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Presentazione del lavoro sul risparmio idrico prodotto nell'ambito del Laboratorio Matematica&Realtà dal Liceo classico G. Garibaldi di Palermo. Realizzato da: Giulia Barbera, Cristina Battaglia, ...

Presentazione del lavoro sul risparmio idrico prodotto nell'ambito del Laboratorio Matematica&Realtà dal Liceo classico G. Garibaldi di Palermo. Realizzato da: Giulia Barbera, Cristina Battaglia, Flavio Brancato, Federica Cafiso, Carla Carbonaro, Luca Filippone, Luca Mistretta, Valentina Romeo , Professoressa Alessandra Provenzano.

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    La teoria del q.b. La teoria del q.b. Presentation Transcript

    • Se tra qualche secolo arrivasseun’astronave sulla terra …… pensate che sarebbequesto lo scenario che sipresenterebbe?
    • Ahimè …
    • Direbbero …
    • Non abbiamo ancora tutto quello cheoccorre per essere soddisfatti!
    • Siamo arrivati al capolinea (era ora!)
    • Cosa sperperiamo maggiormente?EnergiaCiboAcqua
    • Un po’ di dati…Stima della distribuzione globale dilacquaVolume (1000km³)Percentuale del totaledellacquaPercentuale di acquadolceOceani, mari, e baie 1.338.000 96,5 -Calotte polari, ghiacciai e nevi perenni 24.064 1,74 68,7Acque sotterranee 23.400 1,7 -Fresco (10,530) (0.76) 30,1Salino (12,870) (0.94) -Umidità del terreno 16,5 0,001 0,05Permafrost 300 0,022 0,86Laghi 176,4 0,013 -Acqua dolce (91.0) (0.007) 0,26Acqua salata (85.4) (0.006) -Atmosfera 12,9 0,001 0,04Acque paludosi 11,47 0,0008 0,03Fiumi 2,12 0,0002 0,006Biologica delle acque 1,12 0,0001 0,003Totale 1.385.984 100,0 100,0Fonte: Gleick, PH, 1996: risorse idriche. In Enciclopedia del clima e del tempo, ed. da SH Schneider, Oxford UniversityPress, New York, vol. 2, pp.817-823.
    • Acqua nel mondo96.59%1.70%1.70%0,001%1,39 miliardi di km³OceaniCalottepolari, ghiacciai, neviperenniAcquesotterranee, laghi, fiumi, torrenti, suoloFonte: NASA
    • Solo il 2,5% di tutta lacqua presentesulla superficie della Terra è dolce68,70%30,10%0,86%0,26%Acqua dolceGhiacciai, calotte polari enevi perenniAcque sotterraneePermafrostLaghiFonte: NASA
    • •Stato gassosoL’ acqua in natura•Stato liquido•Stato solido
    • Il vapore acqueo influenza fortementeil pianeta
    • Il vapore acqueoFonte: NASA
    • Le pioggeFonte: NASA
    • La neveFonte: NASA
    • Situazione idealeAcquadisponibileConsuminecessari
    • Una risorsa in caloIn 50 anni
    • Una risorsa in caloNel 1950  20,6 miliardi di mcOggi  5,1 miliardi di mc
    • mcannit(0) = t (1950)Y= -0,25x+ 20,62031: crisi idrica mondiale!!
    • 1,1 miliardi di persone non hanno accesso all’acqua potabile2,4 miliardi di persone non dispongono di impianti fognari adeguati
    • L’incremento demograficoP(popolazione) 2PR(risorsa )1/2R
    • Cause della ridotta disponibilitàacqua nel mondo• Clima• Inquinamento• Consumi
    • CLIMA
    • “La maggior parte delriscaldamentoosservato durante gliultimi 50 anni èattribuibile alleattività umane".Fonte: IPCC delle Nazioni Unite
    • Global warming …•Innalzamentodella temperatura•Scioglimento deighiacciai• Innalzamentodel livello delmare
    • Effetti del global warmingFonte: IPCC012345Livello delmareGhiacciai1grado 20 metri012345Livello delmareGhiacciaiPRIMA DOPO
    • AcquadisponibileFattoriclimatici
    • INQUINAMENTOL’inquinamento idrico è un’alterazione degliecosistemi che hanno come componentefondamentale l’acqua.
    • Un tempo …L’acqua siautodepurava grazieall’evaporazione eall’intervento dibatteri aerobi
    • … ma adessocon il crescere dellecontaminazioni staperdendo questacapacità
    • Cause inquinamento acquaAgricolturaIndustriaUsi civili70%20%10%
    • AcquadisponibileFattori climatici+Inquinamento
    • CONSUMI
    • In Italia il consumo medio quotidiano dacqua è di 250-300 litri, 5 volte quello consigliato dall’ONUFonte: Sete mai piùMaggiore è il grado di civilizzazione di un paese maggiori sono i suoiconsumi procapite05010015020025030035040045050237Consumo dacqua (in Litri)consigliatoConsumo dacqua (in Litri)in ItaliaConsumo dacqua (in Litri)in AmericaConsumo dacqua (in Litri)in FranciaConsumo dacqua (in Litri)in Madagascar42515010
    • Usi domestici• 1 litro mentre ci laviamo le mani• 2 litri mentre ci laviamo i denti (chiudendol’acqua)• Dai 6 ai 9 litri mentre tiriamo l’acqua in bagno• 20 litri quando usiamo la lavastoviglie• 20 litri quando facciamo la doccia• 55 litri quando usiamo la lavatrice• 150 litri quando facciamo il bagnoFonte: AEFJN Rete africa/ Europa fede egiustizia antenna italiana
    • Sempre più ‘’spreconi’’…
    • In Italia siperdono 104 mcd’acqua procapiteal giorno dallecondutture ugualial 27% dell’acquaprelevataFonte: Sete mai più
    • Fattori climatici+Inquinamento+SprechiAcquadisponibile
    • Un modello dinamico discreto…Thomas R. Malthus, economo inglese del XVIIIsecolo, che nel 1798 ha ideato un modello dinamicodiscreto…Y(t+1)=Y(t)+RY(t)-H(t)t è il tempo espresso in anni
    • Un modello dinamico discreto…Stato di equilibrioCrescitaDecrescitaRY(t) = H(t) Y(t+1) = Y(t)Y(t+1) > Y(t)RY(t)> H(t)RY(t)< H(t) Y(t+1)< Y(t)
    • Poniamo come istante iniziale il 1900Anno Prelievototale ( in%)0 6.5%25 10%50 14.5%75 28%100 38%Intervallo Coeff.Angolare(in %)0-25 0,14%25-50 0,18%50-75 0,54%75-100 0,4%
    • m = ( m1+m2+m3+m4)/4m = 31,5%H(t) = 0,315t + 6,5
    • H(t) = 0
    • G% è la percentuale dello scioglimento dei ghiacciaiP% è la percentuale delle precipitazioniE% è la percentuale delle evaporazioniI% è la percentuale dell’acqua inquinataMa non avendo G% e I% osserviamo solo l’aspetto teorico della funzione
    • Sicilia
    • Precipitazione medie annueFonte: Piano di Tutela- TAV. A.3.1
    • • Figura 8.2.5 – Carta regionale dell’indice diaridità pag 79Carta regionale dell’indice di aridità
    • Legge Galli…Individuazione di bacini dal punto di vistaidrografico e creazione di un gestore perquesto bacino (ATO)
    • Risorse idropotabili esistenti19.5%15%65.6%Acque SotterraneeAcque SuperficialiAcque SorgentizieNel 196860%24%16%Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di PalermoOggi
    • 0102030405060701968 2011SotterraneeSorgentizieSuperficiali
    • Palermo
    • Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
    • Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
    • Portata media procapite( Numero residenti) x (fabbisogno procapite)Numero di secondi in un anno1.243.385 x 30086.400= 4317,309 l/s
    • Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
    • Sembrerebbe esserci un surpluspositivo …191.924.241- 151.858.770= 40.065.472mcTot. risorse idriche disponibili - fabbisogno tot.
    • Sottraendo il 5% di faldesotterranee alterate e il36% di perdita della retedell’acquedotto …... Ma in realtà
    • R = %G - %A %G = 0 %A = -(5%+36%)=-41%R = -0,4H(t) = h costante = 151.858.770mcf(t+1) = f(t)-0,4f(t) – 151.858.770f(t+1) = (1-0,4)f(t) – 151.858.770f(t+1) = 0,6f(t) – 151.858.770
    • Ustica
    • Rimozione della frazione salina da acque salate alloscopo di ottenere acque a basso contenuto salinoDissalazione
    • Tecniche di dissalazione• Per permeazione• Per scambio ionico• Per evaporazioneMULTIPLO EFFETTOMULTIFLASHRICOMPRESSIONE
    • Dissalatore a ricompressioneCompressoreMotoreCamera dievaporazioneScambiatore
    • Piantina dell’impiantoAB
    • Fonte: Assessorato Regionale dellEnergia e dei Servizi di pubblica utilità - Dipartimento RegionaledellAcqua e dei RifiutiConvenzione tra la società di gestione con laRegione Sicilia per produrre 316.000 mc
    • Fonte: Assessorato Regionale dellEnergia e dei Servizi di pubblica utilità - Dipartimento Regionale dellAcqua e dei RifiutiProgrammazione dei rifornimenti a mezzo dinavi cisterne nelle Isole Minori della SiciliaAnno 2010
    • Quanto si paga l’acqua deldissalatore?Nel 2010 sono stati prodotti 204.160 mc di acquadolce ad un costo di 7,089€/mcLa regione ha pagato:(7,089€/mc – 0,63€/mc) 204.160 mc = 6,459€/mc 204.160 mc =1.318.669.44€
    • Quanto si paga l’acqua delle navicisterne?Nei quattro mesi in cui si è fatto uso di navi cisterne si sonoprelevati 36.000 mc di acqua ad un prezzo di 14€/mcIl Ministero della Difesa ha pagato:(14€/mc – 0,63€/mc) 36.000 mc = 13,37€/mc 36.000 =481.320€
    • Ma la regione e il Ministero da chi sonofinanziati?Vengono impiegati un totale di 1.829.989,44€per garantire acqua alla sola isola di Ustica!Dai cittadini!!!
    • E’ possibile impiegare meglio inostri contributi?SI!..
    • Installiamo dissalatori ad osmosi inversa  riduciamo icosti fino a 1,6 €/mcCosa possiamo fare?Poniamo a carico dell’utentefinale il reale costo industrialedell’acquaL’unica soluzione è diconservare meglio l’acqua disuperficie
    • ___C-CₒB-BₒF.O. = UC-Cₒ = differenza tra costoincrementale totale dell’alternativarispetto ad una situazione «zero» diriferimentoB-Bₒ = beneficio incrementaledell’alternativa rispetto allasituazione senza interventiU = utenza soddisfatta dallaalternativaStima di una Funzione Obiettivo
    • Realizzato Da:Giulia Barbera Cristina Battaglia Flavio Brancato Federica Cafiso CarlaCarbonaro Luca Filippone Luca Mistretta Valentina RomeoProfessoressa Alessandra Provenzano