Il cambiamento climatico. Novembre 2017

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1 Il cambiamento climatico Novembre 2017

2 1. Ragionare globalmente. (situazione planetaria, consumi, risorse, stato di sviluppo) 2. Agire localmente con coerenza. (sfruttare le opportunità e le risorse locali)

3 ALCUNE DOMANDE Quale sarebbe la nostra qualità di vita: senza elettricità? senza combustibili e senza carburanti? senza la scoperta del fuoco? senza scienza, ricerca e tecnica?

4 LE 3 DIMENSIONI DELLO SVILUPPO SOSTENIBILE Rapporto Brundtland 1987 Gro Harlem Brundtland Presidente Commissione Mondiale su Ambiente e Sviluppo sociale Uno sviluppo che è in grado di soddisfare i bisogni della generazione presente, senza compromettere la possibilità che le generazioni future riescano a soddisfare i propri bisogni. ecologico economico

5 9 miliardi dal 1950 al 2050, in soli 100 anni, cresce di 7 miliardi di abitanti anno ,2 miliardi 2 miliardi 250 milioni 500 milioni Anno

6 anni fa Eolipila, I secolo anni fa Macchina a vapore anno 1769

7 RISORSE Crescita della popolazione mondiale FABBISOGNO DI ENERGIA TEMPERATURA MEDIA TERRESTRE (CO 2 )

8 PROBLEMI PLANETARI L esplosione demografica Le emissioni nocive, compresi i gas serra Ragionare globalmente. Il fabbisogno energetico L effetto serra Aumento annuo attuale: 79 milioni Aumento giornaliero:

9 L ENERGIA NON CONSUMATA I NEGAWATT Produzione, trasporto e distribuzione di energia Il potenziale dell isolazione termica Servizi Edifici Rendimento delle macchine a vapore ai tempi di James Watt (1769): 4% Industria Tempo libero Traffico

10 ( Gtep) Petrolio 31,7% Gas naturale 21,6% il sistema energetico mondiale non si lascia trasformare radicalmente dalla sera alla mattina. Si noti la parte fossile: 90%!!! Carbone 28,1% Rinnovabili 13,7% Altri 1.5,% Forza idrica 2.5% - Biomassa - Prodotti animali - Derivati di biomassa - Rifiuti 9,7% Altri: marea, vento, sole, geotermia Fonte: Agenzia internazionale dell energia (IEA), 2017

11 IL FABBISOGNO MONDIALE ODIERNO E FUTURO DI ENERGIA PRIMARIA - l energia fossile è tuttora la crescente importanza preponderante!!! delle fonti rinnovabili - cattura e sequestrazione del CO 2 35 Gtep 20 Gtep Gtep

12 Arturo Accademia Romer di Architettura Il cambiamento climatico Novembre Anno 1998/ IL CLIMA DALL'ULTIMA ERA GLACIALE AD OGGI Fonte: Christian Schönwiese

13 Arturo Romer Il cambiamento climatico SPAI Locarno, 5 giugno 2013 Accademia di Architettura Anno 1998/99 EFFETTO SERRA NATURALE Venere Terra Marte T o = - 39 C T m = 427 C DT e.s. = 466 C T o = - 18 C T m = 15 C DT e.s. = 33 C T o = - 56 C T m = - 53 C DT e.s. = 3 C

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15 L effetto serra naturale Senza gas serra: - 18 C Con gas serra: + 15 C N 2 O, 4% CO 2 26% O 3 8% CH 4, 2% ( DT = 33 C ) totale Vapore acqueo H 2 O 60% Variazione della temperatura media tra periodo caldo ed periodo glaciale: circa 5-6 C Fonte: C. Schönwiese, Klimatologie, 2008 CO 2 nel passato: periodi glaciali: ppm periodi caldi: ppm Gas ad effetto serra - parametri orbitali (Milankovitch). - retroazione albedo - retroazione assorbimento CO 2. - variazione del livello dei mari.

