Energia: istruzioni per l uso Trento 13 dicembre 2005 Romano GIGLIOLI Professore ordinario di Sistemi Elettrici per l Energia UNIVERSITA DI PISA
La terra è un sistema a risorse finite Per raggiungere l obbiettivo di uno sviluppo sostenibile occorre minimizzare lo sfruttamento delle risorse di base : energia materie prime ambiente (inteso come territorio geograficamente, socialmente ed economicamente definito)
gas serra I gas serra sono gas atmosferici che assorbono la radiazione infrarossa proveniente dal Sole, e che per questo causano l effetto serra con conseguente aumento della temperatura della terra. Gas serra naturali - il vapor d acqua - l anidride carbonica - il metano - l ossido nitrico - l ozono Gas serra non presenti normalmente in natura - gli idrofluorocarburi (HFC) - i perfluorocarburi (PFC) - l esafluoruro di zolfo (SF6)
Equilibrio della CO2 produttori Animali (compreso l uomo) Emissioni naturali (vulcani) Oceani (se aumenta la temperatura) Attività antropiche assorbitori Piante Oceani (se diminuisce la temperatura) Lo squilibrio è innescato dalle attività antropiche!
Produzione pro capite produzione mondiale di CO2 nel 2001 23.7 Gt Milioni di persone
GWP: Global Warming Potential Ogni gas serra contribuisce all effetto serra con un peso diverso a pari quantità, ciò è espresso dal potenziale di riscaldamento globale (GWP) definito come : il rapporto fra il riscaldamento globale causato, in un periodo di tempo di 100 anni, per effetto di un particolare gas e il riscaldamento provocato, nello stesso periodo di tempo, per effetto di una quantità uguale di biossido di carbonio (CO2 ). Il GWP della CO2 e pari a 1, quello del metano e 21, del CFC-12 e 8500, del CFC-11 e 5000, altri HCFC e HFC hanno un GWP variabile fra 93 e 12100,quello dell esafluoruro di zolfo (SF6) è 23900.
Le termiti si coordinano (comandate da un definito codice genetico) e costruiscono enormi termitai Gli esseri umani hanno bisogno di complessi accordi per operare importanti azioni coordinate al fine di ridurre l effetto serra
Protocollo di Kyoto Esso stabilisce con estrema chiarezza, quali sono gli impegni di riduzione e di limitazione quantificata delle emissioni dei gas serra (anidride carbonica, gas metano, protossido d azoto, esafloruro di zolfo, idrofluorocarburi e perfluorocarburi), per i Paesi dell Annesso I. Le Parti firmatarie si sono impegnate, individualmente o congiuntamente, ad assicurare che le emissioni antropogeniche globali siano ridotte di almeno il 5,2%, rispetto ai livelli del 1990 nel periodo d adempimento del Protocollo, che e il 2008-2012.
Strumenti Per il raggiungimento degli obiettivi del Protocollo i Paesi si possono servire di diversi strumenti con azioni a livello locale-nazionale oppure transnazionale. Si parla in quest ultimo caso di misure di flessibilità, supplementari rispetto alle azioni nazionali con l'obiettivo di una riduzione effettiva dei gas serra, duratura, misurabile e con un favorevole rapporto costi/benefici, individuabili in diversi meccanismi: Emissions Trading (ET)(tra paesi industrializzati ed a economia in transizione)) Clean Development Mechanism (CDM)(in paesi in via di sviluppo senza vincoli di emissione) Joint Implementation (JI)(paesi industrializzati ed a economia in via di transizione realizzano progetti in altro paese dello stesso gruppo) Carbon Sink (carbone assorbito da nuove piantagioni)
Strumenti attuativi Le politiche e misure sono quegli interventi previsti dallo Stato attraverso programmi attuativi specifici realizzati all'interno del territorio nazionale. I meccanismi flessibili danno la possibilità di utilizzare a proprio credito attività di riduzione delle emissioni effettuate al di fuori del territorio nazionale. Questo è permesso considerando il fatto che i cambiamenti climatici sono un fenomeno globale ed ogni riduzione delle emissioni di gas serra è efficace indipendentemente dal luogo del pianeta nel quale viene realizzata. Emissioni di gas 1990 CDM JI IET 2012 Emissioni evitate con le Politiche e Misure nazionali Emissioni evitate grazie ai meccanismi di flessibilità Emissioni permesse dal protocollo di Kyoto t
Il Protocollo è stato ratificato da tutti i Paesi dell Unione Europea L Italia appartiene al gruppo delle Nazioni incluse nell Annesso B del Protocollo di Kyoto (1997), con l obiettivo di riduzione dei gas serra pari ad una percentuale dell 8%, la stessa percentuale indicata per tutti i Paesi appartenenti all Unione Europea. Nel Giugno 1998 la Comunità Europea ha stabilito le percentuali di riduzione a carico dei diversi Paesi fissando per l Italia una percentuale di riduzione del 6.5%, che implica una riduzione di circa 100MtCO2.
Emissions Trading: direttiva 2003/87/CE Presentazione Piano Nazionale Allocazione (PNA) Allocazione finale Stati Apertura del mercato Europeo delle Emissioni Valore stimato per la commercializzazione: 20-25 /t CO2 Con i meccanismi messi in atto Il costo per la UE è stimato circa 3 G, senza circa 7G 2005 Assegnazione gratuita di almeno del 95% quota Sanzioni di 40 /t di CO2 in eccesso 2008 Assegnazione gratuita di almenodel 90% quota Sanzioni di 100 /t di CO2 in eccesso 2012
Emissions Trading: direttiva2003/87/ce La direttiva si applica ai gas serra (principalmente CO2) da: Attività di combustione energetica Produzione e trasformazione di metalli ferrosi Lavorazione di prodotti minerari Produzione di pasta per carta, carta e cartoni
Assegnazione delle quote di CO2 Ciascun paese, sulla base di dati storici, assegna quote di CO2 a tutti gli impianti con attività e taglie ricadenti in quelle indicate dalla direttiva, secondo i criteri lì indicati definendo così un Piano Nazionale delle Assegnazioni ( PNA ) da sottoporre ad inchiesta pubblica, quindi all accettazione da parte della CE. Una quota da diritto all emissione di 1t CO2 Recentemente è stato emesso lo schema di decisione di assegnazione delle quote di CO2 per il periodo 2005-2007 con scadenza dell inchiesta pubblica il 2/12/2005
2005 2006 2007 Attività energetiche termoelettrico 131,08 133,81 128,41 altri impianti di combustione 14,63 14,71 14,79 raffinazione 23,76 23,76 23,76 Produzione e trasformazione metalli ferrosi 12,16 12,17 12,18 Industria e prodotti minerali 35,15 35,32 35,49 Pasta per carta,carta e cartoni 5,02 5,09 5,16 totale 221,79 224,87 219,81 Le quantità sono espresse in Mt CO2
Emissions Trading: direttiva2003/87/ce Il PNA deve prevedere quote per i nuovi entranti in funzione delle previsioni di produzione e di coefficienti di previsione basati sugli impianti più efficienti del settore o sulle Migliori Tecnologie Disponibili prelevabili da : Riserva nazionale Riserva per nuovi entranti nel settore Trasferimento di quote già allocate in impianti in chiusura con produzioni analoghe
Emissions Trading: direttiva 2003/87/CE Le transazioni relative alle quote possono essere effettuate: - dai gestori degli impianti - da soggetti terzi Gli scambi possono avvenire : - all interno della UE - in paesi terzi secondo quanto stabilito dalla Direttiva Linking
Emissions Trading: direttiva2003/87/ce I soggetti gestori di impianto comunicano all Autorità competente entro il 31 marzo di ogni anno le emissioni rilasciate durante l anno precedente, sulla base di stime o misure effettuate secondo modalità definite e concordate all atto della richiesta di assegnazione con l Autorità competente. Le quote verranno restituite dal soggetto gestore dell impianto all Autorità competente entro il 30 aprile di ciascun anno in quantità pari alle emissioni dell anno precedente. Le quote restituite vengono cancellate. Le quote in eccesso rispetto a quelle assegnate devono essere state acquistate da altro soggetto, in mancanza viene fatta pagare la multa e obbligato il soggetto gestore ad acquisire le quote mancanti. Le quote differenza tra le assegnate e le restituite possono essere scambiate.
Come si possono ridurre le emissioni Cambiando tipo di combustibile Adottando sistemi cogenerativi o trigenerativi Diminuendo l intensità energetica del prodotto finale