La teoria del q.b.

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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, Flavio Brancato, Federica Cafiso, Carla Carbonaro, Luca Filippone, Luca Mistretta, Valentina Romeo , Professoressa Alessandra Provenzano.

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La teoria del q.b.

  1. 1. Se tra qualche secolo arrivasseun’astronave sulla terra …… pensate che sarebbequesto lo scenario che sipresenterebbe?
  2. 2. Ahimè …
  3. 3. Direbbero …
  4. 4. Non abbiamo ancora tutto quello cheoccorre per essere soddisfatti!
  5. 5. Siamo arrivati al capolinea (era ora!)
  6. 6. Cosa sperperiamo maggiormente?EnergiaCiboAcqua
  7. 7. 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.
  8. 8. Acqua nel mondo96.59%1.70%1.70%0,001%1,39 miliardi di km³OceaniCalottepolari, ghiacciai, neviperenniAcquesotterranee, laghi, fiumi, torrenti, suoloFonte: NASA
  9. 9. 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
  10. 10. •Stato gassosoL’ acqua in natura•Stato liquido•Stato solido
  11. 11. Il vapore acqueo influenza fortementeil pianeta
  12. 12. Il vapore acqueoFonte: NASA
  13. 13. Le pioggeFonte: NASA
  14. 14. La neveFonte: NASA
  15. 15. Situazione idealeAcquadisponibileConsuminecessari
  16. 16. Una risorsa in caloIn 50 anni
  17. 17. Una risorsa in caloNel 1950  20,6 miliardi di mcOggi  5,1 miliardi di mc
  18. 18. mcannit(0) = t (1950)Y= -0,25x+ 20,62031: crisi idrica mondiale!!
  19. 19. 1,1 miliardi di persone non hanno accesso all’acqua potabile2,4 miliardi di persone non dispongono di impianti fognari adeguati
  20. 20. L’incremento demograficoP(popolazione) 2PR(risorsa )1/2R
  21. 21. Cause della ridotta disponibilitàacqua nel mondo• Clima• Inquinamento• Consumi
  22. 22. CLIMA
  23. 23. “La maggior parte delriscaldamentoosservato durante gliultimi 50 anni èattribuibile alleattività umane".Fonte: IPCC delle Nazioni Unite
  24. 24. Global warming …•Innalzamentodella temperatura•Scioglimento deighiacciai• Innalzamentodel livello delmare
  25. 25. Effetti del global warmingFonte: IPCC012345Livello delmareGhiacciai1grado 20 metri012345Livello delmareGhiacciaiPRIMA DOPO
  26. 26. AcquadisponibileFattoriclimatici
  27. 27. INQUINAMENTOL’inquinamento idrico è un’alterazione degliecosistemi che hanno come componentefondamentale l’acqua.
  28. 28. Un tempo …L’acqua siautodepurava grazieall’evaporazione eall’intervento dibatteri aerobi
  29. 29. … ma adessocon il crescere dellecontaminazioni staperdendo questacapacità
  30. 30. Cause inquinamento acquaAgricolturaIndustriaUsi civili70%20%10%
  31. 31. AcquadisponibileFattori climatici+Inquinamento
  32. 32. CONSUMI
  33. 33. 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
  34. 34. 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
  35. 35. Sempre più ‘’spreconi’’…
  36. 36. In Italia siperdono 104 mcd’acqua procapiteal giorno dallecondutture ugualial 27% dell’acquaprelevataFonte: Sete mai più
  37. 37. Fattori climatici+Inquinamento+SprechiAcquadisponibile
  38. 38. 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
  39. 39. 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)
  40. 40. 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%
  41. 41. m = ( m1+m2+m3+m4)/4m = 31,5%H(t) = 0,315t + 6,5
  42. 42. H(t) = 0
  43. 43. 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
  44. 44. Sicilia
  45. 45. Precipitazione medie annueFonte: Piano di Tutela- TAV. A.3.1
  46. 46. • Figura 8.2.5 – Carta regionale dell’indice diaridità pag 79Carta regionale dell’indice di aridità
  47. 47. Legge Galli…Individuazione di bacini dal punto di vistaidrografico e creazione di un gestore perquesto bacino (ATO)
  48. 48. 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
  49. 49. 0102030405060701968 2011SotterraneeSorgentizieSuperficiali
  50. 50. Palermo
  51. 51. Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
  52. 52. Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
  53. 53. Portata media procapite( Numero residenti) x (fabbisogno procapite)Numero di secondi in un anno1.243.385 x 30086.400= 4317,309 l/s
  54. 54. Fonte: Deliberazione n347 del 30-11-11 del comune di Palermo
  55. 55. Sembrerebbe esserci un surpluspositivo …191.924.241- 151.858.770= 40.065.472mcTot. risorse idriche disponibili - fabbisogno tot.
  56. 56. Sottraendo il 5% di faldesotterranee alterate e il36% di perdita della retedell’acquedotto …... Ma in realtà
  57. 57. 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
  58. 58. Ustica
  59. 59. Rimozione della frazione salina da acque salate alloscopo di ottenere acque a basso contenuto salinoDissalazione
  60. 60. Tecniche di dissalazione• Per permeazione• Per scambio ionico• Per evaporazioneMULTIPLO EFFETTOMULTIFLASHRICOMPRESSIONE
  61. 61. Dissalatore a ricompressioneCompressoreMotoreCamera dievaporazioneScambiatore
  62. 62. Piantina dell’impiantoAB
  63. 63. 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
  64. 64. 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
  65. 65. 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€
  66. 66. 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€
  67. 67. 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!!!
  68. 68. E’ possibile impiegare meglio inostri contributi?SI!..
  69. 69. 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
  70. 70. ___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
  71. 71. Realizzato Da:Giulia Barbera Cristina Battaglia Flavio Brancato Federica Cafiso CarlaCarbonaro Luca Filippone Luca Mistretta Valentina RomeoProfessoressa Alessandra Provenzano

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