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Alberto Mirandola I PROBLEMI ENERGETICI ED AMBIENTALI.

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1 Alberto Mirandola I PROBLEMI ENERGETICI ED AMBIENTALI

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

4 PAESI G8 POPOLAZIONE CONSUMO CONSUMO ENERGETICO PRO-CAPITE 10 6 ab. % Mtep % tep/ab 1USA Russia Giappone Germania Canada Francia Gr. Bretagna Italia Totali parziali Resto del mondo Totali mondo

5 CONSUMO PIL INTENSITA PRO-CAPITE PRO-CAPITEENERGETICA tep/ab $/ab $/tep USA Canada Giappone Francia Germania U.K Italia Russia (dati di circa tre anni or sono) Commento: lItalia 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 (%) Produzione nazionale (%) - petrolio petrolio/carbone1.6 - gas naturale gas naturale6.4 - carbone 7.0- en. idroelettrica6.1 - en. elettr. (nucleare) 5.9- geotermia solare/eolica totale non rinnovabile 93 % totale rinnovabile 7 % prevalentemente idroelettrico (escluso luso naturale dellenergia solare)

7 STATISTICHE ENERGETICHE 2006 (BP) PAESEPOPOLAZIONE[1] CONSUMO CONSUMOENERGIA ELETTRICA ENERGETICO PRO-CAPITE milioni % Mtep % tep/abTWh kWh/ab % di ab. 1USA 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 10 6 ab. % Mtep % tep/ab Cina (anno 2003) (anno 2006) India USA Italia

9 LENERGIA ELETTRICA IN ITALIA Con quali impianti si produce lenergia elettrica ? centrali termoelettriche % centrali idroelettriche15.0 centrali geotermoelettriche 1.4 centrali solari/eoliche 0.4 importazione16.3 assorbimento pompaggi % Lenergia nucleare è assente (apparentemente) 1 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 lidroelettrica) Quindi cè 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. Lidrogeno: - potrà dare un contributo locale alla riduzione dellimpatto ambientale; ma non un contributo come fonte; - sarà un vettore molto importante, capace di condizionare i metodi di trasporto e uso dellenergia, 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 LITALIA? - 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 sulluso 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 lorganizzazione dei sistemi dimpiego dellenergia; 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? 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 dellidrovia 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 nelledificio - Energia eolica: si, ma marginale in Italia - Energia geotermica: molto conveniente dove cè, ma ce nè 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 limpianto 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) IMPIANTI A CICLO COMBINATO Rendimento 60% contro il 40% di quelli tradizionali Indagine sperimentale del Politecnico di Milano, 2004 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 (NO X, CO, polveri). Per le polveri, confrontate le concentrazioni al camino con quelle dellaria circostante.

17 Emissioni: normativa e dati misurati (mg/Nm 3 ) IMPIANTO A VAPORE IMPIANTO COMBINATO

18 Confronto emissioni

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

20 CHE COSĖ LINQUINAMENTO? E laccumulo di materiali e/o di energia nellambiente 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 delluomo Prodotti inquinanti artificiali più comuni: CO 2 anidride carbonica (inquinante indiretto) COossido di carbonio NOxossidi di azoto SOxossidi di zolfo PMpolveri (PTS, PM 10, PM 2.5).

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

22 MOTORI A COMBUSTIONE INTERNA Limiti da rispettare secondo le Norme europee per veicoli passeggeri diesel (g/km) ANNO CO NOx HC+NOx PM EURO ,72 - 0,970,140 EURO ,00 0,70 -0,080 EURO ,64 0,50 0,560,050 EURO ,50 0,25 0,300,025

23 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, CO 2 ) - opposizione agli inceneritori, che inquinano molto meno: Emissioni di un moderno termovalorizzatore (mg/Nm 3 ) Media giornalieraValore prescrittarilevato Polveri 5 2,79 NOx 15037,05 SOx 25 3,79 SOV (sostanze volatili) 10 2,20 Emissioni di Diossine + furani (ng/Nm 3 ) valore garantito valore rilevato 0,1000 0,0005

25 Un fiore allocchiello della nostra tecnologia: TERMOVALORIZZATORE della ASM di BRESCIA 2006 Industry Award come migliore impianto di termovalorizzazione del mondo premio erogato dallEarth Center della Columbia University di New York

26 Basso livello dinquinamento Alto livello dinquinamento Distribuzione dellinquinamento atmosferico da NOx (Corriere della Sera, ottobre 2004)

27 Fonte: TEMIS Pianura padana - Visione da satellite

28 CONDIZIONI DELLATMOSFERA NELLA PIANURA PADANA Unarea 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 nellaria 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 landamento progressivo nel tempo.

