Cambiamenti climatici globali? e fattore Uomo

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1 Cambiamenti climatici globali? e fattore Uomo Grzegorz Karwasz INFM Dipartimento di Fisica Università di Trento Como,

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3 Clima Uomo - l effetto serra - inquinamento a breve termine - vettore idrogeno - una soluzione definitiva?

4 Inquinamento globale: effetto serra?

5 effetto serra o variazione naturale?

6 Variazione naturale (astronomica) Cicli di Milankovic

7 Variazione naturale (astronomica) O 18 = temp.

8 Variazione naturale? Variazione indotta? Individuare i meccanismi!

9 motore Sole

10 bilancio energetico

11 Bilancio energetico 1. riflessione = albedo

12 Bilancio energetico 2. assorbimento ~0% nel visibile

13 Bilancio energetico T = 5500 K T= 300 K

14 Bilancio energetico T= 300 K T = 5500 K Proprietà ottiche nel infrarosso?

15 Bilancio energetico Proprietà ottiche nel infrarosso

16 Proprietà ottiche dell atmosfera O 2 e O 3 : UV CO 2, N 2 O, H 2 O: IR

17 Bilancio energetico

18 Bilancio energetico

19 Effetto piumino = vapore d acqua + anidride carbonica assorbimento (unità relative) H 2 O assorbimento di calore CO 2 H 2 O H 2 O numero d'onda (cm -1 ) H 2 O: -18 C +15 C CO 2 : +15 C +???

20 Effetto serra antropogenico = CO 2!

21 Correlazione CO 2 temperatura? Si!

22 Effetto serra? Sì!

23 Effetto serra? Sì!

24 Troposfera? Stratosfera?

25 Effetto serra = riscaldamento (pressa poco) globale

26 Effetto serra = siccità (la dov e già secco) Variazione di precipitazioni (da 1976) Nature, , p. 390

27 Effetto serra = clima violento Oklahoma 05/2003 Totale: 442

28 Effetto serra = clima violento Oklahoma 08/2000 USA 95-96

29 Effetto serra = clima violento!

30 Effetto serra = clima violento!

31 Ghiacciai

32 Inquinamento atmosferico (globale): ozono

33 Inquinamento atmosferico (locale): - monossido di carbonio CO 30 mg/m 3 - polveri sottili 150 µg/m 3 - ossidi di azoto (NO, NO 2 ) - biossido di zolfo (SO 2 ) 200 µg/m 3 15 mg/m 3 - ozono O µg/m 3 15 µg/m 3 - idrocarburi volatili (benzene)

34 Inquinamento locale (idrocarburi)

35 Soluzioni? Effetto serra antropogenico = CO 2! CO 2 = idrocarburi (C 6 H 14 )

36 Bilancio carbonio [Gt]: ½ 5% Risorse in totale:

37 CARBONIO: 202 ANNI GAS NATURALE: 55 ANNI PETROLIO: consumo giornaliero: 2,3 mln barili risorse: 27 bln barili?? = 37 anni!! Nature,

38 C a r b o n i o Effetto serra, inquinamento etc. Carbone = 100% Benzina (C 6 H 14 ) 50% Metano (CH 4 ) 20% Idrogeno (H 2 ) 0% 1. Eliminare carbonio! 2. Energie rinnovabili

39 Energia nella storia

40 Energia Solare: 1000 W/m 2 Energia Solare: 1000 W/m 2 Foto-Voltaico = luce corrente

41 Foto-Voltaico Foto-Voltaico

42 eolica Altre energie rinnovabili

43 Altre energie rinnovabili geotermica

44 Energie rinnovabili - costi oggi $/barile 12 $/barile 25 $/barile 25 $/barile 15 $/barile 18 $/barile 20 $/barile 15 $/barile Petrolio: 30 $/barile $/barile Nucleare: 60 $/barile $/barile

45 Energia nucleare costi nascosti Nucleare: 60 $/barile $/barile

46 Inquinamento locale (idrocarburi traffico stradale)

47 Inquinamento locale biossido d azoto Lavis - Biossido di azoto Ore

48 Inquinamento locale polveri Lavis - polveri E-3 Slupsk Berlin Berlin Slupsk 1E d (micron) 12 C 114 Cd ed a T r e n t o?

49 Cambiamenti globali + inquinamento locale

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51 Idrogeno non è un combustibile fossile! Sorgenti di H 2 : CH 4 C + 2H (pirolisi) 2 C + H 2 O CO +H (reforming) 2 H 2 O ½ O 2 + H 2 (elettrolisi etc.)

52 Cella foto-elettrica + elettrolisi: luce corrente idrogeno 35%< Cella foto-elettro-chimica: luce idrogeno 42%<

53 Il contenitore di H 2 : -bombola -serbatoio -spugna

54 Mobilità ad idrogeno

55 Il motore ad H 2 : -a scoppio <25% -cella a combustione ~50% Elettrolisi corrente: H 2 O ½ O 2 + H 2 Fuel cell ½ O 2 + H 2 H 2 O +corrente

56 Fotovoltaico + cella idrogeno: Automobile ad acqua!

57 Inquinamento atmosferico: - monossido di carbonio CO - polveri sottili!! - ossidi di azoto (NO, NO 2 ) - biossido di zolfo (SO 2 )!! - ozono O 3!! - idrocarburi volatili (benzene)

58 L era dell idrogeno: Effetto serra globale? Sì! Inquinamento da idrocarburi? Sì! Inquinamento da polveri? Sì! (un po ) soluzione per tutto? NO

59 Mobilità sostenibile Londra, lunedì , ore 15:10 English SMOG?

60 Trento, , ore 8:10

61 Mobilità scorrevole Viabilità attuale Traforo Mezzolombardo

62 Mobilità scorrevole Rotatoria TN centro, , ore 8:00

63 Mega - polis Londra, 6.5 mln

64 Media - polis Barcelona, 1.6 mln

65 Media - polis Monaco, 1.2 mln

66 Media - polis? Milano 1.4 mln Barcelona>Milano > Monaco

67 Trento, , ore 8:00

68 English SMOG? Risparmio e razionalizzazione!

69 Cambiamenti climatici globali e fattore Uomo? Grazie!