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Alberto Mirandola I PROBLEMI ENERGETICI ED AMBIENTALI

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Presentazione sul tema: "Alberto Mirandola I PROBLEMI ENERGETICI ED AMBIENTALI"— Transcript della presentazione:

1 Alberto Mirandola I PROBLEMI ENERGETICI ED AMBIENTALI

2 I PROBLEMI ENERGETICI - in passato:
I PROBLEMI ENERGETICI - in passato: energia abbondante: sviluppo e benessere; - in futuro: • energia carente,  • popolazione crescente  vincoli • problemi ambientali  costringeranno a cambiamenti radicali; se troppo rapidi  conseguenze drammatiche, violenze . Quindi è importante gestire bene la transizione, mediante: - programmi a breve termine: razionalizzare i sistemi attuali; - programmi a lungo termine: pianificare il futuro (nuove tecnologie), tenendo conto degli effetti energetici sugli equilibri planetari. Informare dicendo la verità; le bugie nascondono: interesse preconcetti ideologici -ignoranza

3 Consumi di energia (Mtep/anno)
EVOLUZIONE DELLA POPOLAZIONE E DEI CONSUMI ENERGETICI 6 miliardi 1800: carbone 1850: petrolio 1900: gas naturale 1950: en. nucleare Popolazione mondiale Consumi di energia (Mtep/anno) 1 miliardo 200 milioni

4 PAESI G8 POPOLAZIONE CONSUMO. CONSUMO. ENERGETICO PRO-CAPITE. 106 ab
PAESI G POPOLAZIONE CONSUMO CONSUMO ENERGETICO PRO-CAPITE ab % Mtep % tep/ab USA Russia Giappone Germania Canada Francia Gr. Bretagna Italia Totali parziali Resto del mondo Totali mondo

5 CONSUMO. PIL. INTENSITA’. PRO-CAPITE PRO-CAPITE. ENERGETICA tep/ab
CONSUMO PIL INTENSITA’ PRO-CAPITE PRO-CAPITE ENERGETICA tep/ab $/ab $/tep USA Canada Giappone Francia Germania U.K Italia Russia (dati di circa tre anni or sono) Commento: l’Italia ha il più basso consumo pro-capite e il più favorevole indice di intensità energetica di tutti i Paesi industrializzati.

6 ITALIA. Paese povero di risorse, ricco di tecnologia Energia importata
ITALIA Paese povero di risorse, ricco di tecnologia Energia importata (%) Produzione nazionale (%) - petrolio petrolio/carbone gas naturale gas naturale carbone en. idroelettrica en. elettr. (nucleare) geotermia solare/eolica totale non rinnovabile 93 % totale rinnovabile % prevalentemente idroelettrico (escluso l’uso “naturale” dell’energia solare)

7 STATISTICHE ENERGETICHE 2006 (BP). PAESE. POPOLAZIONE[1]. CONSUMO
STATISTICHE ENERGETICHE 2006 (BP)    PAESE POPOLAZIONE[1] CONSUMO CONSUMO ENERGIA ELETTRICA ENERGETICO PRO-CAPITE milioni % Mtep % tep/ab TWh kWh/ab % di ab.   1 USA Cina Russia Giappone India Germania Canada Francia Gr. Bretagna Corea d. Sud Brasile Italia Iran Arabia Saudita Messico Spagna Ucraina Australia Indonesia   Totali parziali   Resto del mondo   Totali mondo   [1] I dati relativi alla popolazione si riferiscono al 2002; la popolazione totale alla fine del 2006 è di 6500 milioni circa.

