Nel 1995 dieci soldati argentini assistettero al collasso della
piattaforma Larsen A, pianura di ghiaccio spessa 200m che copriva
1500km2
Energia, quale futuro?
I ghiacciai che confluiscono nella LarsenB, non più sostenuti dalla
piattaforma hanno aumentato notevolmente
la loro velocità di scorrimento
Energia, quale futuro?
ghiacci marini artici. L'estensione èpassata da 8 milioni di kmq, nei primi anni ottanta, a poco più di 4 milioni di kmq
Energia, quale futuro?
Lo scorso mese di agosto ha segnato il secondo peggior risultato, dopo quello del 2007, riguardo l’estensione dei
Energia, quale futuro?
Lo scorso mese di agosto ha segnato il secondo peggior risultato, dopo quello del 2007, riguardo l’estensione dei
ghiacci marini artici. L'estensione èpassata dagli 8 milioni di kmq nei primi anni ottanta a poco più di 4 milioni di kmq
Energia, quale futuro?
Lo scorso mese di agosto ha segnato il secondo peggior risultato, dopo quello del 2007, riguardo l’estensione dei
ghiacci marini artici. L'estensione èpassata dagli 8 milioni di kmq nei primi anni ottanta a poco più di 4 milioni di kmq
Fotografia satellitare del passaggio a nord est che mostra l'arcipelago di Severnaya Zemlya circondato da acque libere.
Energia, quale futuro?
Energia, quale futuro?
L’energia chimica contenuta nel cibo viene, in parte, trasformata in lavoro muscolare.
Il problema energetico accompagna la storia dell'uomo. La prima fonte di energia fu la forza muscolare umana o
animale.
Energia, quale futuro?
Energia, quale futuro?
La scoperta del fuoco, sorgente di luce e di calore, rese lebiomasse (legna) una rivoluzionaria fonte energetica.
Nel settecento l'energia termica, fino a quel momento sfruttata per riscaldare o illuminare, venne trasformata direttamente in energia meccanica tramite la macchina a
vapore di Watt.
Energia, quale futuro?
Alla fine del '800 l’energia elettrica e
l'automobile rivoluzionarono ulteriormente la situazione
energetica mondiale. Il petrolio e il gas si affiancano
al carbone come risorse energetiche.
Energia, quale futuro?
I consumi energetici mondiali crescono in progressione geometrica. Raddoppiano una prima volta tra l'inizio del secolo e il 1950, una seconda volta tra il 1950 e il 1970.
Energia, quale futuro?
a. C. Milioni potenza
GW
70000 <1
10000 1 0,1
9000 3 0,3
8000 5 0,5
7000 7 0,7
6000 10 1
5000 15 1,5
4000 20 2
3000 25 2,5
2000 35 3,5
1000 50 5,0
500 100 10
Energia, quale futuro?
d. C. Milioni potenza
GW
1 200 20
1000 310 30
1800 978 400
1850 1262 700
1900 1650 2000
1950 2519 4000
2000 6071 15000
L'abitante di un paese ricco (macchina da 80 watt) vive dissipandone 10 mila. L'80 per cento dei 10 mila watt che ci rendono la vita comoda ce li danno i combustibili fossili.
Energia, quale futuro?
L'80 per cento dei 10 mila watt che ci rendono la vita comoda ce li danno i combustibili fossili.
Energia, quale futuro?
La natura ha prodotto petrolio al ritmo di due grammi all'anno per ogni attuale abitante della Terra, mentre
ognuno di noi ne brucia 5 tonnellate in un anno.
Energia, quale futuro?
Tra 40 anni il petrolio sarà finito e l'anidride carbonica dovuta alla sua combustione avrà scardinato l'equilibrio
climatico.
Energia, quale futuro?
O si cambia stile di vita, o non c'è scampo. Occorrono nuovi valori: non il consumismo degli ottimisti nè l'utopia di un
mondo popolato da monaci francescani.
I nuovi valori hanno nomi antichi: razionalità, sobrietà, responsabilità.
Energia, quale futuro?
Coltivare una tonnellata di grano significa bruciare un quintale di petrolio. Dietro un chilo di verdure di serra c'è un chilo di petrolio. Il record è del pomodorino:
costa 100 volte più energia di quella che ci dà sotto forma
di calorie.
Energia, quale futuro?
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Energia, quale futuro?
Per capire l’effetto della CO2 dobbiamo considerare lo schema dei flussi di energia sulla Terra
Energia, quale futuro?
Il vetro che costituisce le pareti delle serre ha un'ottima trasparenza alle lunghezze d'onda della luce visibile, ma
risulta opaco per le lunghezze d'onda infrarosse. Quindi la radiazione infrarossa riemessa dalla superficie illuminata
rimane intrappolata all'interno della serra.
Energia, quale futuro?
Metano: la minaccia dal profondo
Il permafrost dell'Artico si sta sciogliendo, creando laghi che emettono metano.
Questo gas potrebbe accelerare
drasticamente il riscaldamento globale.
Energia, quale futuro?
Combustibili fossili
Combustibili rinnovabili (come biogas, biomassa, ecc…)
Nucleare
Solare
Eolica
Idrica (idroelettrica, maree, moto ondoso, ecc…)
Geotermica
Energia, quale futuro?
Vantaggi del nucleare:
• emissione zero di CO2 o altri inquinanti
• riduce dipendenza dai paesi produttori di petrolio
• usato per produrre idrogeno, permetterebbe di sostituire il petrolio anche nei trasporti
Energia, quale futuro?
Problemi dei reattori attuali:
• bassa efficienza di burn-up e produzione di grandi quantità di scorie radioattive con tempi di decadimento molto lunghi.
• rischi di incidenti, soprattutto per i reattori più vecchi (e con il licensing esteso a 60 anni)
• necessità di grossi investimenti e lunghi tempi di costruzione.
• problemi di proliferazione (utilizzo di materiale fissile per scopi militari)
Energia, quale futuro?
Nel lungo periodo (50 anni a partire da ora), la disponibilitàdi uranio potrebbe diventare un problema (a meno di
sviluppi tecnologici nell’estrazione).
Energia, quale futuro?
Energia, quale futuro?
All’attuale tasso di crescita della produzione di energia elettrica, e con il nucleare al 20 % del totale, sarebbe
necessario approntare un deposito geologico ogni 20 anni
I Frammenti di Fissione decadono in poche centinaia di anni
(a parte alcune eccezioni).
Gli attinidi sopravvivono per milioni di anni.
Plutonio e attinidiminori rappresentano ilproblema principale per lo smaltimento delle scorie nucleari.
Energia, quale futuro?
Sono allo studio reattori di nuova generazione che non presentino i problemiattuali (in particolare limitata disponibilità di U e produzione di scorie).
Principio fondamentale è il riutilizzo di una parte importante delcombustibile spento.
Energia, quale futuro?
Energia eolicaAspetti positivi
•Il vento è una fonte di energia rinnovabile e sostenibile, a basso impatto ambientale rispetto ad altre fonti energetiche.
•Non viene prodotto il gas serra CO2, se non in quantità minime in rapporto alla costruzione dell'impianto.
•Le dimensioni dei parchi eolici sono facilmente scalabili nella potenza, particolarmente adatte a soddisfare la domanda di piccole città o province poco popolate.
•Non si verifica una variabilità dei costi dovuta ad aumenti del prezzo del combustibile.
•I costi di mantenimento e smantellamento sono relativamente bassi, molti componenti sono riciclabili e riutilizzabili.
•Esiste un ampio margine di miglioramento nei costi, nella trasformazione della potenza meccanica in corrente elettrica e nell'immagazzinamento della corrente.
Energia, quale futuro?
Energia eolicaAspetti negativi
•L'energia eolica viene prodotta a intermittenza e perciò non è programmabile.
•Sulla terraferma, i luoghi più ventosi e quindi più adatti alle installazioni eoliche sono generalmente le cime, i crinali di colline e montagne o le coste. Gli impianti moderni, sebbene siano anche esteticamente apprezzabili, per le loro grandi dimensioni risultano visibili da grande distanza e possono causare un turbamento del paesaggio.
•Esiste il rischio di mortalità da impatto per gli uccelli migratori, in particolare per gli impianti piùgrandi.
Energia, quale futuro?
Energia solareMediamente il Sole irradia alle soglie dell'atmosfera terrestre 1367 W/m². L'irraggiamento solare medio alle latitudini europee è di circa 200 W/m². La potenza erogata dal Sole sulla Terra è superiore ai 50 milioni di GW la potenza
di una grande centrale elettrica si aggira attorno ad 1 GW).
Energia, quale futuro?
Energia solareL’ energia solare è:
•discontinua
•poco concentrata
•piuttosto difficile da convertire con efficienze accettabili.
•notevolmente costosa rispetto ad altri metodi di produzione dell'energia.
Energia, quale futuro?
Energia solare
Il pannello solare termico sfrutta i raggi solari per scaldare un liquido contenuto nel suo interno che cede calore all'acqua contenuta in un
serbatoio di accumulo.
Energia, quale futuro?
Energia solare
il pannello fotovoltaico sfrutta le proprietà di particolari elementi semiconduttori per produrre energia elettrica dalla luce.
Energia, quale futuro?
Energia solare
Il pannello solare a concentrazione sfrutta una serie di specchi per convogliare i raggi solari su un tubo in cui scorre un fluido. L'apparato ricevente si riscalda a temperature molto elevate (400 °C ~ 600 °C)
Energia, quale futuro?
Energia solare
Attualmente la maggior parte degli studi si concentra su nuove generazioni di celle fotovoltaichedotate di una maggior efficienza
di quelle attuali o su cellefotovoltaiche dotate di
un'efficienza simile a quella delle celle attuali ma molto più
economiche.
Energia, quale futuro?
Energia solare
Studi più ambiziosi puntano alla realizzazione di centrali solari orbitanti. Queste centrali dovrebbero raccogliere i raggi solari
direttamente nello spazio e trasmettere la potenza assorbita sulla Terra per mezzo di microonde o raggi laser.
Energia, quale futuro?
Energia solare
Sono in fase di sperimentazione prototipi di sistemi di cogenerazione fotovoltaica in cui si realizza la produzione simultanea di energia
elettrica e termica.
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Energia solare
In tutto il mondo, sono attualmente allo studio nuove tecnologie e nuovi sistemi per sfruttare l'energia del sole allo scopo di creare le prime
vere centrali solari.
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Energia idricaLa storica centrale idroelettrica a bacino Esterle a Cornate situata sulla riva
destra del fiume Adda.
Energia, quale futuro?
Energia idricaEnergia dalle maree: in alcune zone il dislivello di marea può raggiungere valori
elevati, interessanti lo sfruttamento e la produzione di energia elettrica.
Energia, quale futuro?
Sbarramento della centrale mareomotrice di Saint-Malo in Francia
Energia idrica
Difetti•costo di installazione elevato•difficoltà di collocazione •discontinuità nella produzione•erosione delle coste creata dalle centrali che modificano i flussi di marea•tendenza alla sedimentazione all'interno del bacino •disturbo per l'ecosistema, in particolare per la fauna ittica.
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Energia geotermica
L'energia geotermica costituisce oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia. Uno studio condotto dal M.I.T. afferma che la potenziale energia geotermica contenuta nel nostro pianeta si aggira attorno ai 12.600.000 ZJ e che con le attuali tecnologie sarebbe
possibile utilizzarne "solo" 2000 ZJ (ZettaJoule 1021J).
Energia, quale futuro?
Energia geotermica
Tuttavia, poiché il consumo mondiale di energia ammonta a un totale di 0,5 ZJ all'anno, con il solo geotermico, secondo lo studio del M.I.T., si potrebbe soddisfare il fabbisogno energico planetario per i prossimi
4000 anni.
Energia, quale futuro?
Energia geotermica
Le sorgenti geotermiche si possono dividere in tre tipologie:
sorgenti idrotermiche: la sorgente si trova a profondità non eccessive (1000-2000 m) e a seconda della pressione può essere classificata come sorgente geotermica a vapore o ad acqua dominante
Energia, quale futuro?
Energia geotermica
sorgenti geopressurizzate: la sorgente si trova a profondità maggiori (3000-7000 m) e l'acqua ivi contenuta è a pressioni elevate (1000 atm) e ad una temperatura di 160°C
Energia, quale futuro?
Energia geotermica
sorgenti petrotermiche: la sorgente si trova a profonditàmaggiori rispetto alle precedenti ed è composta da rocce calde (senza acqua). Circa il 85% delle risorse geotermiche sono di questo tipo ma sono anche di difficile sfruttamento proprio per l'assenza dell'acqua.
Energia, quale futuro?
Energia: l'illusione delle soluzioni facili
Il riscaldamento globale, i nuovi paesi emergenti nello scenariomondiale, la paura dell’esaurimento del petrolio hanno sollecitato innovazioni per ridurre l'uso dei combustibili fossili e relative
emissioni.
Energia, quale futuro?
Tuttavia le soluzioni proposte, tra cui fonti rinnovabili, geoingegneria e nucleare, non sono, per ora, all'altezza della sfida nonostante i facili
entusiasmi.
Energia, quale futuro?
Energia, quale futuro?
Oltre a nuove iniziative, si dovrebbero incentivare soluzioni già efficaci e in generale una riduzione dell'uso di energia nei paesi più ricchi, visto che la sostituzione repentina dei combustibili fossili non è realistica.