ENEA - educarsi al futuro Agenzia Nazionale per le nove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile Educarsi al futuro Nuovi saperi ed iniziative scolastiche per un futuro sostenibile ENEA - educarsi al futuro

Il progetto propone di avviare una collaborazione tra ricercatori ENEA e scuola per aggiornare le conoscenze sulle nuove problematiche che riguardano lo SVILUPPO SOSTENIBILE di tutto il pianeta ENEA - educarsi al futuro

RETE NAZIONALE DI SCUOLE PER UN FUTURO SOSTENIBILE   Attraverso una collaborazione tra ricercatori, docenti e classi di studenti, il progetto propone di realizzare - nuovi materiali e percorsi didattici sullo sviluppo sostenibile da diffondere su web - iniziative scolastiche a favore del consumo responsabile e delle fonti rinnovabili - progetti di cooperazione allo sviluppo e partenariati con scuole del sud del mondo ENEA e MIUR hanno sottoscritto un Protocollo d’ Intesa per promuovere la più ampia collaborazione per la definizione di materiali e percorsi didattici sui temi connessi allo sviluppo sostenibile e creare una RETE NAZIONALE DI SCUOLE PER UN FUTURO SOSTENIBILE Al progetto partecipano il Ministero dell’Ambiente e l’IFAD – Agenzia ONU per lo sviluppo agricolo

Ciò che manca al nostro sistema educativo è un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo... ......nulla ci insegna lo stato del mondo in cui siamo ” Edgar Morin

ENEA - educarsi al futuro le nuove conoscenze devono essere proposte con un approccio interdisciplinare superando l’attuale frammentazione dei saperi in “materie” e devono coinvolgere , anche emotivamente, lo studente ENEA - educarsi al futuro 5 5

ENEA - educarsi al futuro L’ adolescente di oggi intravede un futuro con più minacce che speranze perciò la scuola deve diventare il luogo dove si difende l’interesse degli studenti ad avere un futuro sereno, giusto, pacifico e sostenibile ENEA - educarsi al futuro

Processo educativo legame emotivo studente – insegnante legame emotivo studente – materia desiderio di apprendere volontà gioia di sé autostima identità educazione formazione / istruzione 7

Futuro sostenibile ? 1 2 3 Come nasce la questione del La popolazione mondiale cresce drasticamente, entro qualche decennio la terra ospiterà 9 miliardi di persone, circa 3 miliardi più delle attuali 2 I nuovi abitanti nascono in maggioranza in regioni povere; per raggiungere condizioni di vita accettabili avranno bisogno di quantità sempre maggiori di energia e di risorse naturali 3 La terra è un ecosistema chiuso, le sue risorse e le sue capacità sono limitate, lo sviluppo imposto dall’uomo, non può “superare” i limiti biofisici del pianeta 8

La terra è un ecosistema chiuso è possibile realizzare uno sviluppo illimitato dentro un eco-sistema limitato ?

La popolazione mondiale è cresciuta molto lentamente fino al 1800 L’umanità ha impiegato 16 secoli per crescere da 250 a 500 milioni di abitanti 500 milioni 250 milioni Anno 0 1600 1950 2050 ENEA - educarsi al futuro

..mentre ora cresce drasticamente 9 miliardi ..mentre ora cresce drasticamente anno 2000 6,2 miliardi dal 1950 al 2050, in soli 100 anni, cresce di 7 miliardi di abitanti 2 miliardi 500 milioni 250 milioni Anno 0 1600 1950 2050 ENEA - educarsi al futuro

Variazione della popolazione mondiale tra il 2000 e il 2050 anno 2000 - 6,2 miliardi di abitanti anno 2050 - 9,2 miliardi di abitanti nel 2050 l’Africa sarà la regione più popolosa del pianeta con 2 miliardi di abitanti 12

ENEA - educarsi al futuro Una strategia globale per lo sviluppo sostenibile deve coinvolgere tutti i paesi, sia quelli poveri che quelli industrializzati ENEA - educarsi al futuro 13 13

Più energia per i paesi poveri Ai paesi poveri si dovranno assicurare le quantità di risorse naturali ed energia necessarie a raggiungere livelli minimi di dignità e benessere ENEA - educarsi al futuro

Meno consumi per i paesi ricchi i paesi sviluppati dovranno invece ridurre i loro consumi, modificare gli stili di vita applicare le conoscenze e le tecnologie di cui dispongono per individuare nuove soluzioni, in accordo con l’ambiente ENEA - educarsi al futuro

