Facciamo luce su’’’energia,
i combustibili fossili ed i possibili scenari futuri.
Prof. Pietro Dalpiaz
Dipartimento di Fisica
Università di Ferrara
INFN
Un operaio europeo è oggi più ricco in beni e
servizi di un principe medievale, anche se
possiede poche decine di metri quadrati di
appartamento invece di un feudo. Da dove
1
deriva tutta questa ricchezza?
Equivalente a una lampadina da 100 Watt
Potenza
di un uomo
~100Watt
Se lavora senza sosta 10 ore accumula 1kWatt/ora (20 cent. di euro).
Indurain 600 Watt, Cipollini 1200Watt
Potenza di un cavallo 700Watt
Potenza di un motorino 2000 Watt = 2 kWatt
Potenza di un auto 50.000 Watt > 50 kWatt
Consumo di energia di un
occidentale ~150kWh/giorno
Equivalente al lavoro di
~180 persone 8 ore/giorno
2
calore
Luce
movimento
carbo
idrati
Cosa lega
questi
soggetti?
L’ENERGIA
Come si arrivati
a capire?
Come si:
-trova?
-trasforma?
-accumula?
3
A cosa ci serve l’energia?
- A muovere le persone, gli animali e gli oggetti.
- A riscaldarci d’inverno.
- A raffrescarci in estate.
- A cuocere e a conservare gli alimenti.
- A far funzionare l’industria.
- A recuperare le materie prime.
- È essenziale anche per l’agricoltura.
- Ad eliminare gli scarti di ogni genere.
- ……………………………………………..
4
produzione
e consumo
di energia
nei secoli
combustibili
Fossili
prodotti in 200.000.000 di
anni
consumati in 200 anni ?
?
agricoltura
-3000
-2000
-1000
0
1000
2000 anno
5
Consumo globale umano di energia
3.1011kWh/g = 300.000.000.000kWh/g
Una enorme quantità di
energia.
Pari alla quantità di
calore prodotta dalla
radioattività terrestre,
che è responsabile di
tutti i terremoti e dei
fenomeni vulcanici e
dello spostamento delle
placche continentali.
INDUSTRIA
ABITAZIONE
TRASPORTI
6
3.10 kWh/giorno=300TWh/giorno
Attuale produzione e
consumo delle
principali risorse
energetiche.
idro
7%
nuc
7%
petrolio
40%
gas
naturale
23%
carbone
22%
Fossile 92%
7
Agricoltura: bilancio energetico:
periodo
resa per
ettaro
fino al
1900
4q di
grano
800
1
2000
meccanizzata
80q di
grano
8
10
ore di
lavoro
umano
resa
energetica
4
1
calorie
L’agricoltura moderna trasforma: 8
PETROLIO
CIBO
efficienza ~10%
Inquinamento atmosferico dall’uso di combustibili fossili
oto dal satellite - Ecco la Terra inquinata
Foto satellitare
Concentrazione degli Ossidi di Azoto
Per rispettare i vincoli del trattato di Kioto un
francese dovrebbe spendere ogni anno 3$, un
tedesco 5$ e un italiano 360$. Questi sono i
9
risultati delle diverse politiche energetiche !!!!
Animali, persone o società che
hanno un modello mentale errato
sulle loro risorse hanno poche
probabilità di sopravvivenza.
L’Italia che è notoriamente scarsa di combustibili fossili, ha
iniziato il suo sviluppo industriale ~1895 con la conversione
dell’energia dei corsi d’acqua delle Alpi, in elettricità.
Per avere un prezzo dell’energia simile a
quello vigente in Europa, nel 1955, l’Italia
entra nella CECA ed origina il II sviluppo:
(scambio carbone
minatori).
Ora l’elettricità in Italia costa il doppio che
10
in Francia ed il triplo che in Svezia.
Da quando l’uomo usa l’energia?
~500.000 anni fa l’Homo Erectus
è riuscito a controllare il
FUOCO, ad utilizzarlo
come fonte di CALORE e
LUCE a volontà, per:
- Scaldarsi ed illuminare l’oscurità.
- Alimenti più digeribili, appetibili e sani.
- Allontanare i predatori.
- Colonizzare territori ostili.
Il controllo del fuoco ha costituito un vantaggio
formidabile per la sopravvivenza della specie
umana nella selezione naturale e nell’uscita dal
11
luogo di selezione naturale.
come si ottiene CALORE in altro modo?
per
sfregamento
MOVIMENTO
?
CALORE
12
ANIMALI
e UOMINI
energia
POPOLAZIONE
CRESCENTE
dal
TERRITORIO
10.000 anni fa
con l’allevamento e
agricoltura,
l’UOMO, ricava
SCARSE
risorse
RIEQUILIBRIO
< 5.000.000
Molta più ENERGIA
dal TERRITORIO
1 caloria→ 4 calorie
popolazione x 100
civiltà
La civiltà consuma
ENERGIA sia per le
infrastrutture che
per mantenere gli
amministratori, ecc.
Generalmente dopo un certo tempo il territorio si esaurisce e la civiltà si disgrega,
per mancanza di risorse ENERGETICHE. La carestia produce guerre per
accaparrarsi le ultime risorse. La popolazione cala moltissimo.
13
Roma: traeva energia dagli schiavi che lavoravano i terreni. Finita l’espansione
dopo Augusto → terreni esauriti nel III sec. → il crollo.
La nostra
civiltà
europea
- Rinasce con la fertilità dei terreni attorno all’anno 1000.
- La popolazione cresce fortemente attorno al 1200.
- Molte innovazioni tecnologiche, (tessitura …..).
- Energia: Agricoltura, Allevamento, Legno delle Foreste
e sfruttamento dei corsi d’acqua per manifatture.
+4
-Nel XIV e XV sec la miniglaciazione (freddo)
provocò delle serie difficoltà energetiche
specialmente nel nord Europa.
-4
In Inghilterra che era particolarmente
ricca di carbone si iniziò ad utilizzarlo
(anche se era considerato puzzolente).
Un minatore
estrae 1ton di
carbone/giorno
CARBONE
FOSSILE
+
MACCHINA
A VAPORE Ferro
1 kWatt.ora
10.000 kWatt.ora
RIVOLUZIONE
MANIFATTURE
14
INDUSTRIALE Tecnol. E TRASPORTI
Per la prima volta una civiltà non si disgregava per l’esaurimento delle risorse energetiche. Sfruttando il CARBONE FOSSILE come fonte primaria di
energia, si è evitata la crisi mortale ed é stato indotto un enorme sviluppo.
centralizzazione
trasporti
CO, gas
di città
Illuminazione
delle fabbriche
e stradale
metropoli
industria
POPOLAZIONE x 10
Inghilterra, Francia, Belgio, USA, (Germania dal 1870 conquista la
Lorena (ferro)). Possedevano in proprio Ferro e Carbone e la tecnologia
per sfruttarlo, ebbero enormi vantaggi rispetto agli altri. Durante 15
tutto
l’800 questi paesi hanno dominato militarmente il mondo, colonizzandolo.
scarseggiava il legname,
fonte primaria di energia,
si iniziò ad usare la torba
1600 ed il carbone, affiorante.
Scendendo in miniera
le gallerie erano invase
dall’acqua, tolta con
pompe aspiranti mosse
da uomini o da animali.
Prima applicazione dell’idea di Papin “L’amica del minatore” (T.Sarvey, 1698) una macchina a vapore
poco efficiente e pericolosa, migliorata nel 1705 T.Newcomen (fabbro). Ma non ebbe successo.
-1782 James Watt (artigiano)guidato da Joseph Black (prof. Fisica) ha messo a punto la sua
macchina a vapore. Watt separò la
produzione del vapore nella caldaia
dai pistoni e dal condensatore. Il
vapore era diretto con delle valvole
e dei regolatori da lui inventati.
Efficienza~20%
pistone
Ebbe un enorme successo!
È diventata il cavallo
di lavoro universale.
caldaia
16
condensatore
-1823 Sadi Carnot: ing. francese responsabile di macchine a vapore
h2
(in Francia a quella data 300 erano in funzione)
studia i cicli di lavoro delle macchine a vapore e deduce:
-per funzionare le
macchine a vapore
devono lavorare
tra due distinte
temperature
T1 < T2
analogamente ad
una cascata di
acqua che può
produrre lavoro
solo tra due altezze
1
diverse h1 < h2.
T2
T
h1
h2 – h1 = Δh
MOVIMENTO
T2 – T1 = ΔT
LAVORO
ENERGIA
17
PRINCIPI DELLA TERMODINAMICA
I - In un sistema isolato l’ENERGIA TOTALE si conserva.
Certo, l’energia si conserva, ma nella pratica
si trasforma in calore a bassa temperatura
praticamente non più utilizzabile.
II - Non tutto il CALORE può essere trasformato in LAVORO, una parte
del calore è trasferita dalla sorgente calda a quella fredda.
Caldaia
Tc
Qc
motore
Qr
Lavoro
Lavoro = Qc- Qr
Non si può
trasferire calore
da una sorgente
fredda ad una calda
Efficienza < Tc-Tr
Tc
Refrigeratore Tr
200C
18
L’entropia
L’entropia da una
di un sistema è
misura
proporzionale al numero di stati
dell’ordine o della
possibili che il sistema può
caoticità del
assumere, gli stati desiderabili
sistema.
sono sempre molto pochi.
Dall’esperienza popolare
è ben noto che: Se non si
agisce, le cose vanno di
male in peggio
Gli stati in natura o le situazioni
personali non desiderate sono
molto più numerose di quelle
desiderate. Se non si agisce con
energia, è molto poco probabile
ottenere i risultati desiderati.
energia
disordinata
(inutile)
entropia
alta.
entropia bassa19
energia ordinata (utile)
Forme di Energia:
E
N
T
R
O
P
I
A
C
A
L
O
R
E
ACQUA TIEPIDA
LEGNO e TORBA
CARBONE
PETROLIO
GAS NATURALE
NUCLEARE
LUCE
IDROGENO
IDROELETTRICO
ELETTRICITÀ
LAVORO UMANO
FONTI
FOSSILI
DI
ENERGIA
Deposito di energia
trasporto e
decentralizzazione
20
ORDINE
entropia bassa
APPLICHIAMO IL SECONDO
PRINCIPIO DELLA TERMODINAMICA:
Esseri viventi o società.
Se disponessimo di sufficiente
energia non ci sarebbero problemi
ad eliminare le scorie, ed ha
procurarci le materie prime
SCORIE
DISORDINE
21
entropia alta
All’equilibrio: le scorie di una specie sono alimento delle altre.
Luce
CO2
o2
H 2O
Luce
CO2
metano
CO2
H2O
concime
cenere
Se una specie è troppo numerosa o consuma molta energia:
22
le sue scorie non sono eliminate e si rompe l’equilibrio.
AMBIENTE
È importante
fermarsi a
riflettere
prima
accada.
ECONOMIA
23
Potenza irrag.=1.4 KW/m2
1/3 riflessa
1
LUCE ED ENERGIA
SPAZIO
-270OC
KW/m2
6000oC
6600Km
1.3x1014m2
3.1015KWh/g
consumo globale umano=3.1011KWh/g
oC
14
2
-60oC
0.4
KW/m2
Marte
effetto
serra
zero
1 KW/m
e.s.0 - 30oC
e.s.t.
250oC
~500oC
effetto
serra
totale
Terra
2
KW/m2
Venere
Efficienza ~ 10- 6
VEGETALI PER FOTOSINTESI
CALORE
VENTO
PIOGGIA
FULMINI
24
URAGANI
IL PETROLIO
Marco Polo
Il Milione
-27/8/ 1859
E.L.Drake
Titusville,
Penn.USA
Baku, affiora olio nero: illuminazione
con trivella artigianale
trova petrolio a 12m,
20 /g Kerosene:
illuminazione
L’invenzione da parte degli Europei
(Bersanti) del motore a combustione
interna alimentato a benzina, (sottoprodotto volatile ed allora inutile del
petrolio) introdusse il PETROLIO
come fonte primaria di energia.
Potenza / Peso
M.C.I.>>M.Vap.
Il PETROLIO ha dato
agli USA, che ne possedevano riserve enormi
e la tecnologia per
usarlo, un vantaggio
che ancora permane.
EFFICIENZA
<33%
25
RISERVE DI PETROLIO SCOPERTE PER ANNO
Gbarili
26
Prezzo del Petrolio
$/barile
riferito
al 2003
PRODUZIONE DI PETROLIO
Miliardi di barili/anno
25
20
MONDO
MONDO – GOLFO PERSICO
GOLFO PERSICO
USA + CANADA
EX URSS
MARE DEL NORD
15
Riserve
dichiarate
Guerra Kippur
Golfo Persico
2$
13$
Iran $x2
OPEC
10
500
5
100
27
1980
1985
1990
1995
1940
1950
1960
1970 1980 1990 2000
M.K.Hubbert
1956 previde
per USA
massimo 1969
Curva di
Hubbert
Produzione di
petrolio nei 48
Stati centrali USA.
28
Previsioni ASPO
(Assotiation for Study
of Peak Oil. Sede Stoccolma)
modello di Hubbert
Estratti 1000Gbo
(www.peakoil.net)
peak oil
Il DoE (USA) nel 2000
prevedeva il peak oil
nel 2015.
RISERVE Gbo
Mondiali 1000
USA
26
Arab.Saud 208
Russia
79
Golfo Persico 660
29
70
$/barile
Prezzo del Petrolio
riserve
petrolio a
basso costo
%
60
50
66
40
30
2
Eu
20
4
6
6
AP
NA
Ru
7
9
Af
SA
GP
GP Golfo Persico
Ru Ex URSS
SA Sud e C. America
Af Africa
NA Nord America
AP Asia Pacifico
Eu Europa
10
1975
1980 1985 1990 1995 2000 2005
PETROLIO AD ALTO COSTO
1- Nel 1970 si estraeva il 22% di un giacimento ora il 37%:
- Iniettando, CO2, acqua o vapore
- Prospezione 4D ed perforazione direzionale.
2- Alti fondali marini (Messico, Brasile, Cina) alti costi, +5% ris.
3- Sabbie bituminose (Canada, Venezuela, Lituania, Australia Miniere a cielo
aperto, alto carico di metalli pesanti. Fortissimo impatto ambientale. Riserve
teoriche pari a quelle di petrolio.
30
Costi alti ma dipendenti dalle leggi sull’inquinamento.
Gas Naturale.
L’Italia con l’AGIP è stata
pioniera nel utilizzo e sviluppo tecnologico.
Riserve superiori al petrolio, picco di produzione
previsto per il 2035. Attualmente in M.O. si brucia sui
pozzi. La costruzione dei gasodotti e rigassificatori ne
incrementa l’uso. Con un costo del 20% si può
convertire in benzina. Il gas è sempre accompagnato
da CO2 spesso al 70% Il prezzo dal 1980 è riferito al
petrolio. Molto meno inquinante del petrolio
% riserve
gas naturale
36 38
3
Eu
7
8
5
5
SA
NA Af AP GP Ru
GP
Ru
SA
Af
NA
AP
Eu
Golfo Persico
Ex URSS
Sud e C. America
Africa
Nord America
Asia Pacifico
Europa
Riserve superiori al petrolio
(anche in USA ed Europa).
Molto più inquinante del petrolio.
CARBONE:
ALLA FINE DI QUESTO SECOLO TUTTI COMBUSTIBILI
31
Quaderni
Scienze L’Energia
Gennaio
2003
FOSSILIdelle
CARBONOSI
SARANNO
ESAURITI
Popolazione mondiale
10 miliardi
Ogni anno estraiamo: una montagna di
1Km x 1Km x 3500m (densità 1)
di petrolio, carbone e gas naturale che
mandiamo in atmosfera sotto forma di
gas serra: Anidride Carbonica (CO2)
5
1
1900
1950
2000
2050
3500m
CO2
alla densità dell’acqua
14Km
14Km
Dall’inizio dell’era industriale abbiamo inviato
in atmosfera una montagna di CO2 e siamo in
32
procinto di inviarne un altra, più grande.
E=
2
mc CHE COSA é
1907-A. Einstein
L’ENERGIA?
massa
materia
energia
deposito di energia
LA
COMBUSTIONE
CO2
C+O2
C+O2 energia + CO2
C+O2=CO2
Senza conoscere queste
leggi, l’uomo ha sempre
cercato di sfruttare
le reazioni chimiche
effetto serra
legna, carbone
Quanta energia si libera nella combustione?
Carbone
9KWh/Kg
3x10-10 energia/massa
Del petrolio, di una petroliera di 100.000 ton. Usiamo
33
solo 30g per fare energia, il resto scorie (CO2)+1curie
MASSA/nucleone
U
n
p
mostra un evidente
minimo per il nucleo
del ferro.
Fe
FUSIONE NUCLEARE
4 1H
ENERGIA DAI
NUCLEI
4 1H
ENERGIA + 4He
Fusione: energia
liberata ~ 1%
1.5t/H2
15m3/H2O
(NUCLOSINTESI STELLARE) consumo mondiale/giorno
Il Sole consuma

e+

e+
4He
3
4He
12C
12C+ 4He
16O
lo 1% della sua
massa in 101034
anni
~109 tonn. H2/s
ENERGIA DA FUSIONE NUCLEARE
+
D+ p
+
T2
3He
Le prove di laboratorio
+ energia
Molte ricerche in corso
+
T1
D + T
+
+
He + n + en.
con reazione D+T che avviene alla temperatura più bassa
1991 Joint Europen Torus a confinamento magnetico: innesco della fusione (x0.7).
Il progetto internazionale ITER per studiare il mantenimento della reazione (x10).
Non ci si
aspetta
che questi
esperimenti
portino
rapidamente ad
una fonte
commerciale
di energia.
Spettacolare accensione d
Z PROJECT per fusione
inerziale dei Sandia
Laboratoryche recentemen
ottenuto la fusione
30g
energia
5 Kg
scorie
35
FISSIONE
U
Sr+Xe
+2n
+ Energia (0.1%)
-1934 E.Fermi: neutroni lenti + U
disintegrazione: reattori e bomba.
Fissione: quanta energia?
0.1% = 32.000.000 kWh/kg (235U)
reattori
nucleari
raffreddati
ad:
Acqua
pressione
elio
30 g di energia
30 kg di scorie
36
V1
TRASFORMAZIONE, TRASPORTO E ACCUMULO DI ENERGIA
ELETTRICITÀ: nel XVIII sec si
comprese che i Fulmini e l’Elettricità
per strofinio avevano la stessa natura.
Esistevano due tipi di cariche (-) e (+).
V  V1  V2
V2
+
Cariche in movimento
nei conduttori metallici
+
Legge di Coulomb
q1q2
FK 2
r
-
energia elettrica ~100% calore
stufe, illuminazione, ecc.
ELETTRICITÀ
energia con
entropia minima
difficile
accumulare
Correnti Elettriche
energia elettrica ~100% moto
generatori e motori
Effetti Magnetici
Cariche Accelerate
XX sec. industria si trasforma:
dal carbone
all’elettricità
(notevole decentralizzazione).
-
Onde Elettromagnetiche
(o.radio, luce, UV, raggiX)
37
Con l’ELETTRICITÀ e MAGNETISMO, L’ENERGIA viene trasmessa con
facilità e si può produrre luce, movimento e calore dove si desidera.
efficienza ~100%
HERTZ
MARCONI
EDISON
MEUCCI
BELL
Raggi X
L’Italia ha iniziato lo sviluppo industriale
~1895 con la conversione dell’energia
dei corsi d’acqua delle Alpi, in elettricità.
38
ROENGTEN / DNA
FONTI
La Geotermia
RINNOVABILI
La riserva di calore nei primi 2-3 km della crosta terrestre è enorme,
2000 volte superiore a quella ottenibile con tutti i combustibili fossili.
L’Italia è ricca di siti dove le vene calde sono vicine alla superficie.
-A Lardarello (Pisa) fu iniziato per la prima volta lo sfruttamento di energia
geotermica già nel 1865 per muovere macchinari e nel 1904 per produrre
elettricità, attualmente la ERGA spa ha una centrale da 300Mwatt.
Produzione Eolica di elettricità.
In zone di buon vento è già competitivo
Solare Fotovoltaico Eff. ~ 12%
Con questa tecnologia
sono necessari 10 anni di
operazione per recuperare
l’energia investita nella
costruzione dell’impianto.
Solare calorico efficienza~40% →<20%
Per sostituire il petrolio in Europa ~25000km2
Con i sistemi a concentrazione si usa
molto meno Silicio e si recupera prima.
Se in più si separano i colori questo
solare può diventare competitivo 39
Effetto Fotovoltaico
LUCE
Efficienza ~ 12%
Semiconduttori:Si,Ge, As..
Con questa tecnologia sono
necessari 10 anni di operazione per recuperare
l’energia investita nella costruzione dell’impianto.
Dipartimento di Fisica - Ferrara
GaP
3%
GaInP2 9%
GaAs 16%
Si
25%
Ge
9%
GaSb
10%
Piccole celle ben curate
40
Efficienza (30 - 60)%
ECONOMIA
ALL’IDROGENO
CATALIZZATORE
CATALIZZATORE
Membrana
di scambio
-1839
Effetto
Groves
IDROGENO
ACQUA
Propulsione
elettrica
processo
pulito
41
2H2 + O2
Pt
2H2O + elettricità
CELLA A COMBUSTIBILE
Motore
elettrico
Efficienza di
conversione
elettrica dell’H2
~55%
80%?
Elettroni
H2
O2
idrogeno
ossigeno
Canale
di flusso
Calore
85oC
Catalizzatori
platino, resine?
H2
residuo
Emissioni
Acqua+Aria
Anodo
membrana Catodo
di scambio
naphion(DuPont)
42
idrocarburi (CH)
Alcool (CH3OH)
Acqua (H2O)
H2 dove si trova?
2H2O+C (carbone)
per elettrolisi
dall’acqua
2H2 + CO2
effetto serra
O2
H2
H2O
Per separare l’H2
dai suoi composti
30KWh/Kg H2
+ CO2
processo
pulito
la Cella a Combustibile
< 13KWh/Kg H2 elettrici43
L’IDROGENO usato per ACCUMULARE e TRASPORTARE L’ENERGIA
~5.1010KWh/g
consumo
globale
europeo
Solare 5 ore/g
eff. 40% calore o
eff. 16% elettrico
25.000
Km2
celle solari
motore
calore
50m2
H2
O2
H2
/persona
H2
O2
44
elettrolisi
deposito
30% del PETROLIO
usato nei TRASPORTI
Connessione universale
Agganci per
Lega il telaio con i sistemi di guidafissare il telaio Serbatoi
elettronici dell’abitacolo.
all’abitacolo
dell’H
2
Paraurti
posteriore
come
sostituirlo?
PROGETTO GM
Sistema di
arerazione
CC
Paraurti
anteriore
IDROGENO e CELLE
a COMBUSTIONE
efficenza: 55%
Sistema di trasporto
privato sostenibile
-500.000€, con la
serie calerà?
-Catodi di platino
e membrane
-Deposito di H2
- Bombole 700atm
(X2) pesano
- metalli x5
il peso in H2
- Liquido -253oC
(perde 4%/g).
- NaO.BH3
H2 + borati
(Chrysler)
Controlli del
sistema di
Riscaldamento
guida
Radiatori
(Le Scienze, Nov 2002, pg. 48)
Motori e freni
elettrici alle 4 ruote
Veicolo militare ibrido
GM con motori diesel
ed a CC (H2). Ordinati
30.000 esemplari
dall’esercito USA
ITALIA?
Come iniziare?
ISLANDA
24 aprile 2003
primo distr.Silenziosi!!!!
H2
45
- la popolazione globale,
- il livello e la qualità della vita,
- Il consumo energetico,
- l’equilibrio ambientale.
Sono
indissolubilmente
connessi.
46
L’uomo non è mai vissuto meglio che in questa civiltà, ma
con la tecnologia attuale i consumi energetici necessari per
mantenerla, non sono sostenibili a lungo temine.
Una mancanza di energia metterebbe
in serio pericolo nostra civiltà!
Per risolvere il problema del rifornimento
energetico della nostra civiltà e dell’equilibrio
ambientale è necessario un forte programma
di ricerca scientifica e tecnologica ben
coordinato e finanziato.
La scienza ci prospetta soluzioni per mantenere il nostro livello di vita, ma le soluzioni
47
tecnologiche non sono ancora operative.
Che fare dunque in Italia data la fortissima
dipendenza dal petrolio e la scarsità di risorse
energetiche fossili?
-Attuare un programma di risparmio e miglior uso dell’energia.
-Incrementare la geotermia ed il solare date le peculiarità del nostro territorio.
- Mettere l’idrogeno tra i combustibili per trazione e studiare una forma di
transizione verso l’economia all’idrogeno, risolvendo così anche i problemi
dell’inquinamento cittadino.
- Attivare un qualche tipo di energia da fissione nucleare fino a quando non
saranno disponibili fonti energetiche alternative oppure la fusione nucleare.
- Fare un piano energetico nazionale (nel nostro caso non è certo troppo presto).
- Informare onestamente la popolazione sulla serietà del problema energeticoambientale, e far comprendere che i problemi del reperimento energetico,
dell’equilibrio ambientale, della popolazione globale, del livello e della qualità
48
della vita sono legati indissolubilmente e devono essere risolti insieme.
Estratti 1000Gbo
RISERVE Gbo
Mondiali 1000
USA
26
Arab.Saud 208
Russia
79
Golfo Persico 660
SCOPERTE: 7Gbo
Estrazioni: 30Gbo
Consumo previsto
per il 2020: 40Gbo
Cina, India, ……..
L’ultimo
petrolio
sarà nel
Golfo Persico!
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La Geotermia
La riserva di calore nei primi 2-3 km della crosta terrestre è enorme,
2000 volte superiore a quella ottenibile con tutti i combustibili fossili.
L’Italia è ricca di siti dove le vene calde sono vicine alla superficie.
-A Lardarello (Pisa) fu iniziato per la prima volta lo sfruttamento di energia
geotermica già nel 1865 per muovere macchinari e nel 1904 per produrre
elettricità, attualmente la ERGA spa ha una centrale da 300Mwatt.
-In California del Nord il sito The Geyser dal 1991 ha una centrale di 1.400Mwatt
-L’Islanda copre gran parte dei suoi bisogni energetici con la geotermia, ottenuta
perforando vulcani. Gli islandesi hanno imparato dagli italiani a sfruttare la geotermia.
Il Vesuvio e l’Etna hanno le caldere
a meno di 1000 m dalla superficie.
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COME RICAVARE
ENERGIA DAL SOLE?
Efficienza ~ 40%
calore
Energia con alta entropia
Per sostituire il petrolio
25000
km2
Effetto Serra per
Agricoltura
Produzione
Eolica
di
elettricità.
Centrale elettrica del deserto de La Luz Ca. USA, specchi
parabolici che riscaldano acqua in un tubo e produce
vapore che è inviato in una turbina per produrre elettricità.
La potenza dipende dalla v3 del vento. Funziona
bene con vento costante (Germania, Spagna,
Danimarca, Portogallo..) compatibile con pascolo
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e deserto. Inconvenienti: Paesaggio modificato
e disturbo importante alle migrazioni dei volatili.
Taitner J. The Collapse of Complex Societies. Cambridge University Press 1988.
Rifkin J. Economia all’Idrogeno pg.64 Saggi Mondadari 2002
REPUBBLICA
ROMANA
energia?
Conquiste territoriali
e lavoro degli schiavi
IMPERO ROMANO
dopo Augusto, bloccata
l’espansione
Disgregazione inevitabile per mancanza di
energia. Crollo della popolazione.
In Europa 600anni per rigenerare il territorio,
in Nordafrica, l’abbandono troppo rapido
delle campagne ha portato il deserto!
non evitano
il crollo
Editti di Costantino:
servitù contadine e militari,
praticamente inizia il Medio Evo.
energia?
sfruttamento intenso
del territorio, nel III sec.
inizia l’esaurimento
IV Sec dC, il territorio si
esaurisce, mancano denari per
pagare l’esercito ed i contadini
abbandonavano le campagne,
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per inurbarsi.