Università Mediterranea
Reggio Calabria
Prof.ssa Matilde Pietrafesa
Dipartimento DIIES dell’Informazione, delle Infrastrutture e
dell’Energia Sostenibile
Cambiamenti climatici
e nuovi paradigmi energetici
02/03/2016
1
Cantico delle Creature
Laudato sì, mi Signore, per sora nostra
matre Terra, la quale ne sustenta et
governa, et produce diversi fructi con
coloriti fiori et herba… (S. Francesco
d’Assisi)
Ma…
Siamo cresciuti pensando che eravamo
proprietari della Terra e suoi dominatori,
autorizzati a saccheggiarla
Adesso, di fronte al deterioramento globale
dell’ambiente, voglio rivolgermi ad ogni persona
che abita questo pianeta…(Papa Francesco)
Paolo VI
Attraverso uno sfruttamento sconsiderato
della natura l’uomo rischia di distruggerla e
di essere a sua volta vittima di siffatta
degradazione
…i progressi scientifici più straordinari, le
prodezze tecniche più strabilianti, la
crescita economica più prodigiosa, se non
sono congiunte ad un autentico progresso
sociale e morale, si rivolgono, in definitiva,
contro l’uomo
Laudato sì
Stentiamo a riconoscere che il funzionamento degli
ecosistemi naturali è esemplare
…al contrario il sistema industriale, alla fine del ciclo
di produzione e di consumo, non ha sviluppato la
capacità di assorbire e riutilizzare rifiuti e scorie
…Non si è ancora riusciti ad adottare un modello
circolare di produzione che assicuri risorse per tutti
e per le generazioni future, e che richiede di limitare
al massimo l’uso delle risorse non rinnovabili,
moderare il consumo, massimizzare l’efficienza dello
sfruttamento, riutilizzare e riciclare
Laudato sì
Ora l’umanità è chiamata a prendere
coscienza della necessità di cambiamenti
di stili di vita, di produzione e di consumo
per combattere questo riscaldamento o,
almeno, le cause umane che lo producono
Riscaldamento globale
e cambiamenti climatici
Intergovernmental Panel on Climate Change (2013)
Il gruppo intergovernativo che si occupa dello studio
del cambiamento climatico, IPCC, nel suo ultimo
rapporto sul clima (settembre 2013) ha affermato
che
il
riscaldamento
globale
è
causato
principalmente dall’attività dell’uomo, ritenendo
estremamente probabile che più della metà
dell’aumento
della
temperatura
superficiale
osservato dal 1951 al 2010 sia stato provocato
dall’effetto antropogenico sul clima (emissioni di
gas-serra, aerosol e cambi di uso del suolo)
Energia e ambiente
Sistema energetico attuale
Il sistema energetico attuale, basato
per l’80% sull’utilizzo di combustibili
fossili, è la causa principale dei
cambiamenti climatici degli ultimi
decenni
Il riscaldamento del pianeta è in
pratica il conto che ci sta presentando
Fabbisogni energetici attuali
Riscaldamento/raffrescamento
Mobilità
Illuminazione
Uso di apparecchiature elettriche
Produzione di acqua calda
Cottura cibi
Consumi energetici mondiali
12000
10000
Mtep/anno
8000
6000
4000
2000
0
1940
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1950
1960
1970
1980
1990
2000
2010
10
Tonnellata equivalente di petrolio
È un'unità di misura più maneggevole per
grandi valori di energia:
l'energia liberata dalla combustione
di una tonnellata di petrolio (tep)
è più intuitiva di 42 miliardi di joule
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Domanda di energia primaria 2035
Consumi negli usi finali dell’energia
Mtep
7,2
2012
30,0
42,5
46,4
3,3
3
Industria
Trasporti
Civile
Agricoltura
7,5
Usi non energetic
Bunkeraggi
2000
40,2
0,0
20,0
41,5
40,0
60,0
39,7
80,0
100,0
3,2
120,0
2,7
140,0
160,0
Consumo mensile di petrolio
Italia
1 barile = circa 160 l = circa 250 €/mese
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Consumo giornaliero di petrolio
Italia
5 l = ca.8 €/giorno
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Energia
L’energia primaria viene
attinta direttamente
dall’ambiente e non è
immediatamente disponibile,
ma prima di poter essere
utilizzata deve essere
trasformata in altre forme di
energia (soprattutto energia
elettrica), dette secondarie.
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Energia secondaria: energia elettrica
Perché la usiamo?