29 IL PARTICOLATO A PADOVA (medie annuali) Zona Ospedale, g/m 3, dati ARPAV ANNO VALORE MEDIO Londra, inverno 1952: circa 4000 g/m 3 (SMOG=Smoke+Fog)

30 VALORI GIORNALIERI di PM10 (Padova - stazione Mandria) FEBBRAIO 2006 g/m 3 12 (Domenica) 68tempo discreto 13 (Lunedì) 75tempo discreto 14 (Martedì)104bel tempo, alta pressione 15 (Mercoledì)115bel tempo, alta pressione 16 (Giovedì)102targhe alterne, bel tempo 17 (Venerdì)109targhe alterne, bel tempo 18 (Sabato) 76tempo incerto 19 (Domenica) 58blocco del traffico, brutto tempo 20 (Lunedì) 38pioggia 21 (Martedì) 43pioggia 22 (Mercoledì) 35pioggia 23 (Giovedì) 32targhe alterne, variabile e ventilato 24 (Venerdì) 17targhe alterne; brutto tempo 25 (Sabato) 16pioggia al mattino 26 (Domenica) 41variabile ventilato; pioggia serale 27 (Lunedì) 30scuole chiuse;variabile ventilato 28 (Martedì) 40scuole chiuse; freddo, ventilato

31 continuazione MARZO (Mercoledì)57scuole chiuse;sfreddo, sereno 02 (Giovedì)66scuole chiuse ; targhe alterne ; freddo 03 (Venerdì)75scuole chiuse ; targhe alterne ; nuvoloso-variab. 04 (Sabato)90scuole chiuse; nuvoloso, non freddo 05 (Domenica) 46pioggia e vento; verso sera sereno 06 (Lunedì)18sereno, ventilato e limpido 07 (Martedì)34sereno, ventilato 08 (Mercoledì) 36sereno, freddo, ventilato 09 (Giovedì)50targhe alterne; variabile, secco 10 (Venerdì)56targhe alterne; pioggia 11 (Sabato)25pioggia al mattino; poi soleggiato 12 (Domenica) 32neve al mattino, poi variabile-vento 13 (Lunedì)29sereno, secco e ventilato 14 (Martedì)54sereno, secco e ventilato 15 (Mercoledì) 79sereno, secco e ventilato 16 Giovedì)73targhe alterne; variabile 17 (Venerdì)82targhe alterne; sereno 18 (Sabato)65sereno, secco, un po ventilato 19 (Domenica) 77blocco 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 allinterno 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 unarea sfortunata. 50 g/m 3 per 330 giorni allanno? 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 lauto 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 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 allinizio 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. Lattività solare non è mai stata così intensa come negli ultimi 60 anni; il contributo delluomo è aumentato molto.

36 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) Citazione da una relazione della Royal Society allAmmiragliato 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 laumento delle temperature dopo la piccola era glaciale

37 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) elaborazione da alcuni articoli di Richard S. Lindzen, professore di Scienza dellAtmosfera del MIT La temperatura nellultimo 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 CO 2 è cresciuta da 280 ppmv nel XIX secolo a 387 ppmv oggi. Parte della crescita è dovuta alluomo. Vediamo alcuni quesiti.

38 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 CO 2 sulla temperatura? Linfluenza di CO 2 non è chiara: i modelli di previsione applicati agli ultimi anni, darebbero un incremento di temperatura circa 4 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 allaumento di temperatura? Ciò non è scientificamente credibile, perché tale aumento dovrebbe ridurre la differenza tra lequatore e il polo, con effetto contrario (diminuzione dei venti). Perciò cè molta incertezza; gli unici che sembrano incrollabilmente certi sono i sostenitori dellorigine umana dei cambiamenti climatici

39 CAMBIAMENTI CLIMATICI (continua) Gli allarmi, prima nel senso della glaciazione, poi nel senso contrario, hanno preceduto lelaborazione 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 linquinamento atmosferico e la scarsità delle risorse energetiche senza la fissazione del global warming, Alcune chicche recenti attribuite ai cambiamenti climatici: - laumento 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; - laltezza del Monte Bianco aumentata di 2 metri (!).

40 LINFORMAZIONE In definitiva: - linformazione circolante su energia ed ambiente non è corretta; - cè 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 sullemotività) - la mucca pazza (crollo delle vendite, danni economici) - linfluenza 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 dellopinione pubblica (pilotata dal catastrofismo)

41 EFFETTO DELLALLARMISMO E DELLINTEGRALISMO AMBIENTALE Blocco delle iniziative innovative e migliorative Risultati: - si continua con lo status quo, cioè col solito vecchio petrolio; - perciò si danneggia lambiente con lintenzione di preservarlo; - si rinviano le soluzioni, aggravando i problemi; - si danneggia leconomia; - 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 lemergenza PERCHE ?

42 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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