La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

Impatto su salute e ambiente dei sistemi di produzione dell'energia Roberto Pellegrino Biologo, ambientalista.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "Impatto su salute e ambiente dei sistemi di produzione dell'energia Roberto Pellegrino Biologo, ambientalista."— Transcript della presentazione:

1 Impatto su salute e ambiente dei sistemi di produzione dell'energia Roberto Pellegrino Biologo, ambientalista

2 SISTEMA APERTO SISTEMA APERTO ENERGIA MATERIA SISTEMA CHIUSO SISTEMA CHIUSO ENERGIA SISTEMA ISOLATO SISTEMA ISOLATO Scambi di energia e materia in diversi sistemi termodinamici Sistema termodinamico esempio curva di crescita popolazioni

3 risorse energetiche utilizzate dai viventi comparsi sulla Terra nei vari periodi (miliardi di anni) Comparsa di organismi procarioti eterotrofi Comparsa organismi fotosintetici autotrofi Utilizzo dellenergia chimica contenuta nelle molecole organiche del «brodo primordiale» 0 1,84,5 Brodo primordiale: risorsa limitata sole: risorsa illimitata 0,5 organismi eterotriofi Utilizzo dellenergia chimica contenuta nelle molecole organiche create dagli organismi autotrofi tramite la fotosintesi

4 Organismi autotrofi Energia solare H2OH2OCO 2 Carboidrati CH 2 O Ossigeno O 2 Flusso di materia ed energia nei viventi Organismi eterotrofi Produzione primaria di energia

5 comparsa delluomo nella scala dei tempi della vita sulla terra Comparsa organismi fotosintetici autotrofiComparsa di organismi procarioti eterotrofi

6 Crescita della popolazione di homo sapiens dalla sua comparsa allanno 2000 da 1 a10 milionida 10 a 200 milioni da 200 a 6000 milioni Combustibili fossili fuoco 2012 : raggiunti 7 miliardi di esseri umani

7 farmaci Trasporto derrate alimentari Fibre sintetiche Materie plastiche telecomunicazioni coloranti Energia elettrica Riscaldamento/raffrescamento Prodotti per la pulizia Dipendenza dal petrolio

8 ASPO-Italia, wikipedia

9 È necessario allora puntare sulle «Energie rinnovabili», ma cosa sono esattamente? In ingegneria energetica con il termine energie rinnovabili si intendono le forme di energia prodotte da fonti di energia che per loro caratteristica intrinseca si rigenerano almeno alla stessa velocità con cui vengono consumate o non sono "esauribili" nella scala dei tempi "umani" e, per estensione, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per le generazioni future. Da Wikipedia, l'enciclopedia libera. FER: Fonte Energia Rinnovabile eolico fotovoltaico idroelettrico Biomasse/biogas

10 Le principali forme di energia rinnovabile dipendono dal sole Solare fotovoltaico Solare termico Centrale idroelettrica fotosintesi Energia eolica ?

11 Origine delle biomasse fotosintesi Utilizzi umani Alimenti, mangimi, fibre, legno BIOMASSA Rifiuti, Deiezioni, Scarti Colture energetiche Sfruttamento intensivo risorse naturali deforestazione

12 Quanta energia si accumula nelle biomasse? 1,2 Kg carbonio/mq*anno

13 Biomasse: quanta energia solare è convertita in energia utile? Esempi di efficienza energetica: Pannello fotovoltaico: 10 – 15% Biomasse: 0,2-0,6% Cosa implica questo?

14 Area occupata da un impianto fotovoltaico da 1MW Superficie agricola destinata alle colture energetiche previste per un impianto a biogas da 1 MW 400 ha

15 EU-27: potenza rinnovabile nel 2010 BIO-ENERGIE in Germania: 8000 impianti da kw

16 Aumento degli scarti da smaltire Effetto serra per emissioni di CH4 (stoccaggio digestato) Rischio di diffusione germi patogeni 4500 t/a letame-liquame t/a digestato prima… …dopo Col BIOGAS i rifiuti «spariscono»

17 Confronto emissioni per combustione di Biomasse solide (legno, paglia) e metano (50MW) CEEH Scientific Report No 10, Centre for Energy, Environment and Health Report series, November 2011 Le bio-energie sono «pulite»

18 La concentrazione di metalli pesanti nelle ceneri derivanti dalla combustione di legname (rovere, faggio, abete) è simile a quella riscontrabile nelle ceneri prodotte dalla combustione di carbone, lignite e RSU. (valori in mg/Kg) Demirbas A: Potential applications of renewable energy sources, biomass combustion problems in boiler power systems and combustion related environmental issues. Progress in Energy and Combustion Science 2005, 31(2): Metalli pesanti nelle ceneri Le bio-energie sono «pulite»

19 Motore a 4 tempi 20 cilindri Cilindrata: cc (equivale a circa 7 autobus urbani) 1500 giri/minuto Motore a 4 tempi 20 cilindri Cilindrata: cc (equivale a circa 7 autobus urbani) 1500 giri/minuto 2955 movimentazione/anno 107 viaggi/anno carribotte (liquame) 998 viaggi/anno carribotte (digestato) 1850 viaggi/anno carri agricoli (biomasse vegetali) 2955 movimentazione/anno 107 viaggi/anno carribotte (liquame) 998 viaggi/anno carribotte (digestato) 1850 viaggi/anno carri agricoli (biomasse vegetali) Trasporti biomasse/liquami entro 30km Fonte: Dati progetto presentato Opere Pie Riunite Il motore che brucia biogas equivale a 2-3 automobili a mentano Cogeneratore Jenbacher mod. J-320 GS C-25

20 PM 10: 1,5mg/mc X 4000mc/h X 24h = mg/giorno = 144g/giorno NOx: 200 mg/mc X 4000mc/h X 24h = mg/giorno = 19,2 Kg/giorno Pm10: 2500 automobili diesel (euro 5) che percorrono 12 km al giorno nello stesso posto NOx: 4600 automobili diesel (euro 5) che percorrono 12 km al giorno nello stesso posto INQUINAMENTO EQUIVALENTE dellimpianto di AVIGLIANO Il motore che brucia biogas equivale a 2-3 automobili a mentano

21 PM 10: 1,5mg/mc X mc/h X 24h = mg/giorno = 5 kg/giorno NOx: 200 mg/mc X 4000mc/h X 24h = mg/giorno = 672 Kg/giorno Pm10: automobili diesel (euro 5) che percorrono 12 km al giorno nello stesso posto NOx: automobili diesel (euro 5) che percorrono 12 km al giorno nello stesso posto INQUINAMENTO EQUIVALENTE di 54 IMPIANTI A BIO-ENERGIE UMBRIA 2013: 34 impianti in funzione 20 impianti autorizzati Stima emissioni totali: mc/h in Umbria circolano automobili Il motore che brucia biogas equivale a 2-3 automobili a mentano

22 La Danimarca ha calcolato i costi sanitari associati alle emissioni da caldaie individuali e industriali (Ind.) e da caldaie di teleriscaldamento (FV) (I costi sanitari per il riscaldamento) K. Karlsson et al., 2011: CEEHs calculations of healthrelated costs from air pollution as given in the Climate Commissions scenarios (in Danish), CEEH Scientific Report No 10, Centre for Energy, Environment and Health Report series, November 2011, pp. 24.

23 Jörg Hacker Bioenergy – Chances and Limits German National Academy of Sciences Leopoldina, Nova Acta Leopoldina, 03/2012 La Germania non dovrebbe concentrarsi sulle bioenergie per ridurre il consumo di combustibili fossili e le emissioni di gas serra. La Germania dovrebbe concentrarsi su altre fonti di energia rinnovabile, come solare termico, fotovoltaico, e l'energia eolica, la cui richiesta di terreno, le emissioni di gas serra o altri impatti ambientali sono inferiori a quelli delle bio-energie. Il risparmio energetico e il miglioramento dell'efficienza energetica devono avere la priorità. - La promozione delle bioenergie deve essere limitata a quelle forme che: a)non riducono la disponibilità di cibo o che stimolano aumenti di prezzo a causa della competizione con risorse limitate quali l'acqua e la terra; b)non hanno grandi effetti negativi sugli ecosistemi e sulla biodiversità; c)hanno un sostanziale (>60-70%) migliore equilibrio sui gas ad effetto serra rispetto ad altri vettori energetici che vanno a sostituire; d)non compromettono la gamma preziosa di servizi che gli ecosistemi forniscono all'umanità La Germania non dovrebbe concentrarsi sulle bioenergie per ridurre il consumo di combustibili fossili e le emissioni di gas serra. La Germania dovrebbe concentrarsi su altre fonti di energia rinnovabile, come solare termico, fotovoltaico, e l'energia eolica, la cui richiesta di terreno, le emissioni di gas serra o altri impatti ambientali sono inferiori a quelli delle bio-energie. Il risparmio energetico e il miglioramento dell'efficienza energetica devono avere la priorità. - La promozione delle bioenergie deve essere limitata a quelle forme che: a)non riducono la disponibilità di cibo o che stimolano aumenti di prezzo a causa della competizione con risorse limitate quali l'acqua e la terra; b)non hanno grandi effetti negativi sugli ecosistemi e sulla biodiversità; c)hanno un sostanziale (>60-70%) migliore equilibrio sui gas ad effetto serra rispetto ad altri vettori energetici che vanno a sostituire; d)non compromettono la gamma preziosa di servizi che gli ecosistemi forniscono all'umanità La politica energetica della Germania è incentrata sulle bioenergie

24 Tra i membri 35 premi Nobel Scienza per politica e società Le Dichiarazioni e le Raccomandazioni dell'Accademia forniscono ai politici analisi e valutazione scientifica sui temi più urgenti della società di oggi. Esse si sviluppano indipendentemente da interessi economici e politici che danno consigli su come affrontare problemi specifici delle società. L Academy lavora per l'identificazione precoce dei principali sviluppi scientifici che possono diventare importanti per la società nel futuro, e fornisce analisi e raccomandazioni di conseguenza. In questo modo, la Leopoldina aiuta a impostare politiche sulla strada giusta. Scienza per politica e società Le Dichiarazioni e le Raccomandazioni dell'Accademia forniscono ai politici analisi e valutazione scientifica sui temi più urgenti della società di oggi. Esse si sviluppano indipendentemente da interessi economici e politici che danno consigli su come affrontare problemi specifici delle società. L Academy lavora per l'identificazione precoce dei principali sviluppi scientifici che possono diventare importanti per la società nel futuro, e fornisce analisi e raccomandazioni di conseguenza. In questo modo, la Leopoldina aiuta a impostare politiche sulla strada giusta. German National Academy of Sciences Leopoldina

25 Scienziati che hanno contribito al rapporto Bioenergy – Chances and Limits (2012) Prof. Dr. Bärbel Friedrich ML Institut für Biologie/Mikrobiologie, Humboldt-Universität Berlin Prof. Dr. Bernhard Schink ML Lehrstuhl für mikrobielle Ökologie, Limnologie und allgemeine Mikrobiologie, Universität Konstanz Prof. Dr. Rudolf K. Thauer ML Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, Marburg Scientists involved in writing the report Prof. Dr. Fraser A. Armstrong Department of Inorganic Chemistry, University Oxford, Great Britain Dr. Vincent Artero Institute de Recherches en Technologies et Sciences pour the Vivant, Université Joseph Fourier, Grenoble, France Priv. Doz. Dr. Nicolaus Dahmen Institut für Katalyseforschung und -Technologie, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Prof. Dr. Holger Dau Fachbereich Physik, Freie Universität Berlin Prof. Dr. Eckhard Dinjus Institut für Katalyseforschung und -Technologie, Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Prof. Dr. Peter Dürre Institut für Mikrobiologie und Biotechnologie, Universität Ulm Prof. Dr. Bärbel Friedrich ML Institut für Biologie/Mikrobiologie, Humboldt-Universität Berlin Prof. Dr. Helmut Haberl Institut für Soziale Ökologie (SEC), Alpen-Adria Universität Klagenfurt, Wien, Graz, Österreich Prof. Dr. Thomas Happe AG Photobiotechnologie, Ruhr-Universität Bochum Prof. Dr. Christian Körner ML Institut für Botanik, Universität Basel, Schweiz Prof. Dr. Gerd Kohlhepp Geografisches Institut, Eberhard-Karls-Universität Tübingen Prof. Dr. Katharina Kohse-Höinghaus ML Fakultät für Chemie, Universität Bielefeld Dr. Philipp Kurz Institut für Anorganische Chemie, Christian-Albrechts-Universität Kiel Dr. Christian Lauk Iè ammesso solonstitut für Soziale Ökologie (SEC), Alpen-Adria Universität Klagenfurt, Wien, Graz, Österreich Prof. Dr. Wolfgang Lubitz Max-Planck-Institut für chemische Energiekonversion, Mülheim Prof. Dr. Matthias Rögner Lehrstuhl für Biochemie der Pflanzen, Ruhr-Universität Bochum PD. Dr. Thomas Senn Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, Universität Hohenheim Prof. Dr. Victor Smetacek Alfred-Wegener-Institut für Polar-und Meeresforschung, Bremerhaven Prof. Dr. Bernhard Schink ML Lehrstühl für mikrobielle Ökologie, Limnologie und allgemeine Mikrobiologie, Universität Konstanz Scientists involved 47 Dr. Ulrike Schmid-Staiger Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Verfahrenstechnik, Stuttgart Prof. Dr. Ernst-Detlef Schulze ML Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena Prof. Dr. Rudolf K. Thauer ML Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie, Marburg Prof. Dr. Peter Weiland Johann Heinrich von Thünen-Institut, Braunschweig Dr. Karen Wilson Cardiff School of Chemistry, Cardiff University, Wales, Great Britain Prof. D. Thomas Bley Institut für Lebensmittel- und Bioverfahrenstechnik der TU Dresden Prof. Dr. Christian Barth Deutsches Institut für Ernährungsforschung, Golm Prof. Dr. Detlev Drenckhahn ML Institut für Anatomie und Zellbiologie, Julius-Maximilians-Universität Würzburg Prof. Dr. Ian Donnison Institute for Biological, Environmental and Rural Sciences, Aberystwyth University, Wales, Great Britain Prof. Dr. Ottmar Edenhofer und Kollegen Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam Prof. Dr. Maarten Koornneef Max-Planck-Institut für Pflanzenzüchtung, Köln Dr. Adam Powell Centre for Sustainable Aquaculture Research, Swansea University, Wales, Great Britain Dr. Robin Shields Centre for Sustainable Aquaculture Research, Swansea University, Wales, Great Britain Prof. Dr. Mark Stitt ML Max-Planck-Institut für molekulare Pflanzenphysiologie, Golm Dr. Christian Anton Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina Dr. Henning Steinicke Nationale Akademie der Wissenschaften Leopoldina External Reviewers Prof. Dr. Nikolaus Amrhein ML Group for Plant Biochemistry und Physiology, Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich Prof. Dr. Georg Fuchs ML Institut für Biologie II, Mikrobiologie, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg Prof. Dr. Wolfgang Junge Abteilung Biophysik, Universität Osnabrück Prof. Dr. Bernt Krebs ML Institut für Anorganische und Analytische Chemie, Westfälische Wilhelms-Universität Münster Prof. Dr. Hermann Sahm Institut für Biotechnologie, Forschungszentrum Jülich Prof. Dr. Hans Joachim Schellnhuber ML Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam Prof. Dr. Ferdi Schüth ML Max-Planck-Institut für Kohlenforschung, Mülheim Prof. Dr. Stefan Tangermann Department für Agrarökonomie und rurale Entwicklung, Georg-August-Universität Göttingen, Akademie der Wissenschaften zu Göttingen

26 Dobbiamo aumentare la produzione di energia rinnovabile per combattere i cambiamenti climatici. Ce lo impone lEUROPA

27 EUROPA: Pacchetto clima energia obiettivi italiani vincolanti da raggiungere entro il 2020 e situazione al 2012 Ridurre del 6,5% le emissioni di gas serra risp. al 1990 (Kyoto) Ridurre il consumo di energia del 13% risp. al 2005 Portare al 17% i consumi di energia rinnovabile rispetto al consumo totale Fonte dati 2012: GSE e Fondazione per lo Sviluppo Sostenibile 17% 15% 126 ktep risparmio energetico 133 ktep Situazione al 2012 Emissioni CO 2 -7,3%

28 Rinnovabili elettriche: La situazione in Umbria alla fine del 2012: Fonte: GSE, dato 2012: stima fornita dalla Regione dellUmbria Obiettivo 2020 LUmbria deve compiere un grande sforzo nella produzione di energia rinnovabile

29 Fonte: Federal ministry for the Environment, nature Conservation and nuclear Safety - (Public Relations Division · Berlin -Germany) GERMANIA 2011: % consumi energetici per tipo di fonte 1,4% biogas agricolo In Germania 6800 impianti a BIOGAS danno un contributo fondamentale alle energie rinnovabili

30 Correcting a fundamental error in greenhouse gas accounting related to bioenergy Helmut Haberla et al., Energy Policy, Volume 45, June 2012 … «la combustione della biomassa per la fornitura di energia aumenta la quantità di carbonio nell'aria proprio come la combustione di carbone, petrolio o gas, se la raccolta della biomassa diminuisce la quantità di carbonio immagazzinato nelle piante e nei suoli, o riduce il sequestro futuro del carbonio». Le biomasse non contribuiscono alleffetto serra perché la CO2 emessa è la stessa sottratta durante la crescita delle piante

31 VERO SOLO SE SI UTILIZZANO SCARTI: Se la produzione di biomasse sostituisce le produzioni alimentari in altre parti del globo aumenta la deforestazione VERO SOLO SE SI UTILIZZANO SCARTI: Se la produzione di biomasse sostituisce le produzioni alimentari in altre parti del globo aumenta la deforestazione Chi lo dice? Steve P. Hamburg et alt., Fixing a Critica Climate Accounting Error, SCIENCE, vol 326, 2009 Timothy Searchinger et alt., Use of Croplands for Biofuels Increases Greenhouse Gases Through Emission from Land-Use Change, SCIENCE, vol 319, 2008 Andy Shilton and Benoit Guieysse, Sustainable sunlight to biogas is via marginal organics, Current Opinion in Biotechnology, 287, vol 21, 2010 David Alan Walker, Biofuel, facts, fantasy, and feasibility, J. Appl. Phycol, 21, 509, 2009 Le biomasse non contribuiscono alleffetto serra perché la CO2 emessa è la stessa sottratta durante la crescita delle piante

32 Come si valuta la qualità della produzione scientifica? lANVUR (Agenzia Nazionale Valutazione Ricerca Universitaria) legge n. 240/96 1.Il numero di articoli su riviste nazionali o internazionali censite su ISI o Scopus negli ultimi 10 anni; 2.Il numero delle citazioni; 3.L indice H 4.Il Fattore di Impatto delle riviste Nature Science Fattore di impatto delle riviste scientifiche internazionali

33 Se fosse vero non ci sarebbe bisogno degli INCENTIVI economici: Se fosse vero non ci sarebbe bisogno degli INCENTIVI economici: Senza la sicurezza degli incentivi nessuna banca finanzierebbe progetti di BIOGAS, BIOMASSE SOLIDE ecc Fonte: Rai- Report 2010 Le biomasse sono economicamente sostenibili

34 Infine uno sguardo allimport/export cerealicolo e alla crescita della popolazione italiana LItalia ha importato 15,2 milioni di tonnellate tra cereali, semi oleosi e farine proteiche. La popolazione italiana aumenta costantemente Import / export: Il saldo valutario netto è circa -2 miliardi di euro Import / export: Il saldo valutario netto è circa -2 miliardi di euro Fonte: Anacer - Associazione nazionale cerealisti Istat: popolazione residente in Italia Gli incentivi alle rinnovabili rendono meno competitive le produzioni alimentari rispetto a quelle energetiche

35

36 Biomasse: Siamo sicuri che vale la pena? Efficienza energetica 0,1% rispetto allenergia solare ricevuta (fotovoltaico 10-15%) Inquinamento delle falde (fertirrigazione con digestato) Emissioni inquinanti in aria Non si potrebbe puntare a forme rinnovabili più efficienti e meno impattanti? Competizione con le produzioni alimentari Lievitazione prezzi terreni agricoli e deprezzamento delle abitazioni limitrofe Contributo incerto alla diminuzione delleffetto serra

37 (scarti)

38 Grazie per lattenzione


Scaricare ppt "Impatto su salute e ambiente dei sistemi di produzione dell'energia Roberto Pellegrino Biologo, ambientalista."

Presentazioni simili


Annunci Google