8 CINA E INDIA Cina: 2° consumatore di energia India: 5° consumatore di energia PAESE POPOLAZIONE CONSUMO CONSUMO PRO-CAPITE ab. % Mtep % tep/ab Cina (anno 2003) (anno 2006) India USA Italia

9 L’ENERGIA ELETTRICA IN ITALIA
L’ENERGIA ELETTRICA IN ITALIA Con quali impianti si produce l’energia elettrica ? centrali termoelettriche % centrali idroelettriche centrali geotermoelettriche centrali solari/eoliche importazione assorbimento pompaggi % L’energia nucleare è assente (apparentemente) Alimentate da combustibili fossili: petrolio, gas naturale, carbone

10 LA SITUAZIONE ILLUSTRATA E’ ANOMALA - troppa dipendenza dal petrolio - massiccio uso del gas naturale, anche per centrali a vapore - scarso impiego del carbone (N.B.: la Cina sta installando [2006] ogni settimana un nuovo impianto a carbone da 1000 MW) - assenza di nucleare interno, ma presenza di quello importato (abbiamo i rischi senza avere i vantaggi) - molte centrali vecchie, da rimpiazzare con altre ad alto rendimento - potenza impianti e linee elettriche da incrementare, perché sono al limite delle nostre esigenze - troppa importazione di energia elettrica - gestione fallimentare dei rifiuti (prevalenza delle discariche) - poca attenzione per la razionalizzazione e il risparmio energetico - tendenza ai provvedimenti di emergenza, anziché strutturali - scarso uso delle fonti rinnovabili (esclusa l’idroelettrica) Quindi c’è molto lavoro da fare: siamo meno “virtuosi” di quanto sembri dalle cifre precedenti

11 OSSERVAZIONI SU ALCUNI LUOGHI COMUNI Idrogeno: non è una fonte energetica: idrogeno ed elettricità sono vettori energetici, non fonti. L’idrogeno: - potrà dare un contributo locale alla riduzione dell’impatto ambientale; ma non un contributo come fonte; - sarà un vettore molto importante, capace di condizionare i metodi di trasporto e uso dell’energia, però a lungo termine (siamo ancora molto lontani). Biomasse e biocombustibili (biodiesel e bioetanolo): Contributo limitato: le colture energetiche in competizione con quelle alimentari, densità energetica bassa, resa energetica molto bassa. Rifiuti Devono essere smaltiti. Politica giusta: combinazione di - raccolta differenziata - riciclo (non troppo spinto) - produzione di energia. Bloccare le iniziative  continuare con le discariche, più inquinanti.

12 QUALI STRATEGIE PER L’ITALIA
QUALI STRATEGIE PER L’ITALIA? - diversificare le fonti energetiche: • più carbone (con le moderne tecnologie di abbattimento degli inquinanti) • meno petrolio • uso oculato del gas • ripresa graduale del settore nucleare • sviluppo delle fonti rinnovabili • ricerca sull’uso di fonti oggi non competitive (scisti bituminosi, ecc.) - risparmiare energia in molti modi diversi: • recuperare energie non utilizzate (cogenerazione, rifiuti, mini-idro) • razionalizzare i consumi in tutti i settori • sostituire gli impianti obsoleti con impianti ad alto rendimento • razionalizzare l’organizzazione dei sistemi d’impiego dell’energia; scaglionare i consumi (tariffe) • gestire correttamente gli impianti di produzione ( medio) - promuovere e diffondere la cultura energetica: solo la cultura può indurre a cambiamenti graduali a medio termine - tenere conto del contesto internazionale (non possiamo fare il contrario degli altri se vogliamo incidere sulle normative internazionali)

13 QUALI STRATEGIE PER IL VENETO
QUALI STRATEGIE PER IL VENETO? alcune cose che dovevano essere fatte molti anni or sono, cioè prima di adottare divieti - sviluppo di un sistema metropolitano regionale su rotaia - realizzazione del passante di Mestre e dell’idrovia PD-VE - parcheggi satellite intorno alle città - navette da questi parcheggi verso la città, con biglietto compreso in quello del parcheggio (rendere attraente il mezzo pubblico, senza costrizioni) - costruzione di impianti per lo smaltimento dei rifiuti in posizioni strategiche, combinati con la raccolta differenziata - adeguamento dei sistemi di riscaldamento e di condizionamento (macchinari e sistemi di regolazione); e controlli sul loro uso - utilizzo (moderato) di combustibili alternativi - installazione (moderata e di taglia piccola) di sistemi solari - diffusione di una vera cultura del risparmio energetico (senza demagogia)

