una ruota idraulica fai da te e provandola in luoghi diversi.
Occorrente per la ruota idraulica fai da te:
- 3 tappi di sughero
- 13 bastoncini per spiedini
- 1 ramo spesso
- Coltello per tappeti
- Trapano
- Colla a caldo
Istruzioni per una ruota idraulica fai da te:
- Per prima cosa taglia a metà i tre tappi.
- Lascia che il tuo bambino infili 2 spiedini in ogni metà tappo.
- Nel frattempo, taglia il ramo a circa 5 cm di lunghezza.
- Fai un buco nel ramo, abbastanza grande per infilarci l’ultimo spiedino.
- Effettua dei fori sul ramo per le braccia della ruota idraulica. Fanne sempre due a poca distanza l’uno dall’altro, poi continua fino ad avere 6 coppie di fori, quindi 12 fori in totale.
- Inserisci ora gli spiedini con le metà dei tappi in ogni foro e fissali con della colla a caldo.
Adesso è il momento di mettere in funzionale la ruota idraulica. Tenetela prima su uno specchio di acqua ferma, poi in un fiume e poi su un passaggio d’acqua più stretto. A seconda della potenza della corrente, la ruota ad acqua girerà più velocemente o meno.
Ruota idraulica - Spiegazione per bambini:
La forza dell’acqua aziona le pale, facendo girare l’asse. Negli antichi mulini ad acqua, la forza della corrente azionava una macina che macinava il grano. Ancora oggi le ruote idrauliche sono utilizzate nelle centrali idroelettriche per generare elettricità. Oggi le ruote idrauliche sono più piccole e più potenti e prendono il nome di turbine. Per generare elettricità con l’energia idrica, il fiume viene arginato (ad esempio con una diga) e c’è solo un tubo attraverso il quale l’acqua può scorrere. In questo tubo viene inserita la turbina. Questa ruota è in costante movimento grazie alla corrente dell’acqua e questo movimento rotatorio viene convertito in elettricità da una macchina, proprio come con una turbina eolica.
Uno dei modi migliori per assicurare che il mondo segua un percorso sostenibile è quello di educare i bambini sui temi ecologici. Questo farà in modo che il pensiero ecologico stimoli i giovani ad inventare nuovi modi per produrre energia.
Instructables, la comunità online che insegna al pubblico cosa fare per costruire progetti utili, ha presentato un interessante tutorial su come realizzare un mini generatore di energia idroelettrica per insegnare ai bambini la filosofia del riciclo e dell’energia fai da te. Membro di Instructables, masynmachien, è stato l’ideatore di questa piccola ma grande invenzione. Ha creato una ruota idroelettrica che produce energia elettrica.
L’inventore, voleva costruire un progetto su scala più piccola e ha condotto un laboratorio rivolto ai bambini in cui è stato costruito il generatore di energia idroelettrica. Il generatore è stato costruito utilizzando oggetti di scarto come CD-ROM, tubi in PVC, fascette, lampadina a LED e un motorino di una stampante per computer. Anche se non produce molta energia elettrica è sufficiente ad alimentare una lampadina a LED.
Oltre ai materiali ri-utilizzati, l’unico nuovo materiale che è stato usato è stata la colla a caldo. Secondo l’inventore, i motorini delle stampanti possono essere dei generatori in quanto sono in grado di fornire tensioni relativamente elevate nella gamma di 5 volt. Il progettista fai da te ha lavorato anche su altri diversi progetti tra cui una turbina eolica che alimenta un LED. A differenza del generatore di energia idraulica, la turbina eolica possiede degli ingranaggi per generare energia con una velocità del vento bassa.
Piccoli ingranaggi, motorini di vecchi giocattoli e tanta creatività possono essere gli ingredienti giusti per produrre energia fai da te. Le fonti di energia alternativa, al giorno d’oggi, oltre che una moda, fortunatamente cominciano a diventare quella che sembra una vera e propria necessità.
Oggi capiremo come costruire artigianalmente una turbina idroelettrica, cioè funzionante ad acqua, per poter produrre energia utile ad una ridotta gamma di apparecchiature elettriche come una piccola lampada da esterni, una radio portatile o una pompa di irrigazione da giardino. Per realizzare la struttura portante: assi di legno, filo di ferro, viti, cacciavite, nastro adesivo, nastro isolante.
Una volta reperito tutto il materiale necessario, possiamo procedere ad assembrare la nostra turbina. Prendiamo la vecchia bicicletta e smontiamo la ruota anteriore sganciando la catena ed eliminando i pedali. Per tenere stabile la struttura potremo approntare una sorta di impalcatura utilizzando apposite assi di legno utili a tenere fermo il telaio della bici.
A questo punto dovremo montare l’alternatore dell’auto al posto dei pedali, in modo da poter avvolgere la catena della bicicletta alla puleggia dell’alternatore centrandolo perfettamente mediante l’ausilio di uno dei rocchetti del cambio della bicicletta. Oppure saldandolo direttamente in posizione, controllando l’esatta distanza ed il verso della dentatura. Fissata la catena al rocchetto, mediante il movimento della ruota posteriore, l’alternatore dovrà poter girare.
Il moto di rotazione della ruota posteriore deve essere generato da un flusso costante d’acqua per cui potremo ben sfruttare la nostra ideazione in prossimità di un fiume, un ruscello o una qualsiasi fonte d’acqua, possibilmente naturale o riciclabile.
Per poter fare in modo che la ruota riesca a muoversi dovremo modificarla con l’applicazione di almeno nove eliche, quelle di un vecchio ventilatore faranno al caso nostro. Dovremo occuparci di fissarle adeguatamente sul cerchio della ruota posteriore alla quale avremo rimosso lo pneumatico. Per fissare le eliche potremo utilizzare delle viti o una più efficace saldatura. La struttura della nostra turbina idroelettrica è dunque pronta.
Per testarla non ci resta che collegare dei cavi all’alternatore e questi ultimi all’oggetto che intendiamo alimentare. Sistemiamo quindi la ruota posteriore sotto un flusso d’acqua continuo in modo che colpisce la prima elica facendola girare quanto basta per colpire la seconda e così via, fino a completare il giro.
La turbina idroelettrica sarà in grado di generare un’intensità di corrente di circa 12 Volt grazie all’alternatore reimpiegato e di conseguenza potrà garantirci il funzionamento del mulinello per irrigare il nostro giardino, della piccola lampada da esterni o della nostra radiolina portatile. Costruire una turbina idroelettrica artigianale non è poi così complesso. Con un po’ di ingegno, alcune ricerche e i consigli di questa guida sarà piuttosto semplice e veloce assemblarne una.
Sarà compito della creatività di ognuno di noi rendere la nostra turbina un oggetto esteticamente accettabile, dilettandoci nel decorarla o ridipingerla, con abbondanti passate di antiruggine che ne limiteranno l’usura.
Con salti elevati (volumi da macinare permettendo) si possono usare due ruote sovrapposte. Questo è vantaggioso quando il livello del fiume sale perché la ruota superiore non viene disturbata mentre quella inferiore, girando nell’altro senso, aiuta ad allontanare i detriti e ciò consente di tenere più bassa la ruota e recuperare ciò che si perde di salto per alimentare la ruota inferiore.
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