Progetto Infea: 2006, energia dallo spazio 1 lezione: risorse energetiche e consumi Rubiera novembre 2006
1.1 LE FONTI FOSSILI Oltre l'80 per cento dell'energia totale consumata oggi nel mondo è costituita da combustibili fossili: petrolio, carbone e gas naturale. Origine delle fonti fossili: Generati in tempi geologici per effetto della trasformazione, nel sottosuolo, di materiale organico di origine biologica in forme più stabili e ricche di carbonio. Fonti non rinnovabili: La genesi in natura dei combustibili fossili ha tempi talmente lunghi da poterli considerare fonti non rinnovabili a tutti gli effetti pratici.
1.1 LE FONTI FOSSILI I combustibili fossili sono oggigiorno la principale fonte energetica dell'umanità, grazie ad alcune importanti caratteristiche che li contraddistinguono: sono "compatti", ovvero hanno un alto rapporto energia/volume sono facilmente trasportabili sono facilmente stoccabili sono utilizzabili con macchine relativamente semplici costano poco In particolare quest'ultima caratteristica ha fatto sì che lo sviluppo di macchine che possano sfruttare fonti energetiche alternative sia ancora molto lento.
1.1 LE FONTI FOSSILI I combustibili fossili sono oggigiorno la principale fonte energetica dell'umanità, grazie ad alcune importanti caratteristiche che li contraddistinguono: sono "compatti", ovvero hanno un alto rapporto energia/volume sono facilmente trasportabili sono facilmente stoccabili sono utilizzabili con macchine relativamente semplici costano poco In particolare quest'ultima caratteristica ha fatto sì che lo sviluppo di macchine che possano sfruttare fonti energetiche alternative sia ancora molto lento.
1.1 LE FONTI FOSSILI Hanno per contro numerosi svantaggi: sono inquinanti, anche se con l'utilizzo di macchine moderne questo problema si è notevolmente ridotto determinano un incremento di CO 2 in atmosfera, un gas non inquinante ma oggi considerato come il maggiore imputato del surriscaldamento globale non sono rinnovabili, dato che il processo di fossilizzazione della sostanza organica è estremamente lungo e la quantità che si fossilizza è trascurabile rispetto ai fabbisogni energetici della società in cui viviamo
1.1 LE FONTI FOSSILI IL PETROLIO Sebbene negli anni 50 il carbone fosse ancora il combustibile più usato nel mondo, il petrolio cominciò a soppiantarlo. Oggigiorno circa il 90% del fabbisogno di combustibile è coperto dal petrolio. In conseguenza alle crisi energetiche degli anni settanta si è sollevato l'interesse nella pubblica opinione sui livelli delle scorte di petrolio, portando alla luce la preoccupazione che essendo il petrolio una risorsa limitata essa sia destinata ad esaurirsi (almeno come risorsa economicamente sfruttabile). Il prezzo del barile di petrolio è aumentato, dagli 11 dollari del 1998 agli attuali 70, del 636% circa e considerando nell aumento un deprezzamento del dollaro di circa il 35% rimane pur sempre un aumento reale del 413% in otto anni, il che significa che il prezzo del greggio è aumentato ad un ritmo superiore al 50% l anno.
1.2 LA POPOLAZIONE MONDIALE 5 MILIONI rivoluzione agricola (10.000 anni fa) 2-300 MILIONI inizio era cristiana (2.000 anni fa) 1 MILIARDO inizio 1800 2 MILIARDI 1925 4 MILIARDI 1975 6 MILIARDI oggi 8 MILIARDI 2025 (?)
1.2 LA POPOLAZIONE MONDIALE La popolazione dal 1800 si è sestuplicata Mentre il consumo di energia è aumentato di 18-20 volte
1.3 DISTRIBUZIONE DEI CONSUMI Nel mondo si consumano oggi 9,5 miliardi di tonnellate di petrolio equivalente (tep) Ma gran parte di questo consumo dipende dai paesi industrializzati che però rappresentano solo il 25% della popolazione mondiale Il 25% della popolazione consuma l 85% di energia prodotta
1.3 DISTRIBUZIONE DEI CONSUMI I maggiori consumatori di petrolio Paese Milioni di barili (bbl) %sul totale 1 USA 7539 25.0 2 Cina 2551 8.5 3 Giappone 1956 6.5 4 Russia 1005 3.3 5 Germania 871 2.9 6 India 907 3.0 7 Corea del Sud 842 2.8 8 Canada 818 2.7 9 Messico 722 2.4 10 Francia 716 2.4 Resto del mondo 12097 40.2 Totale 30098 100 Italia 660 (2.2 %)
1.4 RISERVE N Paese Miliardi di barili (bbl) %sul totale 1 Arabia Saudita 264.2 22.0 2 Iran 137.5 11.5 3 Iraq 115.0 9.6 4 Kuwait 101.5 8.5 5 Emirati Arabi Uniti 97.8 8.1 6 Venezuela 79.7 6.6 7 Russia 74.4 6.2 8 Kazakhstan 39.6 3.3 9 Libia 39.1 3.3 10 Nigeria 35.9 3.0 Resto del mondo 215.9 18.0 Totale 1200.7 100 USA 29.3 (2.4 %) Italia 0.7 (0.1%)
1.5 PRODUZIONE Paesi produttori N Paese Milioni di barili (bbl) %sul totale 1 Arabia Saudita 4028 13.6 2 Russia 3486 11.8 3 USA 2493 8.4 4 Iran 1478 5.0 5 Messico 1372 4.6 6 Cina 13,24 4.5 7 Canada 1112 3.8 8 Venezuela 1098 3.7 9 Norvegia 1084 3.7 10 Emirati Arabi Uniti 1004 3.4 Resto del mondo 11119 37.6 Totale 29597 100 Italia 43 (0.1%)
1.5 PRODUZIONE L Italia è dipendente per il 90% dall estero per l approvvigionamento di risorse energetiche Questo rende l Italia fragile di fronte alle instabilità politiche dei paesi fornitori (ultimo esempio la crisi del gas russo) La produzione energetica italiana è legata per il 90% a petrolio metano e carbone Produzione di energia elettrica da fonti rinnovabili è bassissima se si escludono i grandi impianti idroelettrici e geotermici Attualmente l'italia figura tra i maggiori importatori mondiali di gas naturale, proveniente principalmente dalla Russia e dall'algeria; Nonostante ciò, l'italia rimane ancora oggi tra i paesi europei maggiormente dipendenti dal petrolio per la produzione di energia elettrica.