14 LE FONTI RINNOVABILI - Risparmio energetico: la prima e la più importante - Energia idroelettrica: molto conveniente, ma quasi saturata - Energia solare diretta: solare termico (maggiori rendimenti) solare fotovoltaico (minori rendimenti); interessante quando integrato nell’edificio - Energia eolica: si, ma marginale in Italia - Energia geotermica: molto conveniente dove c’è, ma ce n’è poca; interessanti gli usi innovativi su piccola scala (abbinati a pompe di calore) - Energia delle maree: solo in località con forti escursioni di livello - Energia delle biomasse: coltivazioni energetiche: si, ma quantità di energia limitate materie legnose: si, se non si deforesta; attenzione alle emissioni rifiuti: devono essere utilizzati

15 LA “CASCATA ENERGETICA” Principio di funzionamento: utilizzare i cascami energetici di un impianto (impianto topping) per alimentarne un altro (impianto bottoming) Vantaggio: si evita di bruciare nuovo combustibile per alimentare l’impianto bottoming (risparmio energetico) Modalità di realizzazione: - impianto gas-vapore (ciclo combinato) - impianto cogenerativo (eventualmente trigenerativo) con turbina a vapore con turbina a gas con motore alternativo

16 USO DELLA CASCATA ENERGETICA. (impianti combinati e cogenerazione)
USO DELLA CASCATA ENERGETICA (impianti combinati e cogenerazione) IMPIANTI A CICLO COMBINATO Rendimento 60% contro il 40% di quelli tradizionali Indagine sperimentale del Politecnico di Milano, Impianti esaminati: - impianto a ciclo combinato di Sermide (turbogas da 230 MW, potenza totale 380 MW); - impianto a vapore da 240 MW di Turbigo, con alimentazione mista: olio (25%) – gas (75%) Misurate le emissioni al camino (NOX, CO, polveri). Per le polveri, confrontate le concentrazioni al camino con quelle dell’aria circostante.

17 Emissioni: normativa e dati misurati (mg/Nm3)
IMPIANTO COMBINATO IMPIANTO A VAPORE

18 Confronto emissioni

19 Emissioni e concentrazioni
Macchi, 2004 Klippel, 2004 Wood, 2004

20 CHE COS’Ė L’INQUINAMENTO
CHE COS’Ė L’INQUINAMENTO? E’ l’accumulo di materiali e/o di energia nell’ambiente prodotto: - artificialmente dalle attività umane: agricoltura, impianti industriali, caldaie, motori, centrali elettriche, ecc. - dai fenomeni naturali (eruzioni vulcaniche, inondazioni, epidemie, uragani, ecc.) Non sempre un ambiente “poco inquinato artificialmente” è favorevole alla vita dell’uomo Prodotti inquinanti artificiali più comuni: CO2 anidride carbonica (inquinante indiretto) CO ossido di carbonio NOx ossidi di azoto SOx ossidi di zolfo PM polveri (PTS, PM 10, PM 2.5).

21 LA TECNOLOGIA E’ SPESSO DEMONIZZATA:. E’ DANNOSA O BENEFICA
LA TECNOLOGIA E’ SPESSO DEMONIZZATA: E’ DANNOSA O BENEFICA? Benefici: - sollievo alle fatiche dell’uomo - aumento della produzione di alimenti e altri prodotti - sviluppo della medicina e igiene  durata della vita - aumento dei rendimenti - controllo dell’inquinamento Inconvenienti: - facilita lo sviluppo, quindi l’inquinamento sotto l’aspetto quantitativo Senza tecnologia non potrebbero vivere 6.5 miliardi di persone, che diventeranno presto 10 miliardi L’ideale sarebbe una società: - a bassa densità energetica  Paesi del terzo mondo  - ma con tecnologia evoluta  Paesi industrializzati  UTOPIA ?

