1.
Energia e Sostenibilità
G. Mazzitelli - Frascati Scienza
Laboratori Nazionali di Frascati (LNF)
dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)
giovannimazzitelli.wordpress.com

2.
“lo Sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfa i bisogni del presente senza
compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni”
Rapporto Brundtland, 1987

3.
1. conservazione dell’energia: l'energia di un sistema
termodinamico isolato non si crea né si distrugge, ma si
trasforma, passando da una forma a un'altra.
2. irreversibilità - a differenza di altre leggi fisiche quali la
legge di gravitazione universale o le equazioni di
Maxwell, il secondo principio è fondamentalmente legato
alla freccia del tempo: è impossibile realizzare una
macchina termica il cui rendimento sia pari al 100%
3. non è possibile raggiungere lo zero assoluto tramite un
numero finito di operazioni o equivalentemente nello stato
a minima energia l'entropia ha un valore ben definito
che dipende solo dalla degenerazione dello stato
fondamentale.

4.
alcuni numeri
Fabbisogno mondiale 15 TW ovvero 130 milioni di GWh
Consumo giornaliero 11.4 kW (USA)-0.6kW (india)
media mondiale 2.2 kW ovvero 53 kWh/giorno/persona
ognuno in media consuma l’equivalente di 33 persone che lavorano
8 ore al giorno
33% trasporti, 34% industria, 33% terziario e residenziale
il 27% dell’energia viene persa in generazione e trasmissione

5.
Miniera d’uranio - Kakadu - Australia

6.
quarto principio della termodinamica
materia ed energia entrano nel processo economico con un grado di
entropia relativamente bassa e ne escono con un'entropia più alta
Nicholas Georgescu-Roegen

7.
<——>
massa-energia
l’universo fisico
sfera abiotica
l’ambiente chimico fisico
nel quale non può
crescere, mantenersi
riprodursi la vita
la vita è insostenibile
eco sfera
l’ambiente chimico
fisico dove la vita
cresce si mantiene
e riproduce
la vita è sostenibile
sfera antropica
lo spazio in cui opera l’uomo con scambi di energia e materia

8.
trasformazione dell’energia immagazzinata in un legame chimico in energia
(cinetica) degli elettroni nel conduttore

9.
“… promemoria energetico:
• 1 kWh è il lavoro che fa un uomo in 5 ore, con un costo di almeno 50 euro
• 1 kWh elettrico costa 17 centesimi; equivalente ad un lavaggio in lavatrice…
• 1 kWh si produce con 1 m2 di pannelli solari, aspettando 5 ore circa in una bella giornata
• 1 kWh è disponibile bruciando un bicchiere di benzina; 2-3 km in macchina
• 1 kWh è contenuto in un granello di polvere di Uranio…”

10.
• rendita al m2 di terreno agricolo —> 20 €/m2 circa (pomodori, fiori ecc)
• rendita al m2 di pannelli solari con incentivi —> 62 €/m2 circa
• rendita al m2 di pannelli solari senza incentivi —> 16 €/m2 circa

11.
Fusione nucleare dell'idrogeno (fonte di energia del Sole)
Fusione nucleare deuterio-trizio
Fissione nucleare (dell'U 235 puro) (Usato al 80-90% in bombe
atomiche e nel reattore nucleare a fissione dei sottomarini nucleari)
Uranio arricchito (3,5% U235) nel reattore nucleare ad acqua naturale
Idrogeno (liquefatto a -235 °C)
Metano (1,013bar, 15 °C)
Gas naturale (compresso) a 200 bar
GPL: propano
GPL: butano
Benzina
Gasolio/Gasolio da riscaldamento
Energia potenziale dell'acqua in diga (alta 100 m)
Molla (molla di orologio), molla di torsione
0 1 10.000 100.000.000
0
0,001
45,8
46,9
49,1
49,6
53,6
55,6
143
3.456.000
88.250.000
337.000.000
645.000.000
Densità di energia per massa (MJ/kg)
0,0003
il paradosso energetico
il paradosso energetico

12.
“Fantastico potere delle parole: l’espressione “riscaldamento antropico”
basta da sola a distogliere l’attenzione dai meccanismi strutturali e a
focalizzarla sui comportamenti individuali; per uscire dalla crisi
ecologica, occorrerebbe in primo luogo che ognuno di noi, restandosene
saggiamente al proprio posto nella società, si assumesse la propria
responsabilità personale di cambiare “stile di vita”: gli imprenditori,
producendo tecnologie verdi; i consumatori, utilizzandole”.
L’impossibile capitalismo verde
Daniel Tanuro

13.
1 kWh è disponibile bruciando un bicchiere di benzina; 2-3 km in macchina

14.
pullman fiumicino aereoprto - centro di Roma: 4 euro, 8
euro andata e ritorno. La compagnia aerea sulla quale sto
viaggiando si permette di fare anche pubblicità
comparativa: "vi ricordiamo che risparmiate 10 euro a
viaggio rispetto al treno".
L'Italia è il secondo paese d'Europa per vetture pro capite!

15.
23% gas, 25% carbone, 37% petrolio —> 86 % combustibili fossili
6% nucleare, 4% biomasse, 3% idrologico, 1% altre rinnovabili

16.
Europa 28%

17.
APRE 2013
Scenari 2010 - 2050
3
2050
World GDP (constant USD), Source: Global Europe 2050
debito pubblico
Mettendo a confronto PIL e fatturato si scopre che delle prime 100 economie
mondiali 47 sono multinazionali.

18.
ENVIRONMENTAL DEBT (Any Larkin):
Twentieth-Century Business Rules Use Incomplete Metrics to
Measure Performance
1) Pollution is largely free to the polluter.
2) Earnings statements do not include long-term financial,
economic and social impacts.
3) Governments subsidize business with no concern for
environmental impact.
This model no longer works. Here’s what can.
The Nature Means Business (NMB) Framework
1) Pollution can no longer be free and can no longer be
subsidized.
2) The long view must guide all decision making and
accounting.
3) Government plays a vital role in catalyzing clean technology
and growth while preventing environmental destruction

19.
spoken human, between 200,000 (Homo sapiens) and 50,000 years ago
life expectancy ~ 20 years
Todays life expectancy 67.2 years
life expectancy ~26 years
life expectancy ~28-30 years
life expectancy ~30-45 years
Milions GWh/y

20.
“la tecnica nega l’arte. Bisogna servirla, la tecnica, altrimenti è l’angoscia, la
morte. Si impone, annienta ogni sentimento che non sia pronto a sottostarle.
Uccide l’umanità, vale a dire l’umano e l’uomo. Fermarsi, rifiutare una
situazione, cercare altre vie, porsi degli interrogativi, in una parola educarsi,
significa sottoporsi ad una tale tensione, a una marcia controcorrente così
faticosa che solo un élite (e domani una super élite) potrà permettersi,
accettando la morte, il retaggio sociale di affrontare il problema”
Pierpaolo Pasolini

21.
"La Repubblica promuove lo sviluppo della cultura e la ricerca scientifica e
tecnica. Tutela il paesaggio e il patrimonio storico e artistico della Nazione.”
articolo 9 della costituzione italiana

22.
http://www.frascatiscienza.it/dammi-un-feedback/