I Cambiamenti Climatici Schem. ADATTAMENTO e MITIGAZIONE Gli aspetti energetici. (& Andreas Drack) Concentrazioni

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Agostina Negri
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1 ADATTAMENTO e MITIGAZIONE Gli aspetti energetici (& Andreas Drack) I Cambiamenti Climatici Schem Concentrazioni di gas serra Temperatura media Altri effetti climatici Emissioni di gas serra Mitigazione Attività umane Produzione e consumo di energia, uso del suolo Impatti sull uomo e sugli ecosistemi Adattamento

2 Energia e CO2 Quanto Consumiamo? Consumi di Energia Primaria in EU-25 Services 10% Households 27% Industry 34% Transport 29% Energy final consumption EU25 Il 29% dell energia primaria viene dispersa nei processi di trasformazione

turbina a gas, ciclo combinato) CHP: 75% TRASPORTI

3 Come produciamo la nostra ener Efficienze: Impianti Termoelettrici: 25-35% (tradizionali) 55-60% (con turbina a gas, ciclo combinato) CHP: 75% TRASPORTI Automobili: 6-12 % Quanto sprechiamo? Source: IEA 2001

4 Energia e CO2 Sorgenti delle emissioni La maggior parte della crescita delle emissioni di CO2 è dovuta agli impianti di produzione dell energia, che hanno triplicato le loro emissioni, seguite dalle emissioni dovute al settore dei trasporti su strada, che sono quasi raddoppiate. Le emissioni di metano dovute all agricoltura si sono stabilizzate. Occorre agire su modalità di produzione, trasporto e uso dell energia, verso una maggiore efficienza e sostituendo le fonti fossili con quelle rinnovabili Sia per ridurre le emissioni climalteranti (mitigazione), sia per diminuire l impatto antropico sul territorio (adattamento) Mitigazione e Adattamento Mitigazione: Fondamentalmente si tratta di sostituire alle attuali tecnologie di produzione fonti a basse emissioni di CO2 e metano e di ridurre gli usi finali con risparmi ed efficienza energetica. + Adattamento: Ridurre i consumi idrici, aumentare la resilienza del territorio, emanciparsi dalle fonti fossili e dalla loro esauribilità, ridurre l inquinamento localizzato provocato dalle produzioni energetiche, rendere la struttura energetica meno vulnerabile.

Energia e Acqua un rapporto st Durante il periodo di siccità dell estate 2006 gli impianti di produzione dell energia (nucleare o fossile) non potevano fornire tutta l energia necessaria per la

5 Energia e Acqua un rapporto st Durante il periodo di siccità dell estate 2006 gli impianti di produzione dell energia (nucleare o fossile) non potevano fornire tutta l energia necessaria per la mancanza di acqua di refrigerazione degli impianti (Problemi soprattutto per Francia, Germania, Spagna e Italia). Il consumo idrico è un criterio per la corretta valutazione degli impianti energetici, ed è un elemento di criticità per i fenomeni collegati ai cambiamenti climatici In Italia le precipitazioni sono diminuite del 15 % negli ultimi 30 anni. Possibili interventi che combinan adattamento e mitigazione Sistemi energetici decentrati Fonti rinnovabili e a basse emissioni CO2 Cogenerazione e Trigenerazione Riduzione dei fabbisogni idrici negli usi agricoli Impianti di riscaldamento a biomassa

Micro-Generazione Diffusa dell La microgenerazione distribuita riduce le perdite, delocalizza le produzioni e permette la definizione di

Heat and Power Gener La cogenerazione sai è come il vento.

di scarico. Nello stesso tempo del calore addizionale viene prodotto per scaldare gli edifici e per i processi di produzione industriale.

6 Micro-Generazione Diffusa dell La microgenerazione distribuita riduce le perdite, delocalizza le produzioni e permette la definizione di autonomie energetiche locali La Danimarca produce il 49% della sua elettricità con impianti CHP (cogenerazione) Cogenerazione CHP Combined Heat and Power Gener La cogenerazione sai è come il vento. In un impianto termoelettrico convenzionale il 45-65% dell energia che si produce nella combustione del carburante si disperde come calore di scarico. Nello stesso tempo del calore addizionale viene prodotto per scaldare gli edifici e per i processi di produzione industriale. Il principio della co-generazione è di usare il calore di scarico e incrementare così l efficienza dell uso di carburante fino al 85%! Elettr. da prod. industriale con CHP Tipografie 37,7 TWh Chimica 32 TWh Raffinerie 24 TWh

Cogenerazione e Trigenerazione Un impianto CHP lavora correttamente quando è

I picchi di carico dovrebbero essere coperti con bruciatori addizionali.