22 MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA
MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA Limiti da rispettare secondo le Norme europee per veicoli passeggeri diesel (g/km) ANNO CO NOx HC+NOx PM EURO , ,97 0,140 EURO , , ,080 EURO , , ,56 0,050 EURO , , ,30 0,025

23 CENTRALI TERMOELETTRICHE ITALIANE
CENTRALI TERMOELETTRICHE ITALIANE Dati generali (media di tutte le centrali): SOx (ossidi di zolfo): diminuiti del 75% tra il 1980 e il 2000 NOx (ossidi di azoto): diminuiti del 50% tra il 1980 e il 2000 PM (particolato): diminuito del 60% negli ultimi 10 anni

24 SMALTIMENTO DEI RIFIUTI - prevale uso discariche (emissioni di metano, ammoniaca, CO2) - opposizione agli inceneritori, che inquinano molto meno: Emissioni di un moderno termovalorizzatore (mg/Nm3) Media giornaliera Valore prescritta rilevato Polveri ,79 NOx ,05 SOx ,79 SOV (sostanze volatili) ,20 Emissioni di Diossine + furani (ng/Nm3) valore garantito valore rilevato , ,0005

25 Un fiore all’occhiello della nostra tecnologia:
Un fiore all’occhiello della nostra tecnologia: TERMOVALORIZZATORE della ASM di BRESCIA “2006 Industry Award” come migliore impianto di termovalorizzazione del mondo premio erogato dall’Earth Center della Columbia University di New York

26 “Distribuzione dell’inquinamento atmosferico da NOx ”
(Corriere della Sera, ottobre 2004) Basso livello d’inquinamento Alto livello d’inquinamento

27 Pianura padana - Visione da satellite
Fonte: TEMIS

28 CONDIZIONI DELL’ATMOSFERA
CONDIZIONI DELL’ATMOSFERA NELLA PIANURA PADANA Un’area “sfortunata” sotto il profilo ambientale: - elevata densità di popolazione e di attività economiche - chiusa tra le Alpi e gli Appennini - scarsa ventilazione - sede di fenomeni di inversione termica Perciò le sostanze inquinanti nell’aria fanno fatica a disperdersi; però si sono registrati notevoli miglioramenti (dovuti alla tecnologia): cioè non siamo in grave e crescente emergenza, come ci viene fatto credere dalla stampa Esempio - il particolato a Padova: gli attuali limiti imposti dalla UE sono irraggiungibili; ciò che conta non è il numero di sforamenti, ma l’andamento progressivo nel tempo.

29 IL PARTICOLATO A PADOVA (medie annuali)
IL PARTICOLATO A PADOVA (medie annuali) Zona Ospedale, g/m3, dati ARPAV ANNO VALORE MEDIO Londra, inverno 1952: circa 4000 g/m3 (SMOG=Smoke+Fog)

30 VALORI GIORNALIERI di PM10. (Padova - stazione Mandria) FEBBRAIO 2006
VALORI GIORNALIERI di PM (Padova - stazione Mandria) FEBBRAIO 2006 g/m3 12 (Domenica) tempo discreto 13 (Lunedì) tempo discreto 14 (Martedì) 104 bel tempo, alta pressione 15 (Mercoledì) 115 bel tempo, alta pressione 16 (Giovedì) 102 targhe alterne, bel tempo 17 (Venerdì) 109 targhe alterne, bel tempo 18 (Sabato) tempo incerto 19 (Domenica) blocco del traffico, brutto tempo 20 (Lunedì) pioggia 21 (Martedì) pioggia 22 (Mercoledì) pioggia 23 (Giovedì) targhe alterne, variabile e ventilato 24 (Venerdì) targhe alterne; brutto tempo 25 (Sabato) pioggia al mattino 26 (Domenica) variabile ventilato; pioggia serale 27 (Lunedì) scuole chiuse;variabile ventilato 28 (Martedì) scuole chiuse; freddo, ventilato