16 La forzatura radiativa dell ultimo periodo glaciale Fonte: IPCC, R. Knutti, M. Latif, Ch. Buchal, S. Rahmstorf, H. Wanner Durata transizione: circa 5000 anni

17 I PARAMETRI ORBITALI E IL CLIMA Eccentricità : anni Inclinazione : anni Precessione : anni

18 L effetto serra dovuto all attività umana CFC 1.1% CO 2 : + 40 % rispetto al 1769 N 2 O N 2 O 4% 7.9% retroazioni: vapore acqueo, permafrost, albedo, assorbimento di CO 2 dei mari. una grande incognita: le nubi. CH % CO 2 61% CO % (compresa la deforestazione) CO 2 : Fonte: C. Schönwiese, Klimatologie, : ppm aumento: + 2 ppm/a Gas ad effetto serra

19 RADIAZIONE TERMICA DI UN CORPO NERO 1 / 1 2π 5 2 kt hc e h c S m W d 1 / 1 2π d T kt hc e h c S K, m max T T T b K m W

20 L effetto serra antropico 1. Concentrazione di CO 2 preindustriale = C o = 280 ppmv 2. Raddoppio di CO 2 (senza feedback): 3. Aumento della temperatura (compresi i feedback): 4. Raddoppio di CO 2 con feedback: 5. Durata: anni

21 Arturo Romer Cambiamento climatico Novembre 2017

22 L effetto serra, alcuni dati 1. Scioglimenti dei ghiacci della Groenlandia: m innalzamento livello dei mari 2. Scioglimento dei ghiacci dell Antartide: m CO 2 innalzamento livello dei mari 26% 3. Livello dei mari durante i periodi glaciali: m più basso di oggi.

23 I sintomi dell effetto serra Uragani, inondazioni Nuove zone fertili (p.e. Siberia) Aumento di conflitti e migrazioni Aumento insetti e malattie infettive Aumento della temperatura terrestre Disgelo dei ghiacci Aumento del livello dei mari Siccità, desertificazione

24 Emissioni di CO 2 nel Gt di CO 2 25% nei mari, 30% nella vegetazione, 45% nell atmosfera Non sottovalutiamo le retroazioni: vapore acqueo, permafrost, albedo, assorbimento di CO 2 dei mari, ecc. 1ppmv = = 7.81 Gt CO2 Deforestazione non compresa: 5.9 Gt di CO 2

25 EFFETTO SERRA E DESERTIFICAZIONE 1. i ghiacciai si ritirano 2. i deserti avanzano 3. Cicloni, uragani, inondazioni 4. mancanza di acqua in molte regioni 5. più malattie infettive 6. poche regioni vincenti 7. innalzamento dei mari: almeno 1 m entro l anno 2100??? 8. migrazioni e conflitti Aumento dal 1850 al 2017: º C Aumento entro l anno 2100: circa + 3 º C - scioglimento ghiaccio Groenlandia : + 6 m - scioglimento ghiaccio Antartide: + 60 m

26 LA CONCENTRAZIONE DI CO2 Nel ppmv Periodi caldi del passato 280 ppmv un luogo privo di inquinamento locale. Periodi glaciali ppmv Aumento annuo attuale: +2 ppmv

27 emissione specifica in [gco 2 -equivalente/kwh el ] lignite 1231 lignite 1231 carbone 1078 Petrolio 885 gas naturale, cogenerazione 644 gas naturale, cogenerazione 644 gas naturale, ciclo combinato 426 gas naturale, ciclo combinto emissioni sul ciclo di vita degli impianti: costruzione, esercizio, smantellamento, smaltimento. 2. esternalità (costi sociali). 3. il ruolo del mercato (regole). energia nucleare 6 energia nucleare 6 forza idrica 4 forza idrica 4 energia fotovoltaica 61 energia fotovoltaica 61 energia eolica 17 energia eolica 17 0 Fonte: Paul Scherrer Institut (PSI) tipo di produzione

28 Che cos è l ecobilancio? L ecobilancio o analisi del ciclo di vita (Life cycle assessment, LCA) rileva tutti i flussi di materiali ed energia di un processo o di un prodotto nelle tre fasi della produzione, dell utilizzazione e dello smaltimento. Sono analizzati tutti gli anelli della catena produttiva, dall estrazione delle materie prime allo smaltimento dei rifiuti, attraverso le varie tappe di trasformazione, trasporto, conversione energetica. In altre parole, si tiene conto delle emissioni e dei rifiuti sia diretti che indiretti, ad esempio legati all apporto di energia e materiali.

29 UN TRIANGOLO PROBLEMATICO Acqua Cibo Energia

30 Ricordiamoci: NON ESISTE QUALITÀ DI VITA A TARIFFA E RISCHIO ZERO.