Agli impianti CHP può essere associato anche un assorbitore che fornisca frigorie

stesso Teleriscaldamento Il calore può essere: - generato in impianti CHP -

7 Cogenerazione e Trigenerazione Un impianto CHP lavora correttamente quando è dimensionato sulla base del minimo carico della domanda di calore di tutto l anno. I picchi di carico dovrebbero essere coperti con bruciatori addizionali. Questo perchè un impianto CHP per essere funzionante deve lavorare a massimo ore/anno (15ore/giorno). Idoneo per ospedali, impianti sportivi, ristoranti, condomini etc. Agli impianti CHP può essere associato anche un assorbitore che fornisca frigorie nei periodi estivi (CHCP) rendendo più funzionale e remunerativo l impianto stesso Teleriscaldamento Il calore può essere: - generato in impianti CHP - prodotto in impianti boiler dedicati - recuperato da processi industriali - proveniente da sorgenti di calore geotermiche - proveniente da impianti con solare termico

Il Nucleare, una soluzione rischio Vantaggi Le centrali nucleari a fissione producono una quantità di energia molto elevata e possono raggiungere potenze dell'ordine del GW al pari delle grandi

I costi di costruzione, di chiusura e di smaltimento scorie di una centrale nucleare sono molto elevati, ma i costi del combustibile, l uranio, sono molto competitivi e non presentano una variabilità

Svantaggi Gli svantaggi maggiori di una centrale nucleare sono il combustibile nucleare residuo, le famose scorie radioattive; una volta esaurito l'elemento fissile del combustibile, restano i suoi

8 Il Nucleare, una soluzione rischio Vantaggi Le centrali nucleari a fissione producono una quantità di energia molto elevata e possono raggiungere potenze dell'ordine del GW al pari delle grandi centrali termoelettriche. I costi di costruzione, di chiusura e di smaltimento scorie di una centrale nucleare sono molto elevati, ma i costi del combustibile, l uranio, sono molto competitivi e non presentano una variabilità significativa nel lungo periodo. Svantaggi Gli svantaggi maggiori di una centrale nucleare sono il combustibile nucleare residuo, le famose scorie radioattive; una volta esaurito l'elemento fissile del combustibile, restano i suoi sottoprodotti, che non sono fissili ma radioattivi. Un altro problema, spesso sottovalutato, che accomuna questo tipo di centrali con quelle termoelettriche di grandi dimensione, è l'elevata quantità di acqua necessaria per il raffreddamento, acqua che dopo il processo viene rilasciata a temperature più elevate rispetto a quella dell'ambiente creando uno sbilanciamento termico e un impatto sull ambiente. Ridurre i consumi idrici nell agri PROBLEMI SOLUZIONI Dei 53 Milioni di M3 di acqua consumata in Italia, il consumo maggiore di acqua va all'agricoltura, che ne usa in media il 60 %. Solo il % dell'acqua raccolta raggiunge le colture, dato che gran parte di essa viene persa durante il trasferimento ai campi. Oggi si parla anche di ricorrere alle colture energetiche per la produzione di energia, ma occorre privilegiare quelle a basso consumo idrico. La raccolta dell acqua in inverno negli invasi artificiali, e la loro corretta gestione. L irrigazione a goccia, che indirizza l acqua solo dove e quando serve, è più efficiente di quella dell intero campo e dell uso di impianti a pioggia. Consumare alimenti che richiedono minori quantità d acqua - ad esempio, il grano invece del riso, il pollame invece della carne bovina - possono aumentare l efficienza idrica. Per le colture energetiche il consumo di acqua deve essere fattore importante. Mais sarebbe un ottimo combustibile ma necessita di molta acqua!

Ridurre i consumi idrici nell agri Contro i cunei salini e fenomeni di salinizzazione dei terreni si utilizzano pompe elettriche di grandi dimensioni.

La convenienza economica nella sostituzione dei motori delle pompe può avere payback time di 1-3 anni.

9 Ridurre i consumi idrici nell agri Contro i cunei salini e fenomeni di salinizzazione dei terreni si utilizzano pompe elettriche di grandi dimensioni. L efficienza di queste pompe e in generale dei motori delle pompe usate a scopi idraulici è spesso scarsa e anche i costi elettrici associati risultano elevati. La convenienza economica nella sostituzione dei motori delle pompe può avere payback time di 1-3 anni. Riduce i consumi e gli sprechi idrici Impianti di riscaldamento a biom Tipicamente gli impianti di riscaldamento a gasolio creano problemi oltre che ambientali anche di pericolosità. A causa degli allagamenti per eventi alluvionali le perdite dei serbatoi che contengono il combustibile possono inquinare suolo e acqua. La sostituzione di questi impianti con la promozione dell uso di caldaie a biomassa (pellet, legname, altro combustibile solido) mette al riparo da questo tipo di problemi e inoltre riduce le emissioni di inquinanti atmosferici e di gas serra.

Decentralizzare la produzione - ottim La decentralizzazione della produzione deve essere accompagnata dall ottimizazione della rete di trasporto dell energia.

10 Decentralizzare la produzione - ottim La decentralizzazione della produzione deve essere accompagnata dall ottimizazione della rete di trasporto dell energia. Usi locali di calore ed elettricità, in prossimita agli impianti di produzione riduce gli sprechi e rende conveniente l utilizzo di tecnologie di produzione con fonti rinnovabili e CHP In futuro le reti elettriche diventeranno intelligenti! Energia Consumi e Produzione Vita media delle infrastrutture energetiche (WBCSD, 2004) Sistemi tecnologici molto diffusi (trasporti, edifici, infrastrutture energetiche) richiedono anche un secolo per svilupparsi interamente Centrali a carbone > 45 anni Edifici >> 45 anni Idroel. > 75 anni Nucleare anni Turbine a gas > 25 anni Veicoli a motore anni Senza interventi le emissioni nei prossimi decenni aumenteranno

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