SIAMO LIMITATI?! Sistemi aperti e sistemi chiusi: dal cowboy 6 Novembre 2012 ITIS Marconi, Gorgonzola 1
Sommario Uomo & ambiente Sviluppo sostenibile Sistema aperto e chiuso Cowboy VS Astronauta Ecosistema Impronta ecologica Energie rinnovabili Domande & impressioni 2
1750: macchina a vapore Uomo & ambiente carbone energia meccanica I rivoluzione industriale Gravi problemi di inquinamento nelle città industriali 3
Uomo & ambiente dalla fine XIX secolo: elettricità, petrolio, chimica, motore a scoppio e prime automobili II rivoluzione industriale Metà XX secolo: elettronica, informatica, telecomunicazioni III rivoluzione industriale La Velociped di Benz, brevettata nel 1886 4
Uomo & ambiente forte sviluppo industriale nel dopoguerra e crescita della popolazione crescente pressione sull'ambiente: massiccio utilizzo combustibili fossili produzione di sostanze chimiche di sintesi e di rifiuti smog nelle città contaminazione dei laghi e dei fiumi : globali piogge acide riscaldamento globale 5
Sommario Uomo & ambiente Sostenibilità e sviluppo sostenibile Sistema aperto e chiuso Cowboy VS Astronauta Ecosistema Impronta ecologica Energie rinnovabili Domande & Impressioni 6
Sostenibilità Perché un processo sia sostenibile esso deve utilizzare le risorse naturali ad un ritmo tale che esse possano essere rigenerate naturalmente. Le tre dimensioni della sostenibilità: Sistema Ecologico Sistema Ecologico Sistema Economico Sistema Economico Sistema Sociale Sistema Sociale 7
Sviluppo = crescita economica + sviluppo industriale Il mondo viene visto come un sistema aperto, nel senso che le risorse naturali sono date per scontate, cioè vengono considerate infinite. 2000 oggi 1900 1750 1910 1960-1970 sostenibile con le prime foto della Terra vista dallo spazio! 8
The Earthrise, 24/12/1969, Apollo 8 The Earthrise, 24/12/1969, Apollo 8 no color. In the whole universe, wherever we looked, the only bit of color was back on Earth. It was the most beautiful thing there was to see in all the heavens. People down here realize what they have 9
Oggi sviluppo che soddisfa i fabbisogni di oggi senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri The World Commission on Environment and Development, 1987 (The Brundtland Commission), Our Common Future Domani 10
Sviluppo sostenibile Abbi cura della Terra e : non ci sono state donate dai nostri padri, ma prestate dai nostri figli Detto dei pastori nomadi del Kenya 11
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Sistema Termodinamico Universo Ambiente Sistema 13
Esempio SISTEMA CHIUSO SISTEMA APERTO 14
SISTEMA APERTO SISTEMA CHIUSO Legenda: Energia Massa SISTEMA ISOLATO Che sistema è la Terra? È un SISTEMA CHIUSO! 15
Ma dai, Buzz! La Terra è ILLIMITATA! Da qua su sembra LIMITATA, Woody! CHI HA RAGIONE?
CAMBIO DI PROSPETTIVA del COWBOY ASTRONAUTA
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Ecosistema Sostenibilità Resilienza Sistema complesso composto da organismi viventi vegetali ed animali interagenti con un determinato ambiente fisico. L'ecosistema è una parte delimitata della biosfera. 19
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sostenibilità dello sviluppo? Ogni cittadino del mondo ha un diverso stile di vita e un Tutti gli stili di vita sono (non) sostenibili allo stesso modo? Introduciamo il concetto di Impronta Ecologica 21
Premesse: Crescita popolazione mondiale 1950: 3 miliardi 2000: 6 miliardi 2012: 7 miliardi (crescita soprattutto nei PVS) 22
Quante persone può sostenere la Terra? 9,5 miliardi? 15 miliardi? NON è un problema solo di spazio!!! Capacità portante 23
Quante persone può sostenere la Terra? Quanta natura utilizza ogni persona? 24
sostenere lo stile di vita di una persona o di una comunità Risorse Rifiuti che i nostri piedi lasciano sul terreno dipende da: consumi tecnologia stile di vita 25
Consumi alimentari: carne, frutta, verdura, latte, pesce, Consumi domestici: Trasporti: acqua, bollette luce e gas km percorsi in macchina, mezzi pubblici, aereo Prodotti e beni di consumo: 26
IMPRONTA ECOLOGICA in ITALIA 4,52 ha (impronta ecologica di un italiano) x 60,8 milioni (popolazione italiana) = 275 milioni ha 275 27
Impronta ecologica mondiale (2007)= 18 miliardi ha Biocapacità mondiale (2007) = 11,9 miliardi ha Calcolo: 18 /11,9 = 1,5 pianeti come la Terra!! Fonte: Ecological Footprint Atlas 2009, Global Footprint Network 29