•
•
•
•
•
E’ versatile
E’ disponibile con facilità
E’ trasportabile
E’ distribuibile tramite servizi di rete
E’ immagazzinabile (pile, batterie)
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RISORSE ENERGETICHE
Primarie
NON RINNOVABILI
RINNOVABILI
Combustibili fossili:
energia solare
petrolio
energia eolica
gas naturale
energia geotermica
carbone
energia dalle maree e dalle correnti
Combustibili fissili:
energia idroelettrica
uranio
energia dalle biomasse
CARATTERISTICHE
Esauribilità
Costo
Inquinamento
Disponibilità illimitata
Gratuità
Assenza di inquinamento
Fonti energetiche
Convenzionali: si usano da molto
tempo, godono di largo utilizzo ed
hanno un assetto ben consolidato nel
mercato energetico
Non convenzionali: di uso più
recente, godono di utilizzo
crescente ed hanno un assetto in via
di consolidamento nel mercato
energetico
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I combustibili fossili
Oltre l’80% dell'energia oggi utilizzata
è ottenuta da combustibili fossili
(petrolio, gas naturale, carbone).
Lo sfruttamento intensivo di
tali risorse ha fatto sì che esse non possano
essere ripristinate nell’ambiente secondo un
ciclo biologico continuo, rompendo gli
equilibri della biosfera
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Combustibili fossili
Negli ultimi 200 anni abbiamo
soddisfatto i nostri fabbisogni
energetici bruciando carbone,
petrolio e gas (metano).
Quasi tutte le attività della
nostra economia sono dipendenti
dai combustibili fossili:
riscaldamento, trasporti, energia
elettrica, illuminazione quasi
totalmente, ma non solo.
Derivati del petrolio
Gli alimenti di cui ci nutriamo sono
prodotti con concimi e pesticidi
derivati dal petrolio, come quasi
tutti i i materiali da costruzione e
la stragrande maggioranza dei
farmaci.
Anche gli abiti che indossiamo sono
in gran parte realizzati con fibre
petrolchimiche.
Abbiamo costruito un’intera civiltà
sulla riesumazione di questi
depositi fossili.
Sistema energetico attuale
Il sistema energetico attuale è quindi
basato prevalentemente sull’utilizzo di
combustibili fossili
Essi, oltre ad essere destinati ad
esaurirsi in tempi brevi, sono la causa
principale dei cambiamenti climatici
riscontrati negli ultimi decenni.
Il riscaldamento del pianeta è in pratica il
conto che ci sta presentando
Durata fonti fossili
Il loro sfruttamento intensivo ha rotto gli equilibri
della biosfera, non potendo essere ripristinate
secondo un ciclo biologico continuo
Stime più realistiche:
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Petrolio: 200 anni
Gas Naturale: 400 anni
Carbone: 2000 anni
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Ciclo di produzione del petrolio
Curva di Hubbert
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Disponibilità mondiale
di energia primaria
Consumo = 15 TW
Irradiazione = 86000 TW
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Disponibilità mondiale
di energia primaria
Consumo = 0,13 miliardi di GWh/anno (9 miliardi di tep/anno)
Irradiazione = 233 miliardi di GWh/anno (20000 miliardi di
tep/anno, 2000 volte superiore al fabbisogno attuale).
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Aumento della CO2
Combustione dei combustibili fossili:
Es. metano (CH4)
CH4 2O2
CO2 2 H2O energia
La loro combustione ha prodotto il rilascio
di ingenti quantità di anidride carbonica in
atmosfera, causando un incremento
dell’effetto serra
Scala dell’inquinamento
Globale
– Effetto serra
– Buco nello strato di ozono
Regionale
- Piogge acide
Locale
– Smog nelle aree urbane
– Inquinamento da mezzi di trasporto
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Incremento delle
concentrazioni di CO2
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Incremento della CO2
Negli ultimi 650.000 anni i livelli di CO2
non avevano mai superato i 300 ppm.
Prima degli anni ‘60 la concentrazione era di
316 ppm, mentre attualmente è di circa 400
ppm, mai raggiunta da 23.000.000 di anni.
Incremento della CO2
450 ppm è il valore che si
considera correlato ad un
aumento di temperatura non
superiore a 2°
In assenza di provvedimenti
entro fine secolo potrebbero
superarsi i 550 ppm, innalzando
la temperatura di 6°C
Aumento della temperatura
Dagli anni ‘50 a oggi i cambiamenti osservati sono
senza precedenti: gli ultimi 30 anni sono stati i
più caldi degli ultimi 1400 anni e per
contrastare questa tendenza bisognerebbe
azzerare le emissioni prima del 2100
Aumenti della temperatura superiori a 2°C
potrebbero portare ad un ciclo di estinzioni di
massa delle specie animali e vegetali, che
potrebbe avviarsi entro la fine del secolo.
Aumento della temperatura
Nel corso della storia la
Terra ha conosciuto 5 ondate
di estinzioni biologiche negli
ultimi 450 milioni di anni e
tutte le volte sono stati
necessari 10 milioni di anni
per recuperare la perdita di
biodiversità.
i tirannosauri dicevano che il
cambiamento climatico era una bufala
Effetti del riscaldamento:
estinzione delle specie
Gli scienziati temono dapprima la perdita di specie
arboree in ecosistemi sotto stress: infatti gli esseri
umani possono emigrare rapidamente, ma le piante no.
Un’improvvisa perdita di foreste, che rappresenta
l’habitat di gran parte delle specie animali, sarebbe poi
una catastrofe per queste specie.
Aumento delle precipitazioni
Ma l’effetto più devastante si avrebbe sul ciclo
dell’acqua, con aumento dell’intensità delle
precipitazioni, inondazioni diffuse e periodi di
siccità prolungata.
Alluvioni
Effetti dei cambiamenti
climatici
Desertificazione
Effetti dei cambiamenti climatici
Scioglimento dei ghiacciai
Innalzamento del livello
delle acque
Scioglimento dei ghiacciai
La neve delle grandi calotte montuose si sta
sciogliendo e ci si aspetta che alcuni ghiacciai perdano
fino al 60% della propria massa entro il 2050.
Gli scienziati prevedono anche un innalzamento del
livello medio del mare, con perdita di territori
costieri: piccoli arcipelaghi come le Maldive
potrebbero essere completamente sommersi.
Diminuzione della superficie
dei ghiacciai
Le zone artiche
Particolare preoccupazione c’è per le zone artiche:
entro il 2050 si prevede una diminuzione della
copertura del 75%.
Un esempio di conseguenze irreversibili riguarda lo
scioglimento della calotta glaciale dell’antartide
occidentale: il conseguente innalzamento del mare
sarebbe di 3-4 m.
La Siberia
Se si sciogliesse il permafrost che ricopre la
Siberia fin dai tempi dell’ultima glaciazione (prima
di allora una lussureggiante prateria), che ha
intrappolato CO2 e metano sotto il terreno, non c’è
nulla che l’uomo possa fare per impedire la
catastrofica estinzione di massa della vita sul
pianeta.
Effetti di feedback
Ciò che allarma di più i climatologi è la
difficoltà di previsione degli effetti di
feedback, che potrebbero far schizzare
la temperatura a picchi assai più alti.
Ad es.: il ghiaccio della calotta polare,
sciogliendosi, impedirebbe al calore di
disperdersi, la minore copertura nevosa
perderebbe di capacità di riflessione
delle radiazioni solari e, a sua volta,
riscalderebbe ulteriormente la Terra,
facendo sciogliere più velocemente le
calotte glaciali, in un sistema di
feedback in continua accelerazione.
Previsioni
catastrofiche
Continuando su questa strada la
temperatura si innalzerebbe di 3°C
entro la fine del secolo: per quanto
non sembrino molti, tale aumento
riporterebbe alle condizioni
climatiche prevalenti della Terra 3
milioni di anni fa, nel Pleistocene.
Il percorso verso la
decarbonizzazione
Il messaggio che ci manda il Pianeta è quindi
che l’uomo non può disporre
incondizionatamente ed arbitrariamente
dell’ambiente, assoggettandolo senza riserve
alla sua volontà
Per far fronte a questa
emergenza è necessario
proporre piani d’azione
sostenibili, con lo scopo di
ridurre le emissioni di gas
serra (GHG)
Il percorso verso la
decarbonizzazione
La scienza ha parlato. Non ci sono ambiguità nel suo
messaggio. Ora i leader devono agire. Il tempo non è dalla
nostra parte (Ban Ki-moon, Segretario generale ONU).
Il Percorso dei Governi
Prima della COP 21 del 2015 l'unico tentativo di
raggiungere un accordo vincolante - conferenza di
Copenaghen, 2009 – era fallito miseramente.
Per diverse ragioni Stati Uniti e Cina non vollero
firmare, lasciando la politica europea isolata;
anche i Paesi di nuova industrializzazione opposero
resistenze, per nulla intenzionati a mutare direzione
di marcia
Ragioni dell’insuccesso
Gli sforzi europei furono quindi resi irrilevanti
soprattutto perché in Cina ed in India le emissioni
continuarono a crescere, così come l’uso del
carbone per la produzione di energia elettrica.
Dopo Copenaghen, pertanto, le emissioni di gas
serra e le loro concentrazioni globali in atmosfera
continuarono ad aumentare allo stesso ritmo
Contenere l’aumento della
temperatura entro i 2°C
Tuttavia alla conferenza, anche senza riuscire a
raggiungere un accordo, fu fissato almeno un
obiettivo:
evitare a tutti i costi che la temperatura media
aumenti di 2°C rispetto ai livelli precedenti
all'età industriale, che gli scienziati indicano
come punto di non ritorno.
Per raggiungere questo traguardo, sostiene oggi
l’IPCC, le emissioni di gas serra dovrebbero essere
ridotte tra l’80 e il 95% entro il 2050.
Ruolo leader dell’Europa
Ma l’Europa aveva già sviluppato una
leadership a livello globale sulla sostenibilità
ambientale e la lotta ai cambiamenti climatici
Obiettivi unilaterali dell’Europa
I noti obiettivi 20-20-20, fissati nel 2009
dal pacchetto Clima-Energia per il 2020,
costituiscono infatti impegni unilaterali,
anche se parziali, di un processo di
decarbonizzazione a lungo termine, per
limitare l’aumento di temperatura entro i
2°C entro il 2050.
Pacchetto clima-energia 20-20-20
Entro il 2020 :
•
•
•
•
riduzione delle emissioni di gas serra del 20%;
aumento dell’efficienza energetica del 20%;
20% della produzione di energia da fonti rinnovabili;
10% di biocarburanti sui consumi totali di benzina e gasolio
e ancora:
• realizzazione dell’edificio a energia quasi zero
(autosufficienza energetica) o a bilancio energetico nullo
Attuazione Pacchetto Clima-Energia
Strumenti legislativi europei per perseguire gli obiettivi 2020:
1. Direttiva Fonti Energetiche Rinnovabili (Direttiva
2009/28/EC)
2. Direttiva Emission Trading (Direttiva 2009/29/EC)
3. Direttiva sulla qualità dei carburanti (Direttiva
2009/30/EC)
4. Direttiva Carbon Capture and Storage (Direttiva
2009/31/EC)
5. Decisione Effort Sharing (Decisione 2009/406/EC)
6. Regolamento CO2 Auto (Regolamento 333/2014 del
Parlamento e del Consiglio) e Regolamento Van
(Regolamento 253/2014 del Parlamento e del Consiglio)
7. Direttiva Efficienza energetica (Direttiva 27/2012/UE)
DIRETTIVA 2010/31/UE
Edificio ad energia quasi zero (Nearly Zero Energy Building)
edificio ad altissima prestazione energetica, il cui fabbisogno
energetico molto basso o quasi nullo dovrebbe essere coperto in
misura molto significativa da energia prodotta da fonti
rinnovabili
a) entro il 2020 tutti gli edifici di nuova costruzione
b) entro il 2018 gli edifici di nuova costruzione occupati o di
proprietà di Enti pubblici
Edificio ad energia netta zero (Net Zero Energy Building)
Edificio il cui consumo globale di energia primaria è uguale o
minore dell’energia prodotta in situ da fonti rinnovabili
Percorso verso il net zero energy building
Una volta apportati tutti i possibili interventi atti ad accrescere
l’efficienza energetica, riducendo quindi i consumi di energia
(delivered energy), si può raggiungere la retta del bilancio nullo solo
producendo energia da fonti rinnovabili (energy supply)
Parziale successo del pacchetto 20-20-20
L’iniziativa, per essere efficace, richiedeva un prezzo
più alto della CO2, per rendere più costosi i combustibili
fossili e competitive le rinnovabili, dopo un periodo di
incentivazione iniziale. Il prezzo invece arrivò ad appena
6 €/t, mentre avrebbe dovuto essere di almeno 40 €/t
Inoltre il carbone continua ad essere il più economico,
essendosi abbassato il prezzo per l’aumento delle
esportazioni USA, dove la produzione energetica è stata
rivoluzionata dallo shale gas, che ha sostituito il
carbone.
Situazione attuale e sviluppi futuri
Dipendenza energetica dell’Europa
Oggi l’Europa importa oltre il 50% del suo
fabbisogno di energia primaria, oltre il 65% di gas
ed oltre l’86% di petrolio
Verso il mercato unico
dell’energia in UE
Non esiste attualmente una politica energetica
UE comune. Tuttavia l’UE è un’area altamente
interconnessa, dotata di un vasto e diversificato
portafoglio di impianti di generazione.
Regole comuni permetterebbero di sfruttare
efficientemente le diverse tecnologie del mix di
generazione, anche rinnovabili, e le rotte di
fornitura, consentendo benefici in termini di
costi e di impatti.
Nuovi obiettivi al 2030
A ottobre 2014 i leader europei hanno varato un
pacchetto di nuovi obiettivi per il 2030.
Rispetto ai livelli del 1990:
a) riduzione del 40% delle emissioni di gas serra
b) aumento al 27% della produzione da energie
rinnovabili
c) aumento del 27% dell’efficienza energetica.
L’obiettivo del 40% non è però, a detta di alcuni
scienziati, sufficiente a mettere l’Europa in carreggiata
per il traguardo di decarbonizzazione
Decarbonizzazione al 2050
L’Europa ha inoltre deciso di intraprendere il
percorso di decarbonizzazione della propria
economia entro il 2050, che prevede la riduzione
dell’80-95% di CO2, la quota necessaria per restare
sotto i 2°C di aumento di temperatura.
Un obiettivo possibile che non può prescindere da
una quasi totale decarbonizzazione dei processi di
generazione elettrica.
Energy Roadmap 2050
Nel dicembre 2011 è stata pubblicata l’Energy Roadmap 2050
che conferma l’ambizione di decarbonizzare all’80-95%
l’economia europea entro il 2050 rispetto ai livelli del 1990
Il cambio di rotta
Grazie al ruolo trainante dell’Europa, dopo
anni di disastri climatici che hanno
portato ondate di siccità e aumentato la
pericolosità degli uragani, il consenso
attorno alle proposte di sicurezza
climatica è cresciuto e le possibilità
offerte dalla green economy cominciano
ad essere colte.
Le emissioni si sono fermate
Nel 2014 per la prima volta l'economia globale è
cresciuta mentre le emissioni di CO2 non sono
aumentate (IEA), segnalando una svolta epocale.
Benessere economico e inquinamento smettono
di viaggiare in tandem: si può produrre più
ricchezza con meno costi ambientali.
Negli ultimi 40 anni le emissioni di gas serra si
erano fermate già 3 volte, ma sempre in
presenza di crisi economica: per la prima volta
si è registrato il disaccoppiamento con la
crescita.
COP 21 Conferenza delle Parti
Alla conferenza Onu sui Cambiamenti Climatici
tenutasi a dicembre a Parigi (COP21) si è
giunti in qualche modo ad un accordo
internazionale, con impegni globali di riduzione
delle emissioni, definito dal Presidente un
accordo differenziato, giusto, durevole,
dinamico e giuridicamente vincolante
I termini dell’accordo
Il patto globale sul clima è un protocollo, come
Kyoto, non vincolante a livello internazionale,
basandosi su impegni volontari forniti dai 196
Paesi membri dell’UNFCCC
185 Paesi hanno presentato le loro Intended
Nationally Determined Contribution (Indc, le
azioni che intendono intraprendere) che
coprono oltre il 90% delle emissioni (l’accordo
di Kyoto ne copriva appena il 12%)
La top 10 dei Paesi Inquinanti
Cina
USA
UE
Brasile, India
Russia
Giappone
Canada
Indonesia, Rep. Dem. Congo
24%
12%
9%
6%
5%
3%
2%
1,5%
Consumi energetici dei Paesi emergenti
Firma dell’accordo
La cerimonia ufficiale di firma sarà il 22
aprile 2016 a New York e l’entrata in
vigore del trattato, non prima del 2020,
avverrà a 30 giorni dalla ratifica
In qualsiasi momento, nell’arco dei tre anni
successivi all’entrata in vigore, tuttavia,
un Paese potrà ritirarsi dall’accordo.
Entrata in vigore
Le regole di entrata in vigore sono le
stesse del precedente Protocollo di Kyoto:
richiedono che debba essere ratificato da
non meno di 55 Paesi, i quali devono
complessivamente rappresentare non
meno del 55% delle emissioni globali di
origine antropica.