300 550 1350 140 1150 190 Quota (%) del consumo mondiale di energia BP Statistical Review of World Energy 2010

Consumi di energia primaria nel 2007 International Energy Agency 2009 Abitanti (milioni) Energia (milioni di tep) Se tutti gli abitanti del pianeta volessero imitare lo stile di vita di Americani ed Europei il pianeta dovrebbe sopportare consumi di energia 14 volte quelli attuali con conseguenze economiche, sociali ed ambientali nemmeno immaginabili. Una prospettiva non sostenibile. 17

Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno 18

Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno 19

Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno 20

Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno Un africano appena 1 21

L’energia è, prima di tutto, una questione etica Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno Un africano appena 1 22

distribuzione dei giacimenti di petrolio e gas nel mondo il 65% del petrolio ancora disponibile per il futuro, si trova nel medio oriente, anche il gas è presente in due sole regioni del pianeta non è un caso, se il medio oriente da molti anni è una regione di conflitti

Quanto possiamo contare sulle fonti non rinnovabili? Fonte di energia Produzione annuale (miliardi di barili) Riserve accertate Riserve attese Tempo di esaurimento (anni) Petrolio 27,6 1170 590 42 Gas naturale 14,7 980 65 Carbone 20,2 3500 17800 170 Uranio - Thorio 2,5 282 1070 101

Crescita dei consumi energetici mondiali ENEA - educarsi al futuro

ATMOSFERA OCEANO SUOLO 1,8% (760.000 MtC) FATTORE UOMO con l’estrazione dei combustibili fossili l’uomo altera fortemente l’attuale equilibrio riportando nell’atmosfera, in pochi anni, enormi quantità di carbonio che i processi naturali del pianeta avevano confinato sottoterra in centinaia di milioni di anni. Ciò è particolarmente allarmante se si ricorda che proprio la sottrazione del carbonio e l’accumulo di ossigeno in atmosfera avevano permesso la comparsa del genere umano ECOSISTEMA TERRESTRE ATMOSFERA 1,8% (760.000 MtC) 90.000 MtC/anno FATTORE UOMO OCEANO 92,6% (38 milioni MtC) 120.000 MtC/anno 3,7 milioni MtC carbonio fossile confinato da oltre 100 milioni di anni nel sottosuolo rientra in atmosfera SUOLO 5,6% (2,3 milioni MtC) 800.000 MtC/anno 26 26

Imissioni di carbonio in atmosfera Quante emissioni di carbonio produciamo oggi sul pianeta ? E quante ne può sopportare il pianeta ? Imissioni di carbonio in atmosfera Oceani e foreste assorbono Carbonio e lo convertono in ossigeno nelle seguenti quantità (Megaton/anno) : oceani 2400 alberi / terre emerse 900 Capacità totale del pianeta di assorbire carbonio 3300 Emissioni di carbonio per attività umane 7900 Immissioni di carbonio in atmosfera per attività umane 4600 Le attuali emissioni di carbonio sono oltre due volte la capacità naturale del nostro pianeta di assorbirle (1 ton di carbonio = 3,67 ton di CO2)

ENEA - educarsi al futuro per quanto tempo rimane in vita nell’ atmosfera la CO2 emessa e non “riciclata” dal pianeta? CO2 CH4 NO2 CFC-11 HFC-23 CF4 (PFC) Pre rivoluzione industriale ~280 ppmv ~700 ppbv ~280 ppbv - 40 pptv 1998 365 ppmv 1745 ppbv 314 ppbv 268 pptv 14 pptv 80 pptv Tasso di crescita annuale 0.5 0.6 0.25 Persistenza media (anni) 50 / 200 12 114 45 257 50.000 GWP (potenziale di riscaldamento globale) 1 21 310 4.000 11.700 6.300 Ppmv = parti per milione in volume, ppbv = parti per miliardo in volume,pptv = parti per migliaia di miliardi in volume. La parte di CO2 prodotta ogni anno da attività umane e non assorbita dal pianeta, permane in atmosfera per 50 /200 anni. Così la CO2 emessa oggi si sommerà a quella emessa nei prossimi decenni provocando un drastico aumento di concentrazione di CO2 in atmosfera. ENEA - educarsi al futuro

Grafico aumento concentrazione CO2 380 La concentrazione di CO2 in atmosfera è aumentata del 35 % in soli 200 anni passando da 280 ppmv a 380 ppmv ENEA - educarsi al futuro

Emissioni di CO2 per persona nel 2007 (Tonnellate di CO2 / persona) International Energy Agency 2009 500 milioni di individui più ricchi del mondo (7% della popolazione globale) sono responsabili del 50 per cento delle emissioni globali di anidride carbonica, mentre i 3 miliardi più poveri (45%) sono responsabili di appena il 6 per cento delle emissioni di CO2. State of the World 2010 – Worldwatch Institute 30

World Energy Outlook 2008 Rapporto dell’ IEA – Agenzia Internazionale dell’ Energia che fornisce dati per valutare l’evoluzione del mercato energetico internazionle e le relative conseguenze sui cambiamenti climatici www.worldenergyoutlook.org “ Il sistema energetico mondiale è ad un crocevia. I consumi attuali di energia sono manifestamente insostenibili da un punto di vista ambientale, economico e sociale “ “ bisogna attuare una RIVOLUZIONE ENERGETICA“ 31

20% in più di risparmio energetico Strategia europea La strategia europea sul clima: obbligo per i Paesi membri di ridurre l’uso dei fossili entro il 2020 20% in più di risparmio energetico 20 % in più di fonti rinnovabili 20% in meno di CO2

ENEA - educarsi al futuro Risparmiare fossili e denaro… con nuove regolamenti per costruire case che consumano meno energia ENEA - educarsi al futuro 33 33

Energia dal vento ENERGIA DAL VENTO Nel 2008 le installazioni di impianti eolici in Europa hanno superato le installazioni delle centrali a olio, carbone e gas per produrre energia elettrica La potenza installata nel mondo supera i 120.000 MW (la metà sono in Europa) Impianti eolici in Europa : 65.000 MW installati al 2008 3,6% della produzione elettrica totale europea soddisfa i consumi di 41 milioni di famiglie 160.000 lavoratori impegnati nel settore 34

ENEA - educarsi al futuro nel mix energetico, l’energia da fonte eolica ha raggiunto : 21% in Danimarca, 12% in Spagna e 7% in Germania L’Italia, nel 2008, è terza per impianti installati dopo Germania e Spagna, ma è undicesima nella classifica europea per potenza installata per abitante In Italia, secondo Anev, nel solo 2008 l’eolico ha prodotto oltre 6,5 miliardi di kWh (pari ai consumi domestici di oltre 7 milioni di italiani), ha evitato l’emissione di 3,5 milioni di tonnellate di CO2, ha evitato l’importazione di 10 milioni di barili di petrolio, ha dato lavoro ad oltre 18.000 persone. ENEA - educarsi al futuro 35 35

Il mercato del solare termico è in forte crescita, +56% nel 2008 Il mercato del solare termico è in forte crescita, +56% nel 2008. In Europa sono in funzione oltre 28,5 milioni di mq di pannelli solari termici. L’Italia ha installato 1,6 milioni di mq (421.000 mq nel 2008) Nella classifica per abitante l’Italia è al tredicesimo posto in Europa, dopo Cipro,Austria, Grecia,Germania,Malta,Danimarca,Slovenia, Olanda, Svezia, Rep Ceca, Portogallo, Spagna In Germania ed Austria spesso i collettori solari termici sono integrati sui tetti delle abitazioni o di edifici per servizi

Energia solare a concentrazione per la produzione di energia elettrica grandi specchi parabolici lineari di oltre 5 metri concentrano la radiazione solare su un tubo ricevitore dove scorrono sali fusi che vengono riscaldati fino ad oltre 500 ° C. ENEA - Centro Ricerche Casaccia - Roma ENEA - educarsi al futuro

L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore. Il calore del fluido viene accumulato nel primo serbatoio a 550°C. Con questa energia termica possiamo produrre vapore 24 ore su 24. La turbina a vapore genera così energia elettrica. Il fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a 290°C. Poi ritorna all’impianto solare per riscaldarsi di nuovo.

Il tubo ricevitore ENEA ENEA - educarsi al futuro 39 39

impianto dimostrativo di una centrale solare 5MWe a Priolo (Sicilia) Progetto Archimede impianto dimostrativo di una centrale solare 5MWe a Priolo (Sicilia)

ENEA - educarsi al futuro Ampie zone del pianeta sono molto soleggiate e perciò idonee alla costruzioni di impianti solari a concentrazione. Da ogni metro quadrato di superficie, possiamo ottenere, in un anno, la stessa quantità di energia che si ricava da un barile di petrolio. Ipotetica estensione dell’area occupata da impianti solari termodinamici per produrre il fabbisogno mondiale (europeo) di energia elettrica al 2050 ENEA - educarsi al futuro

WWW.DESERTEC.ORG un progetto di cooperazione tra Europa - Medio Oriente - Nord Africa WWW.DESERTEC.ORG ENEA - educarsi al futuro

Energie rinnovabili per lo sviluppo del sud del mondo Energie rinnovabili per uno sviluppo sostenibile del sud del mondo Energie rinnovabili per lo sviluppo del sud del mondo ENEA - educarsi al futuro

ENERGIA SOLARE PER I VILLAGGI Oggi è possibile rendere autosufficienti milioni di villaggi rurali sparsi per il mondo con piccoli impianti fotovoltaici e termici che producono sul posto l’energia elettrica necessaria ai loro bisogni. POSSIBILITA’ D’USO illuminare case e ambienti cucinare con forni solari e biogas irrigare con pompe solari potabilizzare l’acqua usare utensili da lavoro Frigoriferi, comunicare e fare scuola 44

Scuola fotovoltaica africana Ua scuola fotovoltaica in Africa in una scuola di una remota area del Sud Africa, SELF (Solar Electric Light Found), ha installato un impianto fotovoltaico di 2400W, DELL ha fornito alcuni computer e INFOSAT ha fornito il collegamento satellitare. Scuola fotovoltaica africana la Myeka High School è un sogno tecnologico diventato realtà ENEA - educarsi al futuro

ENEA - educarsi al futuro Gli studenti, che leggevano a lume di candela, oggi possono collegarsi in Internet ed avere accesso al Learning Channel. I diplomati sono passati dal 30 al 70%, alcuni studenti hanno vinto premi scientifici e molti si iscriveranno all'università. ENEA - educarsi al futuro

La tecnologia può sconfiggere la povertà La tecnologia è l’arma più importante per vincere la povertà “The end of poverty” Jeffrey Sachs La tecnologia può sconfiggere la povertà La diffusione della telefonia cellulare è un ottimo esempio (280 milioni di utenti in Africa, 130 in Brasile, 120 in Indonesia). Permetterà di superare l’isolamento dei villaggi, diffondere informazione, fare commercio. In Bangladesh l’operatore mobile GRAMEENPHONE ha introdotto la HealthLine, una linea diretta e continua per l’assistenza medica via cellulare

SUSTAIN Sustain Sustainable future Students African Italian Network SUSTAIN è una campagna rivolta a tutte le scuole italiane che desiderano avviare partenariati con scuole africane e realizzare progetti di sviluppo dei villaggi rurali, attraverso la diffusione di energie rinnovabili. in collaborazione con IFAD – International Fund for Agricoltural Dvelopment (ONU) , Ministero dell’Ambiente Ministero dell’Istruzione Consulte Provinciali degli Studenti Sustain

Kit fotovoltaico per illuminare una scuola rurale Il Kit fotovoltaico è composto da tre moduli fotovoltaici (potenza complessiva 300 Wp), una batteria, un regolatore di carica della batteria 14 lampade, cavi e interruttori È semplice da installare e può essere gestito facilmente da maestro. Permette di illuminare due aule scolastiche e l’abitazione dell’insegnate con un costo indicativo di 1300 € ENEA - educarsi al futuro

Villaggio scuola autosufficiente Progetto dimostrativo di villaggio-scuola solare sostenibile in Burkina Faso Villaggio scuola autosufficiente Insieme alle Consulte Provinciali degli Studenti vorremmo realizzare un progetto più impegnativo: l’elettrificazione di un villaggio-scuola autosufficiente per la produzione di energia e cibo per gli studenti. Le coltivazioni e gli allevamenti saranno curati dagli studenti residenti nel villaggio. Gli impianti fotovoltaici assicureranno l’energia elettrica necessaria per il pompaggio e la potabilizzazione dell’acqua, la macinazione del cereali, gli utensili da lavoro, l’illuminazione le comunicazioni, il frigo per medicine.

Rete regionale di scuole della Calabria per un futuro sostenibile Concorso regionale per premiare le classi che producono nuovi materiali didattici multimediali, sulle problematiche del futuro sostenibile con l’assistenza di ricercatori ed esperti dell’ENEA e delle Università della Calabria I prodotti realizzati dalle scuole saranno diffusi attraverso il web e potranno essere replicati attraverso l’uso delle lavagne multimediali in tutte le scuole italiane. ENEA - educarsi al futuro

www.educarsialfuturo.it 55