Situazione Mondiale http://www.footprintnetwork.org 30
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Rinnovabile Cosa è una risorsa rinnovabile? sostenibile? Degli esempi di risorse rinnovabili? 32
Rinnovabile Risorsa sempre disponibile purché i prelievi non superino le rigenerazioni e la crescita della risorsa stessa. Acqua si rinnova continuamente attraverso il suo ciclo naturale, ma la sua quantità totale è sempre la stessa Da usare in modo sostenibile! 33
Rinnovabile Cosa è una risorsa rinnovabile? sostenibile? Degli esempi di risorse rinnovabili? 34
Rinnovabile & Sostenibile? Sostenibile!!! 35
Rinnovabile & Sostenibile? IN Sostenibile!!! 36
Lago (era il quarto più grande al mondo) 37
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Rinnovabile Cosa è una risorsa rinnovabile? sostenibile? Degli esempi di risorse rinnovabili? 39
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Energie rinnovabili Fonti energetiche rinnovabili produzione distribuita Emissioni inquinanti basse o nulle durante Emissioni climalteranti nulle durante In generale bassi impatti ambientali Tenendo presenti alcuni vincoli Aleatorietà >>> bassi fattori di carico. A parità di potenza minor energia A parità di energia, maggior potenza installata 42
43 Crescita annuale delle rinnovabili Le rinnovabili sono cresciute annualmente del 2.3% negli ultimi 30 anni. La categoria delle cosiddette nuove rinnovabili (geotermico, solare, eolico) è cresciuta annualmente del 8.2%: cresciuto annualmente del 48% e il solare del 28%. % di rinnovabili nel fabbisogno % di crescita annuale delle rinnovabili 43
44 Ripartizione per fonte del fabbisogno di energia primaria mondiale Ripartizione per fonte della produzione elettrica mondiale 44
Idrica 45
Idrica ASPETTI AMBIENTALI: No Emissioni Impatto Paesaggistico Cambiamento assetto idrogeologico NON DIMENTICHIAMO GLI ASPETTI SOCIALI 46
Idrica DIGA delle TRE GOLE (Cina) 1,4 mln DI PERSONE EVACUATE 47
Solare Termico Fotovoltaico Termodinamico 48
Eolica 49
conversione dell'energia cinetica del vento in altre forme di energia (elettrica o meccanica) rinnovabile, ampiamente distribuita, pulita e produce gas a effetto serra in minima parte Oggi viene per lo più convertita in energia elettrica tramite una centrale eolica Verso la fine del 2009, la capacità di generazione mondiale degli aerogeneratori era di 157,9 GW, pari al 1,5% dell'elettricità consumata nel mondo La potenza installata tra il 2000 e il 2006 è quadruplicata e raddoppiata nei tre anni tra il 2005 e il 2008 Nonostante la crisi economica, il 2008 è stato un anno record per l'energia eolica, con oltre 27.000 megawatt di nuova potenza installata in tutto il mondo. 50
Eolico In quale paese europeo abbiamo la maggior produzione di energia da fonti eoliche? A. Italia B. Germania C. Francia D. Spagna 38.639 GWh En. Elettr. da Eolico 6,52 % En. Elettr. Totale Prodotta Non programmabile aleatoria, forte interesse Off- shore, mini e micro
Biomassa e biocombustibile 52
Legna Biomassa e biocombustibile Materia organica di origine animale o vegetale, esclusa la materia organica di origine fossile Scarti agricoli Scarti industria alimentare Rifiuti urbani organici Coltivazioni per carburanti Combustione / incenerimento Digestione Anaerobica Biogas Produzione calore e/o eletticità Biofuels Sostituzione petrolio 53
Biomasse Delle terre acquistate in Africa nel 2011, quante sono state destinate alla produzione di biocarburante e quante alla produzione di cibo? A. 41% e 37% B. 34% e 54% C. 40% e 60% D. 66% e 15% IL BIOCARBURANTE NON SFAMA LA GENTE! Fonte: ILC 2012
Quale è la superficie necessaria per produrre biocombustibile per un consumo annuale di una macchina media (15000 km/anno, 8 l/100 km)? 1. 100 m 2 2. 1.000 m 2 3. 10.000 m 2 4. 1.000.000 m 2 In Italia sono immatricolate 36.105.000 auto (dati ACI al 31.12.2008) Per le sole auto Italiane sarebbero necessari 240.700 km 2 ha una superificie di 301.338 km 2 (di cui 50% coltivabile) 55
Geotermico 56
Geotermico regione in Italia in cui viene prodotta energia elettrica tramite geotermia? A. Lombardia B. Piemonte C. Sicilia D. Toscana LOCALIZZATA!
Minima conclusione rinnovabili Non possiamo contare solo sulle rinnovabili ma questo non vuol dire che non dobbiamo utilizzarle 58
RIASSUMENDO: SIAMO DUNQUE LIMITATI? 59
RIASSUMENDO: TERRA ECOSISTEMA IMPRONTA ECOLOGICA FONTI RINNOVABILI 60
Grazie per 61