Ne "Il potere dell'Energia" si parla di risparmio energetico per mitigare la crescente domanda di energia; di carbone, combustibile dimenticato, per aumentare la produzione di energia elettrica nel medio termine; di CCS Carbon Capture & Storage per non attivare l'effetto serra; di dual use per esaminare le ricadute negative delle tecnologie nucleari.

1. IIIa C PNI Liceo Scientifico “Arturo Issel” di Finale Ligure SV
Issel”
maggio 201 (agg.to giugno 2012)
2012
tema 2012
inquietudine & potere

2. 2

3. 3

4. Relazioni:
Risparmio energetico
Carbone: combustibile dimenticato
CCS: Carbon Capture & Storage
Dual Use
Programma di studi e ricerche, sviluppato da
gruppi di lavoro formati da studenti della III C
PNI, coordinato dal prof. Claudio Romeni
4

5. prof. Claudio Romeni
Presentazione del programma alla
Festa dell’Inquietudine 2012
5

6. Le foto di “inquietamente 2012” sono di Emilio
Rescigno, fotografo creativo http://emiliorescigno.com/
IEA World Energy Outlook 2011 presentation
www.ret.gov.au/energy/.../12DecCanberraWE...
IPCC (Intergovernmetal Panel for Climate Change):
Renewable Energy Sources and Climate Change
Mitigation 2011 http://srren.ipcc-wg3.de/report
IAEA-International Atomic Energy Agency
http://www.iaea.org/
6

7. Progetto Porto Tolle www.portotolleproject.com
La Carbon Capture and Storage (CCS) e lo stoccaggio
sicuro della CO2 (enelvideo)
IPCC ( Intergovernmental Panel on Climate Change)
www.ipcc.ch
CCS: cattura e sequestro di CO2 (Tiziana Zerlia_ SSC)
MIT: The Future of Coal 2007
www.zeroemission.eu
J. Cirincione, BombScare - The History & Future of
Nuclear Weapons, Columbia University Press, 2007.
R. Garwin G. Charpak, Megawatts and Megatons, Knopf
2001
7

8. Più con Meno
Teoria e pratica del risparmio
Una realtà inquietante
8

9. Bosio, Lorenzo
Felice, Luca
Fossati, Michele
Hoxha, Sanie
Marin, Giulia
more-for-less.jpg, mayank.name
Novella, Noemi
Pezzoli, Amedeo
Scarrone, Francesca
9

10. Il fabbisogno mondiale di energia sarà di circa il
30% superiore rispetto a quello del 2010.
La produzione di energia elettrica rappresenterà
più del 40% dei consumi mondiali di energia.
I miglioramenti delle tecnologie di risparmio
energetico aiuteranno a contenere le emissioni.
Fonte: Exxon Mobil
10

11. Italiano medio: 15 Kwh/giorno
Finale Ligure: 195.000 Kwh/giorno
Milano: 75.000.000 Kwh/giorno
ITALIA: 900.000.000 Kwh/giorno
11

12. Un italiano = 25 barili di
petrolio/anno
Italia = 1.500.000.000
barili/anno
Con un risparmio
energetico di solo il
15% si salvano
250.000.000 di barili
(Smil, Energy in nature and society, MIT Press 2008)
12

13. 250.000.000 barili =
10 petroliere
Per rendere l’idea …
In Italia con un risparmio energetico del 15% si
salvano 250.000.000 di barili
13

14. Risparmio energetico:
ridurre i consumi di
energia necessaria per
i nostri bisogni e le
nostre attività.
14

15. Evitare Migliorare
gli sprechi tecnologie
Risparmio
15

16. Grande differenza
Produzione a nuovo:
consumo 5 MJ
Produzione da riciclo:
consumo 0,5 MJ
16

17. La centrale di Vado Ligure produce circa 20
Gwh/giorno alla massima potenza.
Per alimentare la sola città di Milano occorrono 4
centrali di questa capacità di produzione
Ogni anno UNA SOLA centrale produce 5.000.000
Tonnellate di sostanze a grande impatto
ambientale.
17

18. Il Carbone: estrazione e uso
Tipologie di carbone
Perché parlare del carbone?
18

19. Martina Carzolio
Daniele De Vincenti
Andrea Gagliardo
Elisabetta Galluzzo
19

20. The power of Energy
Fonte: World Energy Outlook 2011
20

21. Il carbone è un combustibile fossile estratto:
◦ in miniere sotterranee
◦ in miniere a cielo aperto
Impieghi principali:
◦ Riscaldamento pubblico e privato
◦ Produzione di energia elettrica
◦ Produzione di filtri
21

22. Pericoli: Pericoli:
◦ Crolli, incendi e allagamenti ◦ inquinamento dovuto a
nelle gallerie polveri
◦ Rischi per gli operai ◦ Impatto ambientale
Vantaggi: Vantaggi:
◦ Minor inquinamento ◦ Minori costi di mantenimento
◦ Riduzione di impatti ◦ Minori rischi dovuti a crolli
ambientali
Miniere sotterranee Miniere a cielo aperto
22

23. Lignite: Torba:
◦ formazione recente ◦ Deriva da piante
◦ potere calorifico di erbacee in
4500-6000 kcal/kg. decomposizione
◦ potere calorifico di
5000 kcal/kg.
23

24. Antracite: Litantrace:
◦ Di qualità superiore ◦ Più diffuso
◦ Utilizzato per ◦ Utilizzato nella
riscaldamento produzione elettrica
◦ potere calorifico di ◦ potere calorifico di
8500 kcal/kg 7000-8500 kcal/kg.
24

25. Ne esistono grandi giacimenti.
È necessario per la vita dell’uomo.
Ha un enorme potenziale inquinante, che va
necessariamente limitato.
25

26. Estrazione Carbone
I primi 5 paesi: 1.Cina, 2.USA, 3.India, 4.Australia, 5.Indonesia
26

27. L’80% dell’energia mondiale deriva dai
combustibili fossili.
La Cina costruisce l’equivalente di 2 centrali da
500 MW a settimana.
Una centrale da 500 MW produce circa 3 milioni di
tonnellate all’anno di CO2.
Gli USA producono 1.5 miliardi di tonnellate di
CO2 per anno.
27

28. centrale di Vado Ligure (660MW):
circa 4 milioni di tonnellate di CO2
all’anno.
a pressione ambiente hanno un
volume di 2 miliardi di metri cubi
(un cubo di 1,3 km di lato!)
se resa liquida, occupa comunque
uno spazio pari a un cubo di 160
metri di lato.
28

29. Incremento di CO2 a partire dal 1750
(Rivoluzione Industriale)
29

30. Il potere dell’Energia
Presentazione dello studio alla Festa dell’Inquietudine 2012
30

31. Cosa è la CCS?
Stoccaggio in/off-shore
Progetti CCS
31

32. Cecilia Aicardi
Luigi Costa
Lara Ferruccio
Beatrice Pitton
32

33. Tecnologia mirata a impedire il rilascio nella
atmosfera di grandi quantità di CO2 derivanti
dall’impiego di combustibili fossili mediante la
cattura e il successivo stoccaggio del gas in siti
opportuni.
33

34. CCS: come funziona
Cattura di CO2da fonti puntuali di grandi dimensioni (come le
centrali elettriche a combustibili fossili). Stoccaggio permanente
nel sottosuolo al fine di rimuoverla dal ciclo atmosferico
34

35. Stoccaggio off-shore della CO2
off-
35

36. Stoccaggio in-shore della CO2
in-
36

37. Progetti CCS nel mondo
ccs_projects.jpg, iea.org
37

38. Fonte: http://www.portotolleproject.com
Progetto CCS Enel di Porto Tolle (RO)
L’impianto Enel Porto Tolle (Ro) prevede, oltre alla cattura della CO2 dai
fumi della centrale, la compressione, il trasporto e lo stoccaggio geologico
in un acquifero salino. Obiettivo del progetto è il retrofit di un gruppo da
660MW della centrale a carbone di Porto Tolle, usando tecnologie per la
cattura in post-combustione. 38

39. An American Coalition for
Clean Coal Electricity-funded
study entitled “DOE Clean
Coal Technology Programs
Offer Highest Return on
Investment” reports that by
2020, American taxpayers will
see a return of $13 for every
dollar the government
invests in these technologies.
39

40. La protezione dell'ambiente rimane
un problema cruciale che viene
affrontato fissando limiti di
tolleranza per gli inquinanti sempre
più stringenti.
40

41. Gruppo di lavoro IIIC PNI
Daniela Celentano
Beatrice Forte
Francesca Lanuara
Federica Roascio
41

42. PM10
La sigla PM10 identifica polveri, fumo, micro gocce di sostanze
liquide in sospensione nell'atmosfera sotto forma di particelle
microscopiche, il cui diametro è uguale o inferiore a 10 µm (10
millesimi di millimetro). 42

43. PM10: Fonti e Nocività
Principali fonti di PM10
◦ fonti naturali: incendi, erosione suolo, eruzioni
vulcaniche, polline, sale marino;
◦ fonti antropiche: combustione nei motori a scoppio,
negli impianti di riscaldamento e nelle attività
industriali;
La nocività delle polveri sottili è tanto maggiore quanto
più piccole sono le polveri riescono a oltrepassare le
difese dell'apparato respiratorio.
43

44. Modalità di funzionamento dei filtri
44

45. Una media centrale a carbone
produce ogni anno circa 70.000
50 x
tonnellate di ceneri incombuste.
… e i Filtri …
Intercettano solo il particolato
presente nei fumi e evitano
fenomeni del genere

46. Ottime efficienze per Alti costi di installazione e
particolato di qualsiasi di manutenzione;
dimensione; Rischi di incendi ed
Efficienze di rimozione esplosioni;
elevate (99%); Impegno notevole di
Perdite di carico spazio
modeste.
Vantaggi Svantaggi
46

47. Il potere dell’Energia
Presentazione dello studio alla Festa dell’Inquietudine 2012
47

48. Dual Use: la bomba atomica
Potenziale distruttivo di un’arma
atomica
Proliferazione nucleare
48

49. Nicolò Bielli,
Giulia Marini,
Jonathan Pepe,
Sofia Saffirio,
LeonardfoScanavino,
Maicol Stracci,
Aldo Zhupa
49

50. Dual-use è un termine usato in politica, in diplomazia, nel
business e nell’industria per riferirsi a tecnologie che
possono essere usate per scopi pacifici e militari.
Per quanto riguarda il nucleare, l’Agenzia
Internazionale per l’Energia Atomica (IAEA -
International Atomic Energy Agency ) ha il
compito di monitorare il dual-use nei paesi
firmatari del Trattato di non proliferazione
nucleare, per assicurarsi che il materiale,
utilizzato per la fissione, non sia deviato a
funzioni militari.
Iran e Nord Corea sono accusati di avere
sviluppato armi nucleari utilizzando
tecnologie dual-use.
50

51. 1945: costruzione della prima bomba atomica da
parte di un team statunitense (Progetto Manhattan)
1945: 06 e 09 agosto bombardamento di Hiroshima
e Nagasaki
1949-1964: Russia, Inghilterra, Francia e Cina
ottengono la bomba
1957: creazione IAEA
anni ’80: trattati Start I e
Start II tra USA e Russia
51

52. Potenziale distruttivo di un’arma
atomica
52

53. Nome ordigno: Little Boy, Potenziale: 15 kt
"Little Boy" nome in codice della bomba atomica sganciata
su Hiroshima il 06 Agosto1945, dalla Superfortress Enola Gay,
Boeing B-29.
53

54. Nome ordigno: B28, Potenziale: 1,5 mt
Bomba termonucleare che equipaggiava i bombardieri e i caccia
bombardieri tattici NATO in Europa nel periodo 1962-72.
54

55. Nome ordigno: Tsar, Potenziale: 100 mt
Tsar,
Tsar, nome in codice Ivan, è stata la più potente bomba all’idrogeno
sperimentata. Fu progettata in URSS da un team guidato da Andrej
Sacharov nel 1961. Il test venne eseguito con una versione
depotenziata da 50 mt il 30 ottobre 1961, con effetti devastanti.
55

56. 1952
1974 ???? ????
1949
1964 2006
1945 1960 1998
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
56

57. Disponibilità di ordigni nucleari: USA vs. Russia
Fonte:”Bomb Scare-The History & Future Of Nuclear Weapons”. 2008
57

58. Paesi con disponibilità di ordigni nucleari
Fonte:”Bomb Scare -The History & Future of Nuclear Weapons”
58

59. Il Potere dell’Energia
Proliferazione nucleare
59

60. Iran
Israele
India – Pakistan
Corea del Nord
60

61. Iran
1970: inizio programma atomico.
Novembre 2011: IAEA dichiara che l’Iran possiede
tecnologie necessarie per costruire un bomba atomica.
Ahmadinejad,
Ahmadinejad, ribadisce fini civili.
61

62. Israele
Secondo l’IAEA possiede la bomba nucleare.
Non ha mai smentito né confermato.
Non ha firmato il trattato per il disarmo nucleare.
62

63. India – Pakistan
Dal 2009 dichiarano di essere in possesso di ordigni
nucleari.
Test nucleari: 5 dell’India e 6 del Pakistan.
Nel 2011 firmato un bando sui test nucleari.
63

64. Corea del Nord
Dal 1998 porta avanti test missilistici,ultimo test fallito nel
2011. Sanzionata dall’ ONU.
Costruzione avanzata di una centrale nucleare nella
regione di North Pyongan
64

65. Il Potere dell’Energia
Futuro energetico inquietante
65

66. Inquinamento globale: Obiettivo fare più con
CO2 meno.
Inquinamento locale: Meno inquinamento più
polveri sottili energia
Nucleare per scopi bellici Meno CO2 più carbone
Lato luminoso (o forse
Lato oscuro solo meno oscuro)
66