1.6 INQUINAMENTO L EFFETTO SERRA L'effetto serra è il risultato della presenza attorno ad un pianeta di un'atmosfera che assorbe parte dei raggi infrarossi emessi dal suolo riscaldato dalla radiazione ricevuta dalla stella. Il nome deriva per similitudine con quanto avviene nelle serre per la coltivazione. Le sostanze che determinano l'effetto serra sul nostro pianeta, chiamati gas serra, sono principalmente vapore acqueo, anidride carbonica (CO 2 ), metano, diossido di azoto (NO 2 ) e ozono.
1.6 INQUINAMENTO L'attività umana ha intensificato l'effetto serra a partire dalla rivoluzione neolitica, grazie alla diminuzione della biomassa degli ecosistemi artificiali agricoli e dei loro suoli. Un'impennata nella concentrazione di gas serra si è avuta con l'utilizzo di combustibili fossili, e con la maggior produzione di metano dovuta ad un'esplosione dell'allevamento e delle colture a sommersione (per esempio il riso). I paesi che emettono la maggior parte dei gas serra sono i paesi industrializzati, ma anche paesi in via di sviluppo stanno svolgendo un ruolo significativo: al primo posto per quantitativi di gas serra ci sono gli Stati Uniti d'america mentre già al secondo posto è la Cina.
1.6 INQUINAMENTO È una sostanza fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali. È inoltre il principale gas serra presente nell'atmosfera terrestre. L'anidride carbonica è il risultato della combustione di un composto organico in presenza di una quantità di ossigeno. In natura, viene anche prodotta da batteri durante il processo di fermentazione ed è il sottoprodotto della respirazione. Le piante la utilizzano per la fotosintesi che, combinandola con l'acqua e per azione della luce solare e della clorofilla, la trasforma in glucosio liberando ossigeno come sottoprodotto.
1.7 TRATTATO DI KYOTO Il Protocollo di Kyoto è un accordo internazionale sull'ambiente. È stato negoziato nella città giapponese nel dicembre 1997 da oltre 160 paesi durante la Conferenza COP3 della Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici (UNFCCC) ed il riscaldamento globale. È entrato in vigore il 16 febbraio 2005, dopo la ratifica da parte della Russia. L'accordo prevede, per i paesi industrializzati, una riduzione delle emissioni inquinanti (biossido di carbonio e altri cinque gas serra) del 5,2% rispetto a quelle del 1990, nell'arco temporale 2008-2012. È anche previsto lo scambio (acquisto e vendita) di quote di emissione di questi gas. Per entrare in vigore occorre la ratifica di almeno 54 nazioni, producenti almeno il 54% delle emissioni di gas serra (condizione raggiunta ad ottobre 2004 con la ratifica da parte della Russia).
1.7 TRATTATO DI KYOTO Ad ottobre 2004 anche la Russia, responsabile del 17,6% delle emissioni, ha ratificato l'accordo, facendo raggiungere il quorum per rendere il protocollo legalmente vincolante. Nell'agosto del 2004 158 paesi avevano ratificato l'accordo, con le notevoli e riduttive eccezioni di USA e Australia. Sono esclusi dal negoziato i paesi in via di sviluppo, per evitare di ostacolare la loro crescita economica. Tra i paesi non aderenti figurano, purtroppo, gli Stati Uniti, responsabili del 36,1% del totale delle emissioni. Gli Stati Uniti hanno deciso di non aderire, inizialmente citando studi in cui si metteva in dubbio la responsabilità delle attività antropiche, poi, nel 2005, sostenendo che l'economia americana non sarebbe pronta ad effettuare la transizione verso un minore impatto ambientale. In realtà, alcuni stati e grandi municipalità americane, come Chicago e Los Angeles, stanno pensando di approvare provvedimenti che permettano a livello locale di applicare il trattato, basti pensare che gli stati del cosiddetto New England, da soli, producono tanto biossido di carbonio quanto un grande paese industrializzato europeo come la Germania.
RIASSUMENDO 1. Le fonti fossili sono esauribili 2. Tutti i paesi sono dipendenti dall utilizzo delle fonti fossili 3. Le fonti fossili inquinano 4. La popolazione cresce in modo esponenziale 5. I consumi crescono ancora più velocemente della popolazione 6. Le risorse vengono distribuite in modo diseguale 7. Trattato di Kyoto
1.8 POLITICHE RISOLUTIVE 1. Ricerca di fonti alternative d energia rinnovabili (energia solare, eolico, idroelettrico, geotermico ecc) 2. Risparmio energetico attraverso due strategie: - efficienza energetica - uso razionale d energia
1.9 ILLUMINAZIONE
1.9 ILLUMINAZIONE
1.10 STAND-BY
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