FILTRO ELETTROSTATICO

Mostrare il funzionamento dei filtri elettrostatici nelle ciminiere industriali, quindi mostrare il sistema di depurazione che permette la separazione del flusso di gas in ingresso dalle particelle inquinanti.

MATERIALI

• Beuta

• Macchina di Wimshurst

• Sigarette

• Piastra metallica

• Siringa

• Morsetti

METODI

CONCLUSIONI

DOMANDE:

1) Perché le particelle di fumo si raccolgono sulla superficie della beuta?

2) A cosa serve la macchina di Wimshurst?

3) Come funziona nella realtà?

4) Che benefici potrebbe recare l’estensione di tale sistema di depurazione?

RISPOSTE:

1. Le particelle di fumo si raccolgono sulla superficie della beuta perché, grazie all’utilizzo della macchina di Wimshurst, si genera un campo elettromagnetico nella beuta (rosso= polo positivo; nero= polo negativo). In un campo elettromagnetico ci sono due poli, che si scambiano continuamente energia elettrica, sotto forma di elettroni. Tra i due poli fluttuano le particelle che ad un certo punto verranno urtate dall’energia scambiata tra i poli. Avverà dunque il fenomeno della polarizzazione, all’interno delle particelle, di base neutre, le cariche positive si disporranno tutte da una parte, così anche quelle negative. A questo punto la particella si scinderà in due ioni (particelle più piccole elettricamente cariche), uno positivo e uno negativo. Il primo si attaccherà al polo negativo (morsetto nero), il secondo al polo positivo (morsetto rosso). Le particelle non si staccano più (= non si ricrea il fumo nella beuta) perché una volta che si sono attaccate al polo, è avvenuto uno scambio di energia, sotto forma di elettroni, quindi gli ioni non hanno più energia per staccarsi (così avviene nel disegno sul cartellone alle particelle di pulviscolo atmosferico).

2. La MACCHINA DI WIMSHURT è in grado di creare elettricità statica, ovvero dallo sfregamento delle piastre metalliche sui dischi e i fili di rame. L’energia viene immagazzinata nei tubi e poi rilasciata nell’aria sotto forma di scossa. Se alziamo i primi due “tubi” in metallo, l’energia non viene più condotta agli elettrodi (parti metalliche tra cui avviene la scossa) ed è possibile incanalarla attraverso i morsetti e condurla alla beuta.

3. L’energia creata dalla macchina è davvero tanta rispetto alla ridotta quantità di fumo che abbiamo nella beuta (non è per niente simile alle quantità di fumo create dalla ciminiere), quindi questo esperimento non potrebbe essere applicato nella realtà in quanto causerebbe uno spreco di energia. Il fenomeno che avviene è infatti la polarizzazione (non c’è abbastanza energia elettrica per fa avvenire la scissione della polarizzazione), cioè le particelle non si scindono ma ordinano le loro cariche secondo i poli, attaccandosi poi per vicinanza alle due piastre e alle altre particelle. Le particelle non tornano nell’aria dopo che si è tolta elettricità perché cedono energia alle piastre e non hanno più energia per riuscire a staccarsi dalle pareti. Il filtro cattura solamente le particelle più grandi quindi non cattura l’aria pulita perché impiegherebbe molta più energia.

4. Estendere tale metodo di depurazione permette di ottenere un’elevata efficienza di depurazione dei fumi, fondamentale nei termovalorizzatori che forniscono energia dalla combustione dei rifiuti. Esso ha inoltre un basso costo di mantenimento, è molto affidabile e resistente.