L'Energia di Domani Sole, Vento, Atomo? ing. Andrea Fanelli In un futuro forse meno lontano di quello che pensiamo, i sistemi energetici di tutti i paesi dovranno essere interamente fondati sulle fonti rinnovabili ing. Andrea Fanelli Questa presentazione contiene un'alta percentuale di materiale informativo “Riusato” :-)

Conoscere per Cambiare La situazione, come funziona il Mondo Leggi Naturali (Fisica, Chimica, ecc.) Il Mondo in cui viviamo, La Terra Energie Rinnovabili e Non: “Flusso” e “Stock” Caratteristiche dei vari tipi di energia Il Tempo e la Popolazione Trasformazioni tra tipi di Energia, Accumuli Chi e come usa l'Energia Passare alle Rinnovabili Si può fare se .......

Di cosa parliamo (molto schematico) Sole Di cosa parliamo (molto schematico) Energia (Flusso) TERRA Aria Energia (Trasformazioni) Acqua Petrolio, Gas (idrocarburi fossili) Terra Uranio (minerali fissili) Cibo Materie prime (minerali) Uomini Energia (Flusso) .....e di cosa succede con lo scorrere del Tempo ......

Tipi di Energia primaria Sole Tipi di Energia primaria Energia nucleare (fisica - fusione) (stock enorme) Energia (Flusso) Energia chimica Accumulo di energia solare (stock) Energia nucleare (fisica - fissione) (stock) Energia (Trasformazioni) Energia Eolica (derivata dal Sole) Aria Petrolio, Gas (idrocarburi fossili) Acqua Energia Idraulica (derivata dal Sole) Cibo Rotazione terrestre Terra Uranio (minerali fissili) Nessuna Energia o Materia è infinita Permesse solo trasformazioni tra vari tipi di energia (1° principio) Flusso energia sempre da “Temperature Alte” a “Temperature Basse” (2° principio) Rendimento delle trasformazioni è sempre minore di 1 Materie prime (minerali) Calore interno Energia (Flusso) Energia termica e meccanica (fisica - stock)

Modelli Fisici-Bio-Economici

Risorse minerali/fossili (o “di Stock”) che non si rigenerano Minerali combustibili Si sono formati circa 150 milioni di anni fa; sono derivati da energia solare (fotosintesi e poi processo di trasformazione a pressione elevata in ambiente caldo) Petrolio Molto facile da trasportare ed accumulare; brucia facilmente e senza cenere con produzione media di CO2; molta energia per unità di peso o volume. Gas Difficile da trasportare ed accumulare; brucia molto facilmente e senza cenere con minima produzione di CO2; media energia per unità di peso o volume. Carbone Difficile da trasportare; lascia cenere e produce il massimo di CO2; media energia per unità di peso o volume Minerali fissili Si è formato contemporaneamente alla Terra (4,5 miliardi di anni fa); da allora si riduce per decadimento naturale Uranio Difficile da trattare, maneggiare, trasportare ed accumulare; "combustione" incompleta e con la produzione di "scorie" molto difficili da trattare e conservare; Altissima energia per unità di peso o volume.

Risorse Rinnovabili (o “di Flusso”) Solare (1,74 E17 W) Il Sole si è formato circa 4 miliardi di anni fa e si stima che sia circa a metà della sua vita Solare termica/termodinamica Solare fotovoltaica Solare fotosintesi (biomassa) (Potenza stimata di tutta la biosfera 1,0 E15 W) Eolica Idroelettrica Calore terrestre (5,1 E14 W) Calore interno residuo della formazione della Terra Geotermica Rotazione terrestre Conseguenza della formazione della Terra Marea

“Concentrazione” dell'Energia nei “combustibili”

ASPO Newsletter 79 – Luglio 2007 Dr. William Stanton

Situazione Petrolio (estratto grafico da Dynamic Cities Project) http://dynamiccities.squarespace.com/

ASPO Newsletter 100 – Aprile 2009

Carbone – Curva e Picco Estratto da “Coal Resources and Future Production” - Energy Watch Group – Marzo 2007

Uranio Estratto da “Uranium Resources and Nuclear Energy” - Energy Watch Group – Dicembre 2008

Uranio

Chi consuma l'energia; dati Pro Capite

EROEI – la valutazione oggettiva

SOLE Cosa possiamo fare? Ridurre gli sprechi per il riscaldamento delle abitazioni e dell'acqua sanitaria Solare termico a Bassa temperatura Solare Fotovoltaico Solare Termodinamico (alta temperatura) limitato alle zone dove presenta EROEI sufficiente Nota: Richiedono lo sviluppo dei sistemi di compensazione della “Intermittenza”

VENTO (deriva dal Sole) Cosa possiamo fare? KiteGen Eolico Tradizionale Mini-Eolico nelle zone dove presenta EROEI sufficiente Nota: Richiedono lo sviluppo dei sistemi di compensazione della “Intermittenza” Per le reti elettriche > SmartGrid

Previsioni sui modelli di consumo/disponibilità Carbone e uranio raggiungeranno il loro picco estrattivo nei prossimi 30-40 anni. Non si dovrebbe parlare di fine del petrolio, ma più propriamente di fine dell’energia facile ed a basso prezzo. Ci sarà petrolio per molti decenni a venire, ma sempre in minori quantità ed a prezzi più alti. La nostra economia basata sui consumi crescenti tenderà ad usare più carbone ed uranio generando come effetto l’esaurimento più rapido di questi combustibili sempre secondo una curva a campana e spostando solo di qualche anno in avanti i problemi che prima o poi verranno al dunque

FINE

Conclusioni

Dinamica dei sistemi

Materie Prime (e seconde)

ASPO Italia ASPO internazionale, e la sua sezione Italiana (ASPO-Italia), sono nate come gruppi di scienziati e ricercatori indipendenti impegnati soprattutto sulla questione dell’esaurimento delle risorse, in particolare di quelle petrolifere. ASPO, nata nel 2002, si è ampliata e sviluppata negli ultimi anni e conta ormai sezioni in quasi tutti i paesi detti occidentali. La “mission” dell’associazione si è ampliata e adesso comprende una visione ampia di tutto quello che ha a che vedere con il consumo delle risorse, senza trascurare i loro effetti ambientali, in particolare il riscaldamento globale. ASPO-Italia è nata formalmente nel 2003 con gli stessi scopi e obbiettivi di ASPO internazionale, ma con una maggiore enfasi sulle energie rinnovabili. ASPO internazionale: http://www.peakoil.net ASPO Italia: http://www.aspoitalia.net

Scala temporale (approssimata) 200 anni inizio estrazione del petrolio 200.000 anni Uomo di Neanderthal > Homo Sapiens Sapiens 200.000.000 anni Formazione del petrolio/carbone/gas da energia solare 4.000.000.000 anni Formazione della Terra (uranio, altre materie prime) >>>>>>>>>>> Quanto vogliamo guardare avanti?

EROEI: Energy Return On Energy Investment

Limite dato dal “Pozzo” Atmosfera e CO2

ITER, reattori a fusione Reazioni nucleari Fissione Fusione Centrali nucleari “convenzionali” Sole, stelle ITER, reattori a fusione

L'Era del Petrolio ed i dati ASPO (tratti dalle newsletter) M. K. Hubbert – Marzo 1956

ASPO Newsletter 100 – Aprile 2009

Estrazione petrolio - Andamento aggiornato

Andamento consumi - EU27; USA; Cina

Andamento prezzo petrolio Previsione fine 2007 e Rilevazioni aggiornate Previsione ASPO; 3Q 2006

Costo estrazione Petrolio

Andamento prezzo petrolio

Effetti della variazione di prezzo

Carbone – Curva e Picco

Carbone – Curva e Picco

Uranio

Uranio