Consumo Mondiale di energia primaria

Presentazione sul tema: "Consumo Mondiale di energia primaria"— Transcript della presentazione:

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

2 Consumo Mondiale di energia primaria
Fonte: N. Nakicenovic, Hasa 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 all’anno.

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

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

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

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

7 Consumo Mondiale di energia primaria
Fonte: N. Nakicenovic, Hasa 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

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

9 Il picco nella produzione mondiale di greggio
Fonte: Science and Scientific American + altri Vedi note de “Economia all’idrogeno di J. Rifkin” Alcune ricerche suggeriscono che la produzione globale del greggio – la linfa vitale dell’economia globale – potrebbe raggiungere il picco prima del 2010 e, comunque, non oltre il 2020.

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

11 Il prezzo del petrolio 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 all’inizio degli anni ottanta

12 Le riserve di petrolio Economia all’idrogeno di J. Rifkin” I geologi concordano nell’affermare 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 l’esatta quantità di petrolio ancora estraibile.

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

14 Il prezzo del petrolio 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 l’effetto sulla ricerca e sullo sviluppo delle fonti rinnovabili.

15 Il Global Change 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 d’inquinamento ambientale. Si cominciò con le “piogge acide” .

16 Il Global Change Piogge acide
L’anidride solforosa e gli ossidi di azoto emessi dalla combustione del carbone e degli idrocarburi reagendo con l’umidità 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 dell’acqua in misura tale da distruggere ogni ciclo biologico.

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

18 Il Global Change Buco nella fascia dell’ozono
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 l’industria del freddo e del condizionamento. Le molecole di queste sostanze impiegano una decina d’anni per raggiungere la fascia dell’ozono, dove ciascuna di esse distrugge da 50 a 100 mila molecole di ossigeno trivalente.

19 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Accanto ai due fenomeni già descritti, se n’è manifestato un terzo, il più gravido di conseguenze per l’ecosistema terrestre: il cossiddetto “ effetto serra”

20 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Nel corso delle ere geologiche nella composizione dell’atmosfera si è stabilita una concentrazione di CO2 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.

21 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Senza la presenza dell’anidride carbonica nell’atmosfera, la temperatura media terrestre sarebbe di –18°C, mentre si è assestata ai +15°. L’<<effetto serra >> fisiologico è dunque di 33°C.

22 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Negli ultimi cento anni la percentuale la percentuale di anidride carbonica nell’aria è salita da 270 a 380 parti per milione. L’incremento degli ultimi 40 anni è stato del 60%. Parti CO2 per 106

23 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
L’incremento della presenza dei gas nell’atmosfera ha comportato un incremento dell’effetto 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 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Quali sono le cause? In primo luogo grandi quantità di CO2 vengono generate dalla combustione, in particolare di idrocarburi e del carbone con cui si soddisfa l’85% del fabbisogno energetico mondiale. L’uso dei combustibili fossili sposta grandi quantità di carbonio dal sottosuolo all’atmosfera.

25 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Anche un’attività apparentemente innocua come l’aratura provoca l’ossidazione e la trasformazione in CO2 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 all’alimentazione umana.

26 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
A fronte di una sempre maggiore produzione di CO2 la capacità dell’ecosistema terrestre di assorbirla attraverso la fotosintesi clorofilliana è stata drasticamente ridotta dalle deforestazioni per ampliare le aree agricole per l’alimentazione umana e, come già detto, animale.

27 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
La biomassa vegetale viene inoltre ridotta per l’ampliamento delle aree urbane, per le piogge acide, per le radiazioni UV del buco dell’ozono per gli effetti dell’inquinamento atmosferico localizzato ed altre cause accidentali e/o fisiologiche.

28 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
La somma e le interazioni dei processi descritti danno come risultato finale un’immissione nell’atmosfera 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.

29 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Se la concentrazione di CO2 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

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

31 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
……. l’aumento 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 l’equilibrio del pianeta.

32 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”
Ghiacci_sciolti01.jp

33 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”

34 Il Global Change “Surriscaldamento del pianeta”

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

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

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

38 Energia - La situazione italiana
“Secondo le stime dell’Unione Petrolifera….il costo dell’importazioni 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 – L’uso razionale dell’energia 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) l’energia 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 Un watt (W) è un Joule al secondo; un kW equivale a 1000 W
Energia - Le unità di misura Un watt (W) è un Joule al secondo; un kW equivale a 1000 W Un kilowattora (kWh) è l’energia sviluppata dalla potenza di un kW che agisca per un’ora 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 Ovvero l’energia necessaria per innalzare di 10°C 86 litri di acqua
Energia - Le unità di misura Una caloria equivale a 4186 J e pertanto un kWh equivale a circa 860 Cal ( /4186) Ovvero l’energia 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 dell’accelerazione 9,81 m/s2)

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 La massa di 1 m3 di acqua è di 1000 kg per cui
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 m3 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 l’energia chimica del’ATP reagisce con l’ossigeno trasportato dall’emoglobina 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 all’ora 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 l’energia chimica del cibo con un’efficienza 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