InquietaMente: il potere dell'energia

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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.

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InquietaMente: il potere dell'energia

  1. 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. 2
  3. 3. 3
  4. 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. 5. prof. Claudio RomeniPresentazione del programma alla Festa dell’Inquietudine 2012 5
  6. 6. Le foto di “inquietamente 2012” sono di EmilioRescigno, fotografo creativo http://emiliorescigno.com/IEA World Energy Outlook 2011 presentationwww.ret.gov.au/energy/.../12DecCanberraWE...IPCC (Intergovernmetal Panel for Climate Change):Renewable Energy Sources and Climate ChangeMitigation 2011 http://srren.ipcc-wg3.de/reportIAEA-International Atomic Energy Agencyhttp://www.iaea.org/ 6
  7. 7. Progetto Porto Tolle www.portotolleproject.comLa Carbon Capture and Storage (CCS) e lo stoccaggiosicuro della CO2 (enelvideo)IPCC ( Intergovernmental Panel on Climate Change)www.ipcc.chCCS: cattura e sequestro di CO2 (Tiziana Zerlia_ SSC)MIT: The Future of Coal 2007www.zeroemission.euJ. Cirincione, BombScare - The History & Future ofNuclear Weapons, Columbia University Press, 2007.R. Garwin G. Charpak, Megawatts and Megatons, Knopf2001 7
  8. 8. Più con MenoTeoria e pratica del risparmioUna realtà inquietante 8
  9. 9. Bosio, LorenzoFelice, LucaFossati, MicheleHoxha, SanieMarin, Giulia more-for-less.jpg, mayank.nameNovella, NoemiPezzoli, AmedeoScarrone, Francesca 9
  10. 10. Il fabbisogno mondiale di energia sarà di circa il30% superiore rispetto a quello del 2010.La produzione di energia elettrica rappresenteràpiù del 40% dei consumi mondiali di energia.I miglioramenti delle tecnologie di risparmioenergetico aiuteranno a contenere le emissioni.Fonte: Exxon Mobil 10
  11. 11. Italiano medio: 15 Kwh/giornoFinale Ligure: 195.000 Kwh/giornoMilano: 75.000.000 Kwh/giornoITALIA: 900.000.000 Kwh/giorno 11
  12. 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. 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. 14. Risparmio energetico:ridurre i consumi dienergia necessaria peri nostri bisogni e lenostre attività. 14
  15. 15. Evitare Miglioraregli sprechi tecnologie Risparmio 15
  16. 16. Grande differenza Produzione a nuovo: consumo 5 MJ Produzione da riciclo: consumo 0,5 MJ 16
  17. 17. La centrale di Vado Ligure produce circa 20Gwh/giorno alla massima potenza.Per alimentare la sola città di Milano occorrono 4centrali di questa capacità di produzioneOgni anno UNA SOLA centrale produce 5.000.000Tonnellate di sostanze a grande impattoambientale. 17
  18. 18. Il Carbone: estrazione e usoTipologie di carbonePerché parlare del carbone? 18
  19. 19. Martina CarzolioDaniele De VincentiAndrea GagliardoElisabetta Galluzzo 19
  20. 20. The power of Energy Fonte: World Energy Outlook 2011 20
  21. 21. Il carbone è un combustibile fossile estratto:◦ in miniere sotterranee◦ in miniere a cielo apertoImpieghi principali:◦ Riscaldamento pubblico e privato◦ Produzione di energia elettrica◦ Produzione di filtri 21
  22. 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 ambientaliMiniere sotterranee Miniere a cielo aperto 22
  23. 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. 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. 25. Ne esistono grandi giacimenti.È necessario per la vita dell’uomo.Ha un enorme potenziale inquinante, che vanecessariamente limitato. 25
  26. 26. Estrazione CarboneI primi 5 paesi: 1.Cina, 2.USA, 3.India, 4.Australia, 5.Indonesia 26
  27. 27. L’80% dell’energia mondiale deriva daicombustibili fossili.La Cina costruisce l’equivalente di 2 centrali da500 MW a settimana.Una centrale da 500 MW produce circa 3 milioni ditonnellate all’anno di CO2.Gli USA producono 1.5 miliardi di tonnellate diCO2 per anno. 27
  28. 28. centrale di Vado Ligure (660MW):circa 4 milioni di tonnellate di CO2all’anno.a pressione ambiente hanno unvolume di 2 miliardi di metri cubi(un cubo di 1,3 km di lato!)se resa liquida, occupa comunqueuno spazio pari a un cubo di 160metri di lato. 28
  29. 29. Incremento di CO2 a partire dal 1750 (Rivoluzione Industriale) 29
  30. 30. Il potere dell’EnergiaPresentazione dello studio alla Festa dell’Inquietudine 2012 30
  31. 31. Cosa è la CCS?Stoccaggio in/off-shoreProgetti CCS 31
  32. 32. Cecilia AicardiLuigi CostaLara FerruccioBeatrice Pitton 32
  33. 33. Tecnologia mirata a impedire il rilascio nellaatmosfera di grandi quantità di CO2 derivantidall’impiego di combustibili fossili mediante lacattura e il successivo stoccaggio del gas in sitiopportuni. 33
  34. 34. CCS: come funziona Cattura di CO2da fonti puntuali di grandi dimensioni (come lecentrali elettriche a combustibili fossili). Stoccaggio permanente nel sottosuolo al fine di rimuoverla dal ciclo atmosferico 34
  35. 35. Stoccaggio off-shore della CO2 off- 35
  36. 36. Stoccaggio in-shore della CO2 in- 36
  37. 37. Progetti CCS nel mondo ccs_projects.jpg, iea.org 37
  38. 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. 39. An American Coalition forClean Coal Electricity-fundedstudy entitled “DOE CleanCoal Technology ProgramsOffer Highest Return onInvestment” reports that by2020, American taxpayers willsee a return of $13 for everydollar the governmentinvests in these technologies. 39
  40. 40. La protezione dellambiente rimaneun problema cruciale che vieneaffrontato fissando limiti ditolleranza per gli inquinanti semprepiù stringenti. 40
  41. 41. Gruppo di lavoro IIIC PNI Daniela Celentano Beatrice Forte Francesca Lanuara Federica Roascio 41
  42. 42. PM10La sigla PM10 identifica polveri, fumo, micro gocce di sostanze liquide in sospensione nellatmosfera sotto forma di particellemicroscopiche, il cui diametro è uguale o inferiore a 10 µm (10 millesimi di millimetro). 42
  43. 43. PM10: Fonti e NocivitàPrincipali 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 quantopiù piccole sono le polveri riescono a oltrepassare ledifese dellapparato respiratorio. 43
  44. 44. Modalità di funzionamento dei filtri 44
  45. 45. Una media centrale a carboneproduce ogni anno circa 70.000 50 xtonnellate di ceneri incombuste.… e i Filtri …Intercettano solo il particolatopresente nei fumi e evitanofenomeni del genere
  46. 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. 47. Il potere dell’EnergiaPresentazione dello studio alla Festa dell’Inquietudine 2012 47
  48. 48. Dual Use: la bomba atomicaPotenziale distruttivo di un’armaatomicaProliferazione nucleare 48
  49. 49. Nicolò Bielli,Giulia Marini,Jonathan Pepe,Sofia Saffirio,LeonardfoScanavino,Maicol Stracci,Aldo Zhupa 49
  50. 50. Dual-use è un termine usato in politica, in diplomazia, nelbusiness e nell’industria per riferirsi a tecnologie chepossono 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. 51. 1945: costruzione della prima bomba atomica daparte di un team statunitense (Progetto Manhattan)1945: 06 e 09 agosto bombardamento di Hiroshimae Nagasaki1949-1964: Russia, Inghilterra, Francia e Cinaottengono la bomba1957: creazione IAEAanni ’80: trattati Start I eStart II tra USA e Russia 51
  52. 52. Potenziale distruttivo di un’arma atomica 52
  53. 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. 54. Nome ordigno: B28, Potenziale: 1,5 mtBomba termonucleare che equipaggiava i bombardieri e i caccia bombardieri tattici NATO in Europa nel periodo 1962-72. 54
  55. 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. 56. 1952 1974 ???? ???? 1949 1964 20061945 1960 19981940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 56
  57. 57. Disponibilità di ordigni nucleari: USA vs. Russia Fonte:”Bomb Scare-The History & Future Of Nuclear Weapons”. 2008 57
  58. 58. Paesi con disponibilità di ordigni nucleari Fonte:”Bomb Scare -The History & Future of Nuclear Weapons” 58
  59. 59. Il Potere dell’Energia Proliferazione nucleare 59
  60. 60. IranIsraeleIndia – PakistanCorea del Nord 60
  61. 61. Iran 1970: inizio programma atomico. Novembre 2011: IAEA dichiara che l’Iran possiedetecnologie necessarie per costruire un bomba atomica. Ahmadinejad, Ahmadinejad, ribadisce fini civili. 61
  62. 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. 63. India – PakistanDal 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. 64. Corea del NordDal 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. 65. Il Potere dell’Energia Futuro energetico inquietante 65
  66. 66. Inquinamento globale: Obiettivo fare più conCO2 meno.Inquinamento locale: Meno inquinamento piùpolveri sottili energiaNucleare per scopi bellici Meno CO2 più carbone Lato luminoso (o forse Lato oscuro solo meno oscuro) 66

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