Nel caso di Kyoto, questo sistema ha fatto
perdere 8 anni
Revisione degli impegni
Gli impegni per la riduzione
delle emissioni saranno
soggetti a revisione ogni 5
anni a partire dal 2023,
nell’ottica di aumentarne
progressivamente l’efficacia.
al di sotto dei 2 °C
Tuttavia l’accordo ha mostrato intenzioni più
ambiziose dell’obiettivo iniziale, che mirava a
limitare il riscaldamento sotto i 2°C.
La COP 21 ha fissato infatti un obiettivo a
lungo termine che impone di mantenere il
riscaldamento globale ben al di sotto dei 2
°C e sollecita sforzi per centrare l’obiettivo
di 1,5 °C.
Riduzione delle emissioni
Secondo le conclusioni dell’IPCC, per
limitare il riscaldamento a 2°C bisogna
tagliare le emissioni entro il 2050 del
40-70% rispetto al 2010.
Per raggiungere il target di 1,5°C il taglio
deve essere più sostanziale, tra il 70 e il
95% entro il 2050.
Questi numeri però non figurano nel testo
Decarbonizzazione o
Bilancio delle emissioni?
Anche il concetto di decarbonizzazione
è stato sostituito dal più generale
obiettivo di bilancio tra emissioni
antropogeniche e rimozione da parte
dei cosiddetti sink biosferici (come
oceani e foreste)
Ma con decarbonizzazione si intende il
totale abbandono di carburanti fossili
mentre il bilancio implica la possibilità
di poter continuare a usarli
Riduzione o riequilibrio
delle emissioni ?
Le parti sono riuscite quindi a fissarsi
come obiettivo non la riduzione delle
emissioni, bensì semplicemente un
equilibrio attraverso depositi di
carbonio (le piante in crescita, il
plancton degli oceani).
Questo modestissimo obiettivo è
fissato per la seconda metà del XXI
secolo.
Responsabilità differenziata
Una volta entrato in forza, il patto si
baserà sul principio della
responsabilità comune, ma
differenziata: ai Paesi in via di
sviluppo (in particolare India e Cina)
sarà concesso di procedere con
maggiore calma, a causa della loro più
recente industrializzazione.
La differentiation
Il testo riconosce inoltre la diversa
responsabilità storica, differentiation, tra
Paesi sviluppati e Paesi in via di sviluppo, in virtù
della quale i primi devono fornire le risorse
finanziarie per aiutare i secondi a
decarbonizzare, diffondere tecnologie verdi,
ecc. Tuttavia non vengono precisate le fonti di
tale sovvenzione.
Il concetto era già stato formulato nella
Convenzione quadro della Conferenza di Rio del
1992 e non aveva avuto effetti significativi.
Cosa diceva la Laudato sì
I Paesi che hanno tratto beneficio da un alto
livello di industrializzazione, a costo di enormi
emissioni di gas serra, dovrebbero avere un
maggiore onere di contribuzione alla soluzione
dei problemi che hanno causato
Imporre ai Paesi più bisognosi di sviluppo, con
minori risorse, pesanti impegni sulle riduzioni,
simili a quelli dei Paesi più industrializzati, li
penalizzerebbe, aggiungendo una nuova
ingiustizia nella cura dell’ambiente
Loss and damage
Il tema più delicato è stato quello dei
risarcimenti climatici per le perdite ed i danni
(loss and damage) irreparabili subiti dai Paesi
più vulnerabili a causa del cambiamento
climatico innescato dalle economie avanzate.
UE e USA hanno manifestato forte
opposizione a qualsiasi sistema coercitivo che
li esponga a richieste di indennizzo da parte
dei Paesi poveri.
Meccanismo di Varsavia
Il risultato è l’assenza nell’accordo di una
clausola vincolante.
Viene confermato il meccanismo
internazionale istituito alla COP di Varsavia
per la compensazione delle perdite e dei
danni subiti a causa del riscaldamento globale
(loss and damage) da parte dei paesi meno
sviluppati e piú vulnerabili agli estremi
climatici, con aiuti da parte dei paesi
industrializzati, che esclude però la
possibilità di individuare responsabilità civili
o di stabilire risarcimenti specifici.
I punti deboli
Manca una tempistica obbligatoria ed
una data di stop definitivo alle emissioni;
non sono previste sanzioni;
i controlli verranno effettuati con
autocertificazioni, tramite misurazioni
effettuate dagli stessi Stati, che
potrebbero non essere trasparenti
E quindi…
Si potranno estrarre combustibili fossili a
a piacimento per molti anni ancora: il
Protocollo non fissa alcun termine per lo
sfruttamento di carbone, gas e petrolio
Infine, pur ribadendo l’importanza delle
foreste come serbatoi di carbonio e la
necessità di ridurre il disboscamento,
nessun obiettivo vincolante per
deforestazione zero è contenuto nel testo
Fallimento o successo?
Un testo molto più debole di quanto
sperato e soprattutto di quanto necessario
Allo stesso tempo, però, un accordo
storico, se non altro per il riconoscimento
del rischio del riscaldamento globale e
della necessità di una risposta collettiva,
oltre che per la straordinaria, universale
partecipazione: 196 Paesi presenti, 150
capi di stato, mai accaduto prima nella
storia delle Nazioni Unite.
Cosa potrebbe succedere
Dopo il Protocollo di Kyoto le emissioni sono
aumentate del 40% mentre avrebbero dovuto
essere ridotte del 5,2%: cosa succederà
dopo l’accordo di Parigi?
Per contenere la temperatura entro i 2°C
bisognerà contenere a 40 miliardi di
tonnellate le emissioni entro il 2030.
Oggi ne produciamo 35,7 miliardi e
mantenendo lo stesso trend nel 2030 si
arriverà a 55 miliardi.
Le previsioni di riscaldamento
nel 2100
Con l’accordo di Parigi: +2,7°C
Con le politiche attuali: +3,6°C
Senza alcun intervento: +4,5°C
Nuovo paradigma energetico
Per conseguire risultati efficaci va
realizzata una riforma radicale, che
rovesci l’attuale modello di gestione
dell’energia, centralizzato e gerarchico,
trasformandolo in uno distribuito e
collaborativo, in nome di una
democratizzazione e federalizzazione
delle risorse
D’altra parte, l’infrastruttura industriale
è obsoleta e bisognosa di manutenzione.
La Terza Rivoluzione
Industriale
Quella che attualmente si sta
verificando è la riprogettazione
energetica del ruolo delle città, una
riforma radicale, tanto da essere
indicata come Terza Rivoluzione
Industriale (Rifkin, 2010).
La Terza Rivoluzione Industriale:
i 5 pilastri
Poggia su 5 assunti di base:
il definitivo passaggio all’energia
rinnovabile
la microgenerazione
una rete intelligente di
distribuzione bidirezionale
(Smart Grid)
lo sviluppo dell’idrogeno come
vettore energetico per l’accumulo
di energia
la mobilità elettrica (non
alimentata da combustibili
fossili).
Microgenerazione
Spostamento della produzione verso
piccoli e piccolissimi impianti (nZEB,
nearly Zero Energy Building, a consumo
quasi nullo) o ancora, trasformazione degli
edifici in centrali produttive (Plus Energy
Building, ogni edificio produrrà energia
per il proprio fabbisogno e renderà
disponibile l’eventuale surplus)
Smart grid
L’obiettivo è creare un web dell’energia, organizzando
in rete la produzione, la distribuzione e il consumo di
elettricità e calore, grazie allo sviluppo di una enorme e
capillare rete, una sorta di Energy Internet, per
approvvigionare e distribuire energia, anche per la
mobilità elettrica.
Siamo prossimi ad una nuova, affascinante convergenza
tra comunicazione ed energia, fondendo la tecnologia di
Internet e le energie rinnovabili, per creare una nuova
e potente infrastruttura.
Smart Grid
Idrogeno
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Idrogeno
L’idrogeno è un vettore energetico che presenta
i seguenti vantaggi:
• brucia dando come unico prodotto
di reazione acqua;
• può essere distribuito in rete;
• può essere impiegato in applicazioni diverse:
produzione di energia elettrica, autotrazione,
generazione di calore.
La sua introduzione richiede tuttavia che siano
messe a punto le tecnologie necessarie per
agevolare la produzione, il trasporto, l’accumulo e
l’utilizzo.
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Uso combinato con fonti
rinnovabili
Una delle critiche mosse all’energia solare ed
all’energia eolica è che, non essendoci sempre sole
o vento, e non essendo comunque costanti,
l’energia disponibile è variabile e non sempre
corrispondente al bisogno.
L'uso di elettrolizzatori, di unità di stoccaggio
dell'idrogeno e di pile a combustibile permette
di conservare l'energia in eccesso per i momenti in
cui la fonte di energia non è disponibile (notte,
inverno, vento debole o troppo forte).
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Sicurezza dell’idrogeno
Rispetto agli altri vettori energetici, l’idrogeno si
diffonde e disperde più velocemente perché è molto
più leggero dell’aria.
Nel caso di una perdita, è meno soggetto al pericolo
d’incendio rispetto alla benzina o al gas naturale
perché si diffonde velocemente diluendosi
Se viene raggiunta una concentrazione sufficiente,
tende a bruciare con una fiamma piuttosto che
esplodere e quando prende fuoco la fiamma ha un
basso livello di calore radiante e quindi non
surriscalda le zone vicine.
Combustione dell’idrogeno, del gpl e della benzina
Confronto tra l’esplosione di una bombola di idrogeno ed una di gpl:
nel primo caso si ha una forte emissione di energia sonora (che è il principale
meccanismo che dissipa l’energia associata all’esplosione) e fiamme, che si
propagano rapidamente verso l’alto per via della leggerezza dell’idrogeno;
nel secondo caso si ha un’emissione sonora contenuta rispetto a quella
dell’idrogeno, ma con la propagazione delle fiamme verso il basso, in quanto il gpl
è più pesante dell’aria, il che costituisce un grande pericolo per la sicurezza.
Confronto fra
l’esplosione di una
bombola di idrogeno
e di un serbatoio di
benzina
Sviluppi futuri
• Si prevede un incremento consistente della richiesta; lo
sviluppo del mercato viene considerato rapido dagli
economisti
• si prevede un grande utilizzo sia per la produzione di
energia elettrica, sia nel campo veicolare: quasi tutte
le case automobilistiche sono pronte con versioni ad
idrogeno di loro modelli.
• il suo impiego si considera inoltre adatto anche per:
velivoli, imbarcazioni, PC portatili, telefonini.
• i fattori critici per lo sviluppo del mercato sono:
produzione, trasporto, stoccaggio.
Smart city
Smart city
Ci si sta muovendo verso le città
intelligenti, o smart cities, sistemi
organici in cui infrastrutture, servizi e
tecnologia si coordinano per creare un
centro abitato a misura d’uomo,
coniugando in un unico modello urbano
l’efficienza energetica, la sostenibilità
economica e la tutela dell’ambiente.
Burden sharing
Patto dei sindaci
Il Burden sharing è la ripartizione degli oneri per
raggiungere gli obiettivi EU di riduzione delle
emissioni di CO2
Il Patto dei Sindaci è il principale accordo
europeo che vede coinvolte autorità locali e
regionali per il raggiungimento degli obiettivi,
pianificando misure di incremento dell’efficienza
energetica e di diffusione delle fonti rinnovabili
nei loro territori.
I firmatari sono ad oggi circa 6000
Le Amministrazioni comunali dovranno assumere
un ruolo di guida ed esempio nell’implementazione
Nuovo paradigma
economico e sociale
La transizione verso un’economia a bassa
intensità di carbonio non porterà soltanto ad
una totale trasformazione in campo
energetico, ma definirà un paradigma
economico e sociale completamente nuovo
I regimi energetici determinano infatti la
forma e la natura delle civiltà, la loro
organizzazione, il potere politico e le
relazioni sociali.
I due regimi energetici
I combustibili fossili sono energie d’elite
poiché si trovano solo in determinati
luoghi;
è necessaria una concentrazione di
capitale per trasferirli dal sottosuolo
all’utente;
proteggere l’accesso ai loro giacimenti
richiede investimenti militari;
assicurarsene la disponibilità una
continua gestione geopolitica.
Modello centralizzato
La centralizzazione dell’infrastruttura
energetica a sua volta stabilisce lo
standard di riferimento per il resto
dell’economia, incoraggiando l’adozione di
modelli operativi analoghi in tutti i settori
Modello distribuito
Nel nuovo modello di gestione dell’energia,
invece, la tradizionale organizzazione
gerarchica del potere economico e politico
cederà il passo al potere laterale e la
democratizzazione dell’energia porterà con
sé una radicale riorganizzazione delle
relazioni umane.
Terza Rivoluzione Industriale
Green Economy
La Terza Rivoluzione industriale e la Green
Economy non sono panacee per tutti i mali
della società, ma un piano economico
pragmatico e senza orpelli che potrebbe farci
accedere ad un’era post-carbonio. Se esiste un
piano B, non se ne è sentito parlare…
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