31 continuazione MARZO 2006 01 (Mercoledì). 57
continuazione MARZO (Mercoledì) 57 scuole chiuse;sfreddo, sereno 02 (Giovedì) 66 scuole chiuse ; targhe alterne ; freddo 03 (Venerdì) 75 scuole chiuse ; targhe alterne ; nuvoloso-variab. 04 (Sabato) 90 scuole chiuse; nuvoloso, non freddo 05 (Domenica) pioggia e vento; verso sera sereno 06 (Lunedì) 18 sereno, ventilato e limpido 07 (Martedì) 34 sereno, ventilato 08 (Mercoledì) sereno, freddo, ventilato 09 (Giovedì) 50 targhe alterne; variabile, secco 10 (Venerdì) 56 targhe alterne; pioggia 11 (Sabato) 25 pioggia al mattino; poi soleggiato 12 (Domenica) 32 neve al mattino, poi variabile-vento 13 (Lunedì) 29 sereno, secco e ventilato 14 (Martedì) 54 sereno, secco e ventilato 15 (Mercoledì) sereno, secco e ventilato 16 Giovedì) 73 targhe alterne; variabile 17 (Venerdì) 82 targhe alterne; sereno 18 (Sabato) 65 sereno, secco, un po’ ventilato 19 (Domenica) blocco del traffico; sereno e calmo

32 UNO STUDIO CLINICO A LONDRA (valori medi stagionali)
Stagione Giardino Abitazione Classe PM2,5 PM10 PM2,5 PM10 PM2,5 PM10 Inverno Primavera Estate Media PM10/PM2, La concentrazione di particolato all’interno dei locali è sempre maggiore di quella esterna. N.B. - I valori in una stanza crescono molto se si fuma.

33 COMMENTO SUI DATI PRECEDENTI - La tecnologia ha consentito cospicui miglioramenti. - Il contenuto di polveri dipende pochissimo dagli interventi sul traffico, molto dalle condizioni climatiche. Perché? Perché, come si è detto, la Pianura Padana è un’area “sfortunata”. 50 g/m3 per 330 giorni all’anno? ILLUSIONE! (parlano di abbassarlo): non ci riusciremo mai, nonostante i grandi passi avanti fatti dalla tecnologia negli anni precedenti COMPITO DEI POLITICI E DEI TECNICI continuare i miglioramenti tecnici senza creare allarme sociale. Grande problema: incremento della popolazione mondiale, soprattutto in certe aree (Asia)

34 COMPITO DI TUTTI NOI imparare abitudini di corretto comportamento e praticarle. ad esempio: - non sprecare acqua; - non illuminare o riscaldare locali vuoti; - non scaldare ambienti oltre i 20°C (si risparmia il 7% per grado); - non usare l’auto per poche centinaia di metri; - non usare i cellulari in modo scriteriato (magari lamentandosi per la presenza delle antenne); - tenere con cura i beni pubblici; - e molte altre cose. Attenzione alla demagogia.

35 A PROPOSITO DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI
A PROPOSITO DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI Il clima sulla terra è sempre stato in evoluzione. Ultimo millennio: - periodo caldo medievale fino a metà del XIV secolo; - piccola era glaciale dal XIV all’inizio del XIX secolo: • in alcune zone i ghiacciai alpini inglobarono fattorie e villaggi; • i fiumi del nord Europa gelavano spesso [pittori fiamminghi]); • Groenlandia ed Islanda erano intrappolate dai ghiacci; alcune possibili cause (ma vi sono molte incertezze): • ridotta attività solare; • eruzioni vulcaniche (le ceneri bloccano parte delle radiazioni solari) - da metà XIX secolo ad oggi: temperatura in aumento. • L’attività solare non è mai stata così intensa come negli ultimi 60 anni; • il contributo dell’uomo è aumentato molto.

36 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua)
CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) Citazione da una relazione della Royal Society all’Ammiragliato britannico, 20 novembre 1817 : “… Un considerevole cambiamento di clima, inspiegabile al presente, deve essere avvenuto nella Regione Circumpolare, nella quale la severità del freddo ha, per i secoli passati, chiuso i mari alle alte latitudini in una impenetrabile barriera di ghiaccio. Questa è stata, negli ultimi due anni, in gran parte abbattuta; duemila leghe quadrate di ghiaccio sono interamente scomparse…” Stava iniziando l’aumento delle temperature dopo la piccola era glaciale

37 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua)
CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) elaborazione da alcuni articoli di Richard S. Lindzen, professore di Scienza dell’Atmosfera del MIT La temperatura nell’ultimo secolo: aumento di circa 0.6°C, con queste oscillazioni: - in crescita dal 1919 al 1940 (nonostante le guerre e le crisi economiche); - in diminuzione dal 1940 ai primi anni ’70 (nonostante il boom economico); - in crescita dagli anni ’70 agli anni ’90; - in moderata crescita dal 1988 ad oggi. La concentrazione di CO2 è cresciuta da 280 ppmv nel XIX secolo a 387 ppmv oggi. Parte della crescita è dovuta all’uomo. Vediamo alcuni quesiti.

38 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) 1
CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) 1. La temperatura terrestre è definitivamente in aumento? Dai dati storici: il fatto che la temperatura sia in crescita può essere una tendenza di lungo periodo o un fatto temporaneo 2. Quale influenza ha la concentrazione di CO2 sulla temperatura? L’influenza di CO2 non è chiara: i modelli di previsione applicati agli ultimi anni, darebbero un incremento di temperatura circa volte quello reale. Perciò i modelli non sono affidabili. 3. Quanta parte è di origine antropica e quanta di origine naturale? Le attività umane hanno certamente influenza; ma questa è difficilmente distinguibile da quella delle cause naturali. 4. I fenomeni estremi (uragani, ecc.) sono imputabili all’aumento di temperatura? Ciò non è scientificamente credibile, perché tale aumento dovrebbe ridurre la differenza tra l’equatore e il polo, con effetto contrario (diminuzione dei venti). Perciò c’è molta incertezza; gli unici che sembrano incrollabilmente certi sono i sostenitori dell’origine umana dei cambiamenti climatici

39 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) Gli allarmi, prima nel senso della “glaciazione”, poi nel senso contrario, hanno preceduto l’elaborazione dei modelli; punto di partenza non scientifico, motivazioni iniziali poco nobili. Gli scienziati controcorrente sono dileggiati, ignorati e privati dei finanziamenti per la ricerca. Adeguarsi al Protocollo di Kyoto comporta sforzi e spese enormi; sono veramente utili? Forse gli investimenti sarebbero più fruttuosi se si fronteggiassero l’inquinamento atmosferico e la scarsità delle risorse energetiche senza la fissazione del “global warming”, Alcune “chicche” recenti attribuite ai cambiamenti climatici: - l’aumento di temperatura in Italia: secondo il ministro Pecoraro Scanio è il quadruplo di quello medio degli altri Paesi (!!!); - il crollo di una cima delle Dolomiti; - l’altezza del Monte Bianco aumentata di 2 metri (!).

40 L’INFORMAZIONE In definitiva: - l’informazione circolante su energia ed ambiente non è corretta; - c’è sempre il desiderio di enfatizzare, estremizzare le notizie; - “polemiche”: parola che piace molto ai giornalisti; - si tende a cavalcare notizie negative o tragiche: - lo spauracchio del PM10 (si punta sull’emotività) - la mucca pazza (crollo delle vendite, danni economici) - l’influenza aviaria (idem) - si fa leva sulla morbosità della gente: le interviste ai vicini di casa nei casi tragici - si tende a dimostrare ciò che si vuole: 3-4 interviste per la strada I valori della nostra civiltà sono stati sostituiti dalla tirannia dell’opinione pubblica (pilotata dal catastrofismo)

41 EFFETTO DELL’ALLARMISMO E
EFFETTO DELL’ALLARMISMO E DELL’INTEGRALISMO AMBIENTALE Blocco delle iniziative innovative e migliorative Risultati: - si continua con lo status quo, cioè col solito vecchio petrolio; - perciò si danneggia l’ambiente con l’intenzione di preservarlo; - si rinviano le soluzioni, aggravando i problemi; - si danneggia l’economia; - si dissipa il proprio tempo in discussioni estenuanti e inutili: tutti discutono, nessuno decide Servono invece provvedimenti strutturali, che però hanno effetti a lunga scadenza: ma ci si limita a tamponare l’emergenza PERCHE’ ?

42 Certamente per incapacità o incompetenza. di chi dovrebbe decidere
Certamente per incapacità o incompetenza di chi dovrebbe decidere ma forse anche perché i risultati si vedrebbero in legislature successive? (a pensar male ….)


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