Università degli Studi di Perugia
Facoltà di Ingegneria
Corso di Pianificazione Energetica
ing. Giorgio Baldinelli
a.a. 2011-12
CHE COSA SI PUO’ FARE?
Cosa possiamo fare per contribuire
a salvare il nostro pianeta e
consegnare alle generazioni future
un habitat vivibile?
La vastità del tema e la molteplicità delle
risposte obbligano a scegliere la via della
esemplificazione
CHE COSA SI PUO’ FARE?
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
La pianificazione ambientale a livello territoriale
Il problema dei rifiuti
Il risparmio negli edifici
Il problema dei trasporti
Certificati verdi e certificati bianchi
Certificazione ambientale
Embodied energy
Cogenerazione
Energie rinnovabili
Energia nucleare
Carbone pulito
La pianificazione ambientale a livello
territoriale
• Un ruolo molto importante è affidato alle Amministrazioni locali e agli
strumenti di pianificazione del territorio.
• Importanza dei Piani regolatori locali e regionali, della promozione
dei Piani energetici, dei Piani urbani del traffico, dei Piani di
risanamento acustico e tutti gli altri piani a valenza energeticoambientale.
• Molte Amministrazioni locali hanno aderito alla Carta di Aalborg
sulle città sostenibili ed avviato processi strategici di carattere
partecipativo e condiviso per promuovere la cultura dello sviluppo
sostenibile nel proprio territorio (Agenda 21 locale).
• Molti Comuni del nostro Paese si sono dotati di regolamenti edilizi
che prestano una particolare attenzione alle problematiche di
risparmio energetico, di corretto orientamento degli edifici, di
recupero delle acque piovane, di scelta di materiali ecologici, tanto
per citare solo alcuni aspetti, anche concedendo incentivi in termini
di cubatura ai progetti edilizi più rispettosi dell’ambiente.
Il problema dei rifiuti
• Raccolta differenziata che recuperi, vetro, materiali
ferrosi e carta, in modo da poter riciclare tali prodotti, con
conseguenti recuperi di materia e di energia. Il rapporto
relativo all’indagine promossa dalla Commissione
Ambiente della Camera (ottobre 2007) evidenzia come
l’industria del riciclo (cresciuta del 5% dal 2000 al 2004)
abbia contribuito notevolmente al risparmio energetico al
punto che nel 2006 si sono risparmiati 2,8 milioni di tep
riciclando alluminio e 12,5 milioni di tep riciclando vetro
(l’equivalente della produzione di 3 centrali nucleari da
1000 MW).
Il problema dei rifiuti
• Termovalorizzazione
• Il materiale che resta a valle della raccolta differenziata, dopo
“differenziazione” ed eventuale confezionamento in balle compresse
di “CDR”, Combustibile Derivato dai Rifiuti, ai cosiddetti
termovalorizzatori per essere bruciato e fornire energia termica ed
energia elettrica per usi civili (teleriscaldamento) o industriali.
• In Italia vengono bruciati ogni anno 60 kg di rifiuti per abitante
(contro i 600 prodotti pro-capite), mentre sono 200 in Francia e 600
in Danimarca. In Italia ci sono 41 impianti per il recupero energetico
dei rifiuti quasi tutti concentrati nel Centro-Nord; nel Centro-Sud,
invece alcune regioni come ad esempio Campania e Lazio ne sono
privi. Se si potessero realizzare altri impianti per un numero
compreso tra 24 e 38, si potrebbero sottrarre alla discarica
5.000.000 di tonnellate di rifiuti urbani, corrispondenti al circa il 18%
della produzione italiana di immondizia. Il loro utilizzo come forma di
energia potrebbe portare ogni anno ad una produzione di almeno 33,5 TWh, pari a più del 5% dei consumi elettrici delle famiglie
italiane.
Il risparmio negli edifici
• La maggior parte della nostra vita trascorre in ambienti chiusi,
e quindi provvedimenti che migliorano le prestazioni
energetiche dell’involucro abitativo e migliorano la qualità
“indoor” non possono che essere visti con favore in questa
scommessa sul futuro del nostro ambiente. Se costruiti
correttamente, con un buon isolamento, utilizzo del calore di
recupero e opportuni materiali, agli edifici sono sufficienti
impianti di riscaldamento o refrigerazione di piccola taglia, con
basso consumo di combustibile e quindi basse emissioni di
gas serra.
• Quando si parla della CO2 emessa nel settore edilizio, si
dovrebbe correttamente comprendere quella incorporata
durante la fase di estrazione, costruzione e trasporto dei
materiali; mentre per quanto riguarda l’inquinamento del
settore si ricorda che esso si riferisce ai rifiuti del processo di
costruzione che vengono avviati a discarica.
Il risparmio negli edifici
• Diffusione dei principi di quella architettura detta bioclimatica,
che, con doppie pareti ventilate, serre, camini solari, vetri speciali,
etc., portano a risparmi del 20  40% delle bollette, per arrivare in
casi particolari alle case con emissione zero di CO2 (“carbon
neutral”).
• Entrata in funzione della “certificazione energetica”, prevista dalla
Direttiva 2002/91/CE e dalle leggi nazionali (192/05 e 311/07), che
fornisce tutti i criteri per incrementare le prestazioni energetiche
degli edifici. Non va poi sottovalutata l’attenzione dedicata
nell’ultima Finanziaria al comparto civile, con l’innalzamento dal
36% al 55% della detrazione fiscale nel corso di interventi di
riqualificazione energetica. Entrambi i due documenti hanno come
obiettivo per il Paese quello di abbassare la richiesta energetica e
quindi diminuire l’inquinamento ed in particolare l’emissione di CO2.
• Adozione di comportamenti che evitino gli sprechi e di utilizzare per
le abitazioni e gli uffici, apparecchiature ad alta efficienza, come
per esempio le caldaie a condensazione, o apparecchi
elettrodomestici particolarmente studiati e certificati per il risparmio
energetico (detti di categoria A) o lampade ad alta efficienza
energetica.
Il problema dei trasporti
•
Trasporti su gomma: risulta indispensabile accelerare il ricambio del parco
macchine, ancora in parte obsoleto, per fare in modo che le emissioni delle marmitte
rispettino i limiti severi imposti dalle Norme EURO. Ricordiamo che nell’Europa a 25
circolano 216 milioni di macchine, pari a 472 auto ogni 1000 abitanti (l’Italia risulta al
secondo posto, preceduta solo dal Lussemburgo, con 659 auto ogni 1000 abitanti).
La Commissione Europea sta studiando la possibilità di collegare i livelli di tassazione
alle emissioni di anidride carbonica delle auto nuove.
•
Trasporto navale: l’Istituto di Fisica dell’Atmosfera di Wessling in Germania stima
che le 70mila navi che solcano i nostri mari bruciano più di 250 milioni l’anno di
tonnellate di idrocarburi vari, emettendo circa un miliardo di tonnellate di CO2
l’anno(quasi il 5% delle emissioni globali). Tra l’altro è previsto nei prossimi venti anni
un incremento della flotta del 75% (ci sono già ordinativi per altre 20mila navi super
veloci di grande tonnellaggio).
•
Traffico aereo: la Commissione Europea ha rilevato come nella sola Europa il
traffico aereo internazionale(che non è tenuto a rispettare le limitazioni imposte da
Kyoto) sia cresciuto di circa il 90% dal 1990 e quindi ha messo allo studio, anche in
questo settore, la possibilità di applicare particolari provvedimenti, nell’attesa dei
risultati delle ricerche su nuovi carburanti per i jet (bio-jet fuel). Un esempio assai
significativo, fatto per drammatizzare il problema, è quello che una persona che voli
andata-ritorno Londra NewYork porta a generare la stessa quantità di CO2 che
produce una famiglia media in un anno.
Il problema dei trasporti
• Trasporto pubblico, dando fiducia al cittadino sul rispetto degli
orari e sulla qualità dei servizi. Sempre in città andrebbe meglio
codificato il trasporto merci, sia come orari, che con la possibilità di
far viaggiare furgoni e camion a pieno carico, con opportuni accordi
commerciali tra i rivenditori di merci. Per il trasporto delle merci su
percorsi extra-urbani o sulle lunghe distanze, occorre favorire il
trasporto intermodale (gomma, ferro, cabotaggio marittimo).
•
L’uso del metano e del gas di petrolio liquefatto (GPL) per le
automobili ed i trasporti leggeri, anche se costituisce una nicchia di
mercato va incoraggiato e così pure – secondo le indicazioni UE –
l’uso del biodiesel, prodotto dalla transesterificazione di oli vegetali,
ricavati da colture oleaginose, o del bioetanolo, prodotto dalla
fermentazione di piante zuccherine, ma di questo si parlerà nel
paragrafo che riguarda le biomasse.
Il problema dei trasporti
Mobilità condivisa
• Car pooling
• Car sharing
Certificati verdi e certificati bianchi
•
Certificati verdi. Il decreto Bersani ha imposto l’obbligo agli operatori che immettono
in rete più di 100 GWh/anno che almeno il 2% dell’elettricità prodotta provenga da
impianti da fonti rinnovabili. Tale obbligo è stato incrementato dello 0,35% dal 2004 al
2006. Alla produzione degli impianti alimentati da fonti rinnovabili, che abbiano
ottenuto la qualifica di IAFRA (Impianti Alimentati da Fonti Rinnovabili) viene
associato un certificato verde (CV) ogni 50 MWh/anno prodotti. I certificati creati in
questo modo hanno validità annuale e possono essere contrattati direttamente tra i
proprietari degli impianti stessi e gli operatori interessati, oppure servendosi
dell’apposito mercato creato dal Gestore del Mercato Elettrico.
•
Sono operativi due decreti del Ministero delle Attività Produttive del 2004, uno relativo
al gas e l’altro relativo all’elettricità, che individuano gli obiettivi per l’incremento
dell’efficienza energetica. I provvedimenti impongono alle aziende distributrici con più
di 100mila utenti di realizzare attività di risparmio energetico presso i propri clienti.
L’ammontare del risparmio “obbligatorio” che ogni distributrice deve realizzare è
stabilito dall’Autorità per l’Energia e il Gas, e coloro che non provvedono al
raggiungimento dell’ammontare stabilito incorrono in sanzioni. Al fine di evitare tali
sanzioni, queste aziende possono acquistare titoli di efficienza (TEE), i cosiddetti
certificati bianchi, da altri soggetti che abbiano invece realizzato interventi di
risparmio energetico riconosciuti dall’Autorità.
Certificati verdi e certificati bianchi
• Per il 2006 sono stati distribuiti 15 milioni di euro, a seguito degli
obiettivi di risparmio energetico conseguito. In totale, dall’avvio del
meccanismo dei certificati bianchi ad oggi, sono stati già certificati
risparmi per 500.000 tep (tonnellate equivalenti di petrolio), che
equivalgono grosso modo al consumo domestico di una città di circa
680.000 abitanti ed hanno consentito di evitare emissioni per
1.360.000 tonnellate di anidride carbonica.
• Caratteristica essenziale di questo meccanismo è che anche i
certificati ottenuti possono essere scambiati sul mercato nazionale,
attraverso un mercato garantito dal Gestore del Mercato Elettrico
(GME) il quale in tal modo può garantire il mercato di tutti i titoli di
scambio. Resta in ogni caso indispensabile un forte indirizzo
politico, che indichi all’industria priorità, benefici e programmi per
stimolare i necessari investimenti, che, non si dimentichi,
rispondono in ogni caso alla logica di mercato.
Certificazioni ambientali
• Per quanto riguarda la promozione del risparmio
energetico e la riduzione dell’impatto ambientale nel
settore produttivo sarebbe anche auspicabile una
maggiore diffusione delle certificazioni ambientali ISO
14001 e soprattutto di EMAS (Eco Management and
Audit Scheme, Regolamento CEE n.1836/93). L’obiettivo
di tali processi, attualmente adottati dalle Aziende su
base volontaria, è quello di promuovere costanti
miglioramenti dell’efficienza ambientale delle attività
industriali, attraverso l’introduzione ed attuazione di
politiche, programmi e sistemi di gestione ambientale nei
propri siti produttivi, la valutazione sistematica, obiettiva
e periodica dell’efficienza di tali elementi (audit) ed infine
l’informazione al pubblico sull’efficienza ambientale
(dichiarazione ambientale)
Embodied energy
• Continuando nelle esemplificazioni, si possono
impiegare materiali per la costruzione di
automobili o di componenti costruttivi di edifici
che siano stati prodotti con un basso consumo di
energia e che alla fine del loro ciclo di
utilizzazione siano anche facilmente e
convenientemente riciclabili. L’intento è quello di
impiegare materiali che abbiano una “embodied
energy”, ossia una energia incorporata, il più
bassa possibile
Cogenerazione
• Maggiore diffusione di piccole centrali di cogenerazione, da
impiegare per grossi complessi autonomi, come ospedali, grandi
centri commerciali, piccole comunità, ma anche nelle cosiddette
“centralità” (veri e propri quartieri), capaci di produrre
contemporaneamente energia termica ed elettrica.
• Esse, oltre ad alleggerire i carichi delle grandi centrali sarebbero di
grande vantaggio per il nostro sistema energetico, dati i loro elevati
rendimenti energetici ed exergetici.
La piccola cogenerazione si riferisce a macchine di potenza inferiore
a 1 MW elettrico e la micro cogenerazione si riferisce a macchine di
potenza inferiore a 50 kW elettrici.
Energie rinnovabili
• Il Rapporto stima che almeno 85 società che
operano nel settore delle energie rinnovabili
abbiano un mercato di 40 milioni di dollari (circa
30 milioni di euro), mentre il loro mercato
globale si aggira sui 50 miliardi di dollari (circa
40 miliardi di euro); nel solare fotovoltaico
risultano investiti circa 4-5 miliardi di euro (7
previsti per il 2006) e nella produzione di biofuel
più di 800 milioni di euro (1,2 miliardi previsti per
il 2006).
Energie rinnovabili
•
•
•
Numerosi sono in effetti i vantaggi che derivano da una maggiore diffusione
delle fonti rinnovabili.
Innanzitutto un maggiore impiego delle fonti rinnovabili consente una
diversificazione delle fonti e assicura una maggiore sicurezza degli
approvvigionamenti energetici, riducendo la dipendenza dai prodotti
petroliferi e dal gas naturale e dalle relative fluttuazioni di prezzi sui mercati
internazionali. Un sistema energetico che si affida ad un ventaglio di
tecnologie e di materie prime diverse – e che include quindi tutte le fonti
rinnovabili – è caratterizzato da rischi finanziari molto minori rispetto ad un
sistema che concentra tutta la domanda su un’unica tecnologia o materia
prima, ad esempio i prodotti petroliferi.
Per quanto riguarda la produzione di energia elettrica, le fonti rinnovabili
rappresentano l’unica soluzione competitiva per le utenze isolate, o per i
paesi in via di sviluppo non ancora dotati di reti capillari di distribuzione.
Inoltre, poiché si sta assistendo ad un’inversione di tendenza nei confronti
della generazione centralizzata, a causa della difficoltà di ubicare e
realizzare nuove centrali di grossa taglia ed i relativi elettrodotti (la
cosiddetta sindrome NIMBY, Not In My Backyard), la generazione
distribuita, che è tipica delle fonti rinnovabili, potrà giocare un ruolo sempre
più importante.
Energie rinnovabili
• Le centrali di produzione dell’energia da fonti rinnovabili
presentano spesso una accettabilità sociale maggiore e
impatti ambientali molto ridotti, se si eccettua l’impatto
visivo. Le emissioni di gas climalteranti da impianti a
fonti rinnovabili sono pressoché nulle, anche se per una
valutazione complessiva dei benefici ambientali non è
sufficiente limitarsi al solo esercizio dell’impianto, ma
occorre considerare l’intero ciclo di vita, valutando
pertanto, attraverso procedure di Life Cycle Assessment
(LCA, Analisi del Ciclo di Vita), l’energia e le risorse non
rinnovabili spese nella costruzione, esercizio e
dismissione dell’impianto.
Energie rinnovabili
• Anche i cosiddetti costi esterni della produzione di energia, ossia i
costi che non sono computati nel costo di cessione del kWh
elettrico, ma che sono relativi ad esempio ai danni prodotti dai
cambiamenti climatici o ai danni alla salute umana dovuti
all’inquinamento da combustione di prodotti fossili, e che sono
pertanto sostenuti dall’intera collettività, vedono le fonti rinnovabili in
posizione di assoluto vantaggio rispetto a quelