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Consumo Mondiale di energia primaria 75%Torta energetica 25%Torta energetica 80% abitanti 20% abitanti.

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1 Consumo Mondiale di energia primaria 75%Torta energetica 25%Torta energetica 80% abitanti 20% abitanti

2 I consumi energetici sono passati dai 500 milioni di TEP (tonnellate equivalenti di petrolio) del 1860 a 9.7 miliardi di TEP del 2000 con un incremento medio del 2,3 percento allanno. Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa

3 Mtep/anno Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa

4 Gli Stati Uniti, che da soli consumano circa un terzo di tutta lenergia mondiale, hanno avuto un tasso di crescita del 3,5 per cento annuo. Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa

5 La dinamica delle sostituzioni delle fonti è avvenuta con dinamica quasi secolare. Si dice che una fonte ne sostituisce unaltra quando arriva a coprire più del 50 per cento del fabbisogno energetico Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa

6 MTep/anno Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa legno Energia totale Nucleare Carbone Petrolio CH4

7 Il punto di svolta si realizza quando tutto il sistema energetico( dalla produzione alla distribuzione, agli utilizzatori finali) si riorganizza per accogliere e promuovere il cambiamento in corso Consumo Mondiale di energia primaria Fonte: N. Nakicenovic, Hasa

8 Evoluzione del rendimento nella produzione di energia elettrica (Usa) Fonte: Hirsch - Light and Power

9 Alcune ricerche suggeriscono che la produzione globale del greggio – la linfa vitale delleconomia globale – potrebbe raggiungere il picco prima del 2010 e, comunque, non oltre il Il picco nella produzione mondiale di greggio Fonte: Science and Scientific American + altri Vedi note de Economia allidrogeno di J. Rifkin

10 Andamento del prezzo del petrolio (valori medi annui al barile) Fonte: U. Colombo, Energia Dollari

11 Le crisi del 1973 e del 1978 hanno fatto crescere il prezzo del petrolio: dai 2.5 $ a barile si passò a 12,5 $ per raggiungere, con alterne vicende, i 35 $ al barile allinizio degli anni ottanta Il prezzo del petrolio

12 I geologi concordano nellaffermare che dalle viscere della terra siano stati estratti finora 875 miliardi di barili di petrolio (Gbo, Giga barrels of oil)…..ciò su cui le loro opinioni non collimano è lesatta quantità di petrolio ancora estraibile. Le riserve di petrolio Economia allidrogeno di J. Rifkin

13 Le crisi del 1973 e del 1978 hanno fatto crescere il prezzo del petrolio: lOccidente è diventato più virtuoso nella produzione e uso dellenergia e i paesi dellOPEC* hanno abbassato il prezzo con lobbiettivo dichiarato di mettere fuori mercato il risparmio energetico e le fonti rinnovabili *OPEC – Organization of petroleum exporting countries Il prezzo del petrolio

14 La riduzione del prezzo del greggio ha ridotti i vantaggi economici del risparmio energetico e i tempi di rientro degli investimenti si sono allungati fino a non essere più convenienti. Analogo è stato leffetto sulla ricerca e sullo sviluppo delle fonti rinnovabili. Il prezzo del petrolio

15 Mentre si allontanava il paventato pericolo di un esaurimento delle fonti negli anni ottanta cominciarono a scoppiare in sequenza, come bombe a orologeria innescate inconsapevolmente nei decenni passati alcune gravi forme dinquinamento ambientale. Si cominciò con le piogge acide. Il Global Change

16 Lanidride solforosa e gli ossidi di azoto emessi dalla combustione del carbone e degli idrocarburi reagendo con lumidità atmosferica formano acido solforico e acido nitrico, che ricadono sulla terra con la neve e con la pioggia, bruciando la vegetazione e innalzando il pH dellacqua in misura tale da distruggere ogni ciclo biologico. Il Global Change Piogge acide

17 E stata osservata una incomprensibile lacerazione nella fascia di ozono che negli strati alti dellatmosfera, filtra la componente ultravioletta della radiazione solare impedendole di arrivare sulla terra. Sulle cause di questo fenomeno le opinioni non sono concordi. Il Global Change Buco nella fascia dellozono

18 La responsabilità potrebbe essere attribuita al cloro contenuto nei clorofluorocarburi, i composti chimici che venivano utilizzati come propellenti negli spray, nelle schiume e nei solventi industriali oltre che come fluidi frigogeni in tutta lindustria del freddo e del condizionamento. Le molecole di queste sostanze impiegano una decina danni per raggiungere la fascia dellozono, dove ciascuna di esse distrugge da 50 a 100 mila molecole di ossigeno trivalente. Il Global Change Buco nella fascia dellozono

19 Accanto ai due fenomeni già descritti, se nè manifestato un terzo, il più gravido di conseguenze per lecosistema terrestre: il cossiddetto effetto serra Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

20 Nel corso delle ere geologiche nella composizione dellatmosfera si è stabilita una concentrazione di CO 2 di 270 parti per milione. Questo gas ha un ruolo determinante per la temperatura della terra, poichè filtra la radiazione solare riflessa dalla sua superficie e ne trattiene una parte impedendole di riflettersi nello spazio. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

21 Senza la presenza dellanidride carbonica nellatmosfera, la temperatura media terrestre sarebbe di –18°C, mentre si è assestata ai +15°. L > fisiologico è dunque di 33°C. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

22 Negli ultimi cento anni la percentuale la percentuale di anidride carbonica nellaria è salita da 270 a 380 parti per milione. Lincremento degli ultimi 40 anni è stato del 60%. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta Parti CO 2 per 10 6

23 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta Lincremento della presenza dei gas nellatmosfera ha comportato un incremento delleffetto serra, da cui è derivato un innalzamento della temperatura terrestre che può avere, e forse ha già cominciato ad avere effetti molto preoccupanti sul clima.

24 Quali sono le cause? In primo luogo grandi quantità di CO 2 vengono generate dalla combustione, in particolare di idrocarburi e del carbone con cui si soddisfa l85% del fabbisogno energetico mondiale. Luso dei combustibili fossili sposta grandi quantità di carbonio dal sottosuolo allatmosfera. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

25 Anche unattività apparentemente innocua come laratura provoca lossidazione e la trasformazione in CO 2 di gran parte del carbonio delle zolle. Un notevole contributo è dato anche dal saccheggio dei terreni per nutrire il miliardo e 280 milioni di bovini destinati allalimentazione umana. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

26 A fronte di una sempre maggiore produzione di CO 2 la capacità dellecosistema terrestre di assorbirla attraverso la fotosintesi clorofilliana è stata drasticamente ridotta dalle deforestazioni per ampliare le aree agricole per lalimentazione umana e, come già detto, animale. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

27 La biomassa vegetale viene inoltre ridotta per lampliamento delle aree urbane, per le piogge acide, per le radiazioni UV del buco dellozono per gli effetti dellinquinamento atmosferico localizzato ed altre cause accidentali e/o fisiologiche. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

28 La somma e le interazioni dei processi descritti danno come risultato finale unimmissione nellatmosfera di 155 ed un assorbimento di 150 Gigatonnellate di carbonio con un saldo incrementale di 5 Gigatonnellate: è un valore che corrisponde al consumo annuo delle risorse fossili. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

29 Se la concentrazione di CO 2 continua a crescere con la stessa intensità degli ultimi cento anni (da 270 a 380 parti per milione) ovvero di 11 parti per milione ogni dieci anni, nei prossimi 30 anni si avrà un incremento di 33 parti per milione che corrisponde ad un aumento di circa il 10 per cento Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

30 Poiché leffetto serra fisiologico è di 33 gradi e lanidride carbonica contribuisce per circa il 50%, il restante 50% è dovuto ad altri gas serra (metano, clorofluorocarburi, etc.), laumento medio della temperatura terrestre che ne potrebbe conseguire è di circa 1,7°C ovvero il 10% di 33°C/ 2 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

31 ……. laumento medio della temperatura terrestre che ne potrebbe conseguire è di circa 1,7°C! Variazioni della temperatura di questa entità sono considerate molto pericolose per lequilibrio del pianeta. Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

32 Ghiacci_sciolti01.jp

33 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

34

35 CORRIERE DELLA SERA 3/04/2001 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

36 CORRIERE DELLA SERA 3/04/2001 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

37 CORRIERE DELLA SERA 3/04/2001 Il Global Change Surriscaldamento del pianeta

38 Energia - La situazione italiana Secondo le stime dellUnione Petrolifera….il costo dellimportazioni nel è stato di miliardi, ma se per qualche ragione di politica internazionale tornassero ai livelli del 1981 salirebbe a miliardi provocando il collasso della nostra economia. M. Palazzetti e M. Pallante – Luso razionale dellenergia Teoria e pratica del negawatt – Ed. Bollati Bollinghieri 1997

39 Energia - La situazione italiana

40 Energia - Le unità di misura Nel sistema MKS (metro- kilogrammo-secondo) lenergia si misura in Joule (J)

41 Energia - Le unità di misura Un Joule è il lavoro che effettua la forza di un Newton(N) per spostare il suo punto di applicazione di un metro nei suoi stessi direzione e verso

42 Energia - Le unità di misura Un watt (W) è un Joule al secondo; un kW equivale a 1000 W Un kilowattora (kWh) è lenergia sviluppata dalla potenza di un kW che agisca per unora Un kWh corrisponde a J

43 Energia - Le unità di misura Una grande caloria (Cal) è la quantità di energia necessaria per innalzare di un grado centigrado (da 14,5°C a 15,5°C) 1 Kg di acqua alla pressione atmosferica.

44 Energia - Le unità di misura Una caloria equivale a 4186 J e pertanto un kWh equivale a circa 860 Cal ( /4186) Ovvero lenergia necessaria per innalzare di 10°C 86 litri di acqua

45 Energia - Le unità di misura Un kWh equivale al lavoro necessario a spostare una persona di 75 kg dal livello del mare alla vetta del Monte Bianco: 75x9,81x4810= J Uguale a circa 1 kWh (Il peso di un corpo è dato dalla sua massa per il valore dellaccelerazione 9,81 m/s 2 )

46 Energia - Le unità di misura Il contenuto calorico del cioccolato è di circa 6000 Cal/kg per cui un cioccolatino di 10 grammi sviluppa una quantità di energia termica (60 Cal x 4180 J = J)pari a quella necessaria a sollevare di 360 metri una persona di 70 kg (360x70x9,81= J)

47 Energia - Le unità di misura Un uomo per vivere necessita di una quantità di energia al giorno pari a quella sviluppata da 200 grammi di benzina (circa 2300 Cal)

48 Energia - Le unità di misura Sulla superficie terrestre il sole genera mediamente una potenza raggiante di 1 kW al metro quadrato.

49 Energia - Le unità di misura Una cascata alta 102 metri, con una portata di 1 metro cubo al secondo ha una potenza di 1000 kW: La massa di 1 m 3 di acqua è di 1000 kg per cui 1000 x 9,81 x 102 = 1000 kW

50 Energia - The Human powered vehicles I muscoli sono degli accumulatori di energia chimica sotto forma di ATP (Adenosine Tri-phosfate, adenosintrifosfato) e dei convertitori di questa energia in energia meccanica

51 Energia - The Human powered vehicles Nelle cellule muscolari lenergia chimica delATP reagisce con lossigeno trasportato dallemoglobina trasformandosi in energia meccanica, anidride carbonica e acqua

52 Energia - The Human powered vehicles Un atleta (as You are!)per sviluppare 250 W di energia meccanica necessita di 860 Cal allora sotto di forma di cibo

53 Energia - The Human powered vehicles Ricordando che 860 Cal/h equivalgono ad 1 kWh si può dedurre che il corpo umano trasforma lenergia chimica del cibo con unefficienza di circa il 25%. La restante energia diventa calore dissipato mediante la sudorazione ( un kg di sudore asporta 540Cal)

54 Energia - The Human powered World Il televisore a pedali La scuola a pedali La casa a pedali La città a pedali Il mondo a pedali


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