Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo
PROGETTO SICENEA di Educazione ambientale
“Sicilia, educarsi al futuro”
Il nostro giardino ecologico
“ Lo sfruttamento delle risorse per rispondere ai bisogni dei
popoli del mondo, deve avvenire nel rispetto per l’ambiente e
delle biodiversità, per garantire il presente senza
compromettere il futuro”
ECOSUMMIT Rio di Janeiro, 1992
II^ A
Il nostro giardino ecologico
Indice




Presentazione
L’illuminazione
L’impianto idrico
La pavimentazione




L’energia dei raccolti
La raccolta differenziata
Curiosità
Per finire…
Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo
Il nostro giardino ecologico
Per iniziare …
CHE COS’E’
Il giardino ecologico (o naturale) è un ambiente dove sono presenti piante
autoctone e dove gli interventi umani,ridotti al minimo, si propongono di
far insediare vegetazioni naturali e di mantenerle in condizioni di equilibrio
dinamico. Nel giardino naturale non si annaffia; non si concima; non si
realizzano aiuole…
NEL “NOSTRO” GIARDINO ECOLOGICO…
Sono presenti molti interventi umani che tuttavia cercano di utilizzare
in modo quasi corretto e sostenibile le risorse energetiche e ambientali.
Questo giardino che ci siamo “inventati” ha una estensione di circa 10
000 m2 ed inoltre vi è anche ubicata una villetta.
Il giardino ci offre l’opportunità di prospettare soluzioni e fare scelte
consapevoli per risparmiare energia, denaro e quello che è più
importante, migliorare la qualità dell’ambiente in cui viviamo.
Il nostro giardino ecologico
L’illuminazione
La zona del nostro giardino che è in prossimità della
villetta, dovrebbe essere illuminata.Quale energia
utilizzare? Ci siamo informati ed abbiamo scoperto che:
-ci sono lampade ad energia
solare che comprendono
pannello solare, lampada e
batteria. Queste lampade sono
autosufficienti perché sfruttano
l’energia solare che di giorno
carica le batterie; non
richiedono alcun collegamento;
sono una scelta ecologica a
salvaguardia dell’ambiente.
L’unica indicazione da seguire è
quella di valutare bene
l’esposizione della lampada al
sole durante la giornata;
W
L’energia
solare
-un’altra possibilità è quella di installare una
piccola centrale fotovoltaica che andrà ad
alimentare contemporaneamente tutte le nostre
lampade; è una soluzione utile se i punti dove
dobbiamo collocare le lampade sono poco
soleggiati. In pratica si installa un pannello
fotovoltaico in un punto ben soleggiato del
giardino, a questo si collega una batteria di
opportuna capacità ed una centralina dotata di
sensore crepuscolare: dalla centralina partirà un
cavo che andrà ad alimentare tutte le nostre
lampadine. In questo modo le luci del nostro
giardino saranno tutte alimentate dall’energia
solare, si accenderanno automaticamente al
tramonto e si spegneranno all’alba.
Il nostro giardino ecologico
L’impianto idrico: irrigazione a goccia
L’irrigazione a goccia è un metodo che, attraverso un
sistema a rete di valvole, condotti e gocciolatori,
somministra lentamente l’acqua alle piante.
L’obiettivo è quello di minimizzare l’utilizzo di acqua
(e anche di energia). Il nostro giardino avrà pertanto
questo tipo di impianto; nel giardino naturale non è
invece previsto alcun intervento.
L’acqua è un bene
prezioso NON
sprechiamola
Un pò di storia
Fin dai tempi antichi, l’irrigazione a goccia si attuava riempiendo
d’acqua dei contenitori di argilla che faceva filtrare lentamente
nel terreno l’acqua che conteneva. Il primo sistema sperimentale
di irrigazione a goccia venne installato nel 1959, in Israele dove
ebbe molto successo e presto si estese in altri paesi e, nel corso
degli anni venne perfezionato.
Il nostro giardino ecologico
L’impianto idrico: irrigazione a goccia
Vantaggi
Questo tipo di impianto offre
essenzialmente:
- migliore uniformità di distribuzione
dell’acqua;
Qualche suggerimento
- risparmio idrico;
Tagliamo l’erba del giardino non troppo
corta;
-risparmio energetico;
-impiego di minore manodopera;
-migliori risultati produttivi
Per mantenere l’umidità del suolo e la
freschezza delle radici, mettiamo alla base di
esse uno strato di foglie secche;
L’acqua piovana può essere incanalata dalla
grondaia verso il proprio giardino o in
cisterne di raccolta per poi essere utilizzata
Innaffiamo l’orto e le piante in vaso con
l’acqua già utilizzata per lavare verdura e
frutta
Il nostro giardino ecologico
La pavimentazione
Nel giardino ecologico non c’è alcuna
pavimentazione; in quello nostro
potremmo creare un piccolo slargo
adibito a parcheggio di una o al massimo
due macchine. Per pavimentare questa
piccola superficie sarebbe meglio
utilizzare materiali drenanti perché
consentono un rapido e funzionale
passaggio delle acque piovane nel
sottosuolo.
Il nostro giardino ecologico
L’ENERGIA DEI RACCOLTI
dalla FOTOSINTESI
6 H2O
6CO2
C6H12O6
6O2
l’energia del futuro: i BIOCOMBUSTIBILI
Il giardino ecologico ci ha offerto la possibilità di ampliare le
nostre conoscenze sul meraviglioso regno dei vegetali ed
abbiamo scoperto che, soprattutto alcune specie, potrebbero
“produrre energia pulita”. Infatti le colture da biomassa, in
quanto rinnovabili, hanno un’emissione di gas-serra
nettamente inferiori rispetto ai combustibili fossili. La parola
chiave è “biocombustibili”. Ma cosa sono? Sono
idrocarburi ottenuti dalla lavorazione di materie prime
vegetali. Da qualche tempo sono sotto i riflettori del
mondo scientifico in parte per il prezzo sempre più
elevato del petrolio e in parte per i benefici ambientali che
ne derivano sostituendoli al posto di benzine e diesel. I
biocombustibili sono in forma liquida (etanolo e biodiesel) o
gassosa (idrogeno e biogas). Nella nostra breve discussione
analizzeremo soprattutto quelli in forma liquida che, al
momento sono i più diffusi.
Sfruttando la
fotosintesi delle
piante potremmo,
in teoria, eliminare
le emissioni di
anidride carbonica.
Infatti le emissioni
di questo gas serra
dalle auto
alimentate con
biocombustibili
sono pressocchè
pari alle quantità
che le piante, usate
per produrre i
carburanti,
possono assorbire.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
Multifunzionalità delle colture dedicate
AUTOTRAZIONE E
RISCALDAMENTO
BIODIESE
L
Oleaginos
e
BIOETANOLO
Colture
ZuccherinoAmidacee
dedicate
Zuccherinocellulosiche
Vantaggi
Qualche interrogativo
BIOGAS
Le materie prime fornite
dall’agricoltura provengono e dai
residui di coltivazioni destinate ad
altri usi e dalle colture energetiche
“DEDICATE”, ossia appositamente
coltivate e completamente destinate
alla produzione di energia.
LignoCellulosiche
BIOCOMBUSTIBIL
I
ENERGIA ELETTRICA
E/O CALORE
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo
Come si forma
Dalla fermentazione aerobica e distillazione di biomasse vegetali zuccherinoamidacee si può ricavare l’etanolo o alcool etilico che può essere utilizzato
come combustibile per i motori a scoppio. Le colture più interessanti per la
produzione di bioetanolo sono mais, barbabietola da zucchero e sorgo
zuccherino.
L’utilizzo
L’etanolo detto anche bioetanolo, può essere utilizzato come additivo 5%-10% al
gasolio per motori diesel; e nei motori a combustione interna che funzionano a
benzina soltanto in piccole percentuali, inferiori al 5%. Con alcune modifiche
non troppo costose, però, i costruttori di auto sono in grado di produrre motori
a benzina che possono funzionale anche con una miscela chiamata E85,
contenente soltanto il 15% di benzina e ben l’85% di etanolo. L’auto che può fare
indifferentemente il pieno di benzina e di E85, miscelandoli all’interno dello
stesso serbatoio è la cosiddetta “flexifuel”, la macchina dal combustibile
flessibile.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo
Produzione
In Brasile, dove ci sono le più grandi centrali di raffinazione della canna da zucchero,
la produzione di Etanolo copre circa il 20% dei consumi di carburante dei trasporti
interni. Sempre in Brasile la benzina standard contiene già il 25% di bioetanolo. I
distributori forniscono anche etanolo al 100%. La nazione europea dove più si sta
sviluppando il mercato del bioetanolo è la Svezia. Anche la Francia si è attivata e, dal
mese di gennaio ha aperto 500 distributori di E85. In Italia la produzione di bietanolo
per il momento è concentrata nello stabilimento- distilleria di Ferrara sito nella zona
industriale. La Sibe (Società italiana bioetanolo), rappresenta l’unica realtà italiana in
grado di fornire il bioetanolo alle società petrolifere.
Costi
L’E85 al momento ha un costo di produzione abbastanza elevato ma, il prezzo dei
danni ambientali e di quelli alla salute causati dall’inquinamento dei combustibili
fossili, gli accordi internazionali sulla riduzione delle emissioni dei gas serra, la
voglia di tagliare la dipendenza dal petrolio, sono determinanti per la ricerca di
nuove soluzioni ecologicamente compatibili che vedono come protagonista
l’agricoltura
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo
Vantaggi
L’uso di bioetanolo:
-riduce dell’80% le emissioni in atmosfera di anidride carbonica,diminuiscono
inoltre le emissioni di ossido di carbonio, anidride solforosa, ossido di azoto,
-diminuiscono le emissioni di particolato fine “smoke”
Inoltre:
-l’utilizzo di biocarburi, potrà creare nuove opportunità di sviluppo rurale dando
impulso alle coltivazioni locali e garantirà la lievitazione del reddito agricolo
Svantaggi
Il bioetanolo ha un potere calorifico inferiore a quello della benzina;
 Si richiedono enormi superfici coltivabili; in Italia ci sono 34 milioni di veicoli che
consumano circa mille litri di carburante all’anno ed hanno bisogno di 5,7 milioni di
ettari di suolo brasiliano coltivato a canna da zucchero. Esistono tuttavia progetti
che possono ricavarlo, sfruttando gli scarti di lavorazione delle industrie alimentari.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: il biodiesel
Caratteristiche
Utilizzo
Il biodiesel è un liquido
trasparente e di colore
ambrato, ottenuto dalla
transesterificazione di oli
vegetali in metil-estere per
mezzo di una reazione con
il metanolo. Le colture
maggiormente adatte alla
produzione di biodisel sono
colza, girasole e soia.
L’Italia è il terzo produttore
europeo di biodiesel,ma
invece di utilizzarlo al posto
del petrolio lo esporta, o al
massimo lo miscela in
bassa percentuale (5%) al
gasolio tradizionale per
ridurre la percentuale di
zolfo di quest’ultimo.
Il biodiesel è il sostituto naturale del gasolio minerale,
trova quindi le sue applicazioni principali come
combustibile negli impianti di riscaldamento o come
carburante per autotrazione. Può essere mescolato con
il gasolio minerale in ogni proporzione ed impiegato nei
moderni motori diesel, anche se alcuni autoveicoli
possono subire una degradazione di tubi e giunti in
gomma per via del maggiore potere solvente del biodisel
rispetto al gasolio tradizionale. L’adozione di gomme più
resistenti nei veicoli di recente fabbricazione (dal 1992 in
poi) dovrebbe aver risolto questo inconveniente. Il
maggiore potere solvente del biodisel è anche un
vantaggio perché scioglie eventuali residui ed aiuta
quindi a mantenere pulito il motore.
Il biodiesel inoltre si presenta come un interessante
additivo a basso impatto ambientale per gasoli e
keroseni
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: il biodiesel
L’impatto ambientale
Il biodiesel rispetto al gasolio presenta alcune differenze:
-riduce le emissioni di ossido di carbonio del 50% e di anidride carbonica del
78,45%;
- non ha emissioni di diossido di zolfo(SO2), perché non contiene zolfo ed inoltre
non sono presenti metalli nocivi come piombo, cadmio ed altri ancora;
- riduce l’emissione di polveri sottili fino a un massimo del 65%;
- è biodegradabile e questa caratteristica lo rende desiderabile per vari utilizzi
quali: impiego in aree protette per la nautica e trasporti su terra e ovunque
sussista il pericolo di perdite di combustibile;
-nelle operazioni d’uso pratico offre maggiore sicurezza;
- produce più emissioni di ossidi di azoto del gasolio; inconveniente che può
essere contenuto riprogettando i motori diesel e dotando gli scarichi di appositi
catalizzatori.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: il biodiesel
In acqua il primo motoscafo che va a girasole
Si tratta di un prototipo che impiega come combustibile olio di
girasole puro ottenuto dalle coltivazioni nazionali.
Il motore del motoscafo è stato adottato con un doppio sistema di
alimentazione che consente il funzionamento sia a gasolio che a
girasole.
L’olio di girasole ha un potere calorifico leggermente più basso
degli altri combustibili e, rispetto al gasolio, a parità di
prestazione, il consumo di olio di girasole è leggermente più
elevato.
Ma la vera convenienza del combustibile “ecologico” va ricercata
nel minore impatto ambientale di polveri e anidride solforosa.
L’olio di girasole assicura minore fumosità e profumo di patatine
fritte.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
Colture ligno-cellulosiche per la produzione di energia elettrica e/o calore
La scelta di colture dedicate per la produzione di energia sembra ristretta a
poche specie erbacee o arboree: canna, miscanto, panico, sorgo e pioppo.
Queste colture ligno-cellulosiche attraverso combustione, gassificazione o
pirolisi, generano energia elettrica e/o termica. La produzione di energia
elettrica ha rendimenti molto modesti che tuttavia aumentano notevolmente
con la contemporanea produzione di calore. Inoltre, con un incremento
delle operazioni di pulizia dei boschi italiani (utile anche contro i pericoli di
incendi e per una corretta ricrescita) sarebbe possibile destinare ad uso
energetico circa 15 milioni di metri cubi di biomassa.
In Basilicata si è inaugurato un impianto per la produzione di “pellet”, il
combustibile ecologico prodotto da biomasse legnose recuperate nel
territorio di Potenza. Il pellet formato appunto da materiale legnoso
sminuzzato e poi compattato in piccole “pastiglie”, è un combustibile che
ha un potere calorico inferiore di circa un terzo di quello del gasolio, ma
grazie al suo minor costo consente forti risparmi nei costi di gestione degli
impianti termici.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
Colture ligno-cellulosiche per la produzione di energia elettrica e/o calore
Qualche notizia in più sul Miscanto
In alcuni paesi: Usa, India e Giappone, si stanno sperimentando
coltivazioni di vegetali a crescita veloce da utilizzare per produrre
energia per alimentare piccole centrali elettriche.
Fra le sperimentazioni in corso si segnala la coltivazione del Miscanto
(Miscanthus Giganteus) un’erba graminacea di origine orientale, simile
alla canna di bambù. Questa pianta alta fino a quattro metri ha una
elevata redditività potenziale(60 tonnellate di materia secca per ettaro,
equivalenti a circa 60 barili di petrolio). Se il Miscanto venisse piantato
su 10% delle aree coltivabili europee potrebbe fornire fino al 9%
dell’energia elettrica consumata dall’intero continente.
In Italia le sperimentazioni sul Miscanto vengono condotte dall’ENEA
in Sicilia.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti: il biogas
Il biogas miscela di vari tipi di gas (per la maggior parte metano) è
destinato alla produzione di elettricità e calore. Viene ottenuto mediante
processo di fermentazione anaerobica (in assenza di ossigeno) di materiali
organici da parte di specifici batteri. I prodotti finali di tale reazione sono
anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano.
L’aggiunta al substrato di biomasse zuccherino-cellulosiche quali mais e
sorgo, sembra garantire una maggiore resa di biogas.
La CO2 prodotta dalla combustione del metano è la stessa di quella fissata
dalle piante durante la fotosintesi. Inoltre l’uso del biogas impedisce la
diffusione nella troposfera del metano emesso naturalmente durante la
decomposizione di organismi animali e vegetali. Il metano è infatti uno dei
gas-serra più potenti ed è quindi auspicabile la sua degradazione in CO2 e
acqua per combustione.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti
Considerazioni sull’utilizzo dei combustibili vegetali
VANTAGGI…
La diffusione di bioetanolo e biodisel come abbiamo più volte accennato
offre tre grandi vantaggi:
-Maggiore sicurezza energetica per la minore dipendenza dai paesi
produttori di petrolio;
-Ridotto impatto ambientale;
-Un impiego più razionale delle terre coltivabili
Il tutto risparmiando: l’Economist sostiene che con un prezzo del petrolio a
50 dollari al barile i biocombustibili sono più economici della benzina e del
diesel. Dunque, una fonte energetica a buon mercato, pulita, economica ,
rinnovabile: garantirà la serenità nei prossimi decenni?
E…
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
L’energia dei raccolti
Considerazioni sull’utilizzo dei combustibili vegetali
QUALCHE DOMANDA…
Per valutare appieno i vantaggi ambientali, dovremmo capire quale impatto
avrebbe la trasformazione di vaste aree agricole e la conversione di pascoli o
foreste, alla produzione di massa vegetale per biocombustibili.
La perdita di biodiversità, nonché l’eccessivo sfruttamento del suolo con
rischio di desertificazione, potrebbero annullare ogni beneficio ambientale.
La questione è dunque se e come sia possibile espandere la produzione
senza incorrere in questi danni.
Secondo molti studiosi solo un prezzo del petrolio costantemente superiore ai
70 dollari al barile renderebbe i biocombustibili un’alternativa
economicamente efficiente. La loro reale diffusione dipenderà tuttavia
dall’effettiva capacità produttiva nel lungo periodo e dall’abilità dell’offerta nel
seguire la domanda, dai costi associati alla coltura di vaste aree agricole
sempre meno fertili e dalla capacità delle biotecnologie nell’aumentare la
produttività dei raccolti.
Mappa delle colture
Il nostro giardino ecologico
La raccolta differenziata
C’è un tesoro nella
spazzatura
Nel nostro giardino in uno spazio esterno un po’ riparato, saranno posti dei
contenitori per la raccolta differenziata di vetro, plastica e alluminio che,
periodicamente saranno poi svuotati nella zona di raccolta più vicina dove
sono posti gli appositi contenitori.
Praticando la raccolta differenziata si recuperano le materie prime, e si
risparmia energia e denaro. Questo stile di vita che dovrebbe coinvolgere
tutti, si basa sull’abbandono dei beni usa e getta che caratterizza il
consumismo. Infatti, utilizzando meglio individualmente i beni a nostra
disposizione non soltanto è possibile un globale risparmio energetico, ma
anche una razionale gestione delle materie prime ed una riduzione di milioni
di tonnellate dei rifiuti che ogni anno produciamo.
Una tecnica che ci permette di utilizzare gli scarti organici alimentari è il
compostaggio. Nella zona del nostro giardino confinante con la villetta,
potremmo utilizzare questo fertilizzante naturale per concimarne il suolo.
Il nostro giardino ecologico
Curiosità: ho un giardino sul tetto
Non è il caso del nostro giardino
ecologico tuttavia cercando su
INTERNET notizie per la nostra
ricerca,abbiamo scoperto che vicino
all’aeroporto torinese di Caselle, si
trova un’area verde formata da prati
ecologici spessi circa 30cm, situati
sui tetti di palazzine a due piani.
Questi tetti sono in perfetta armonia
con il paesaggio al quale, sono
collegati, attraverso un piano
inclinato ricoperto di prato.
Vantaggi
-Quando piove il terreno fa da filtro per le
polveri inquinanti dell’aria ed attenua la
discesa delle masse d’acqua, consentendo
così di usare tubi di scolo di diametro più
piccolo
-Il prato isola gli edifici sottostanti :d’inverno
riduce la perdita di calore, mentre d’estate
evita il surriscaldamento
-Il prato abbatte l’inquinamento acustico
perché la sua superficie, diversamente dai
muri, non riflette i suoni
Svantaggi
Questi tetti-giardino hanno bisogno di una manutenzione
costante, che impedisca all’acqua di filtrare attraverso le
guaine di catrame, poste sopra le solette di cemento armato
dei soffitti.
Il nostro giardino ecologico
Per concludere qualche riflessione
L’acquisizione e la pratica di comportamenti quotidiani come pure la
costante ricerca di nuovi meccanismi tecnologici nell’ottica del risparmio
energetico e del rispetto per l’ambiente, sono le soluzioni per creare
progresso limitando i danni che esso comporta.
Sta a noi tutti scegliere sul destino del nostro pianeta e sul futuro delle
generazioni avvenire.
I RAGAZZI DELLA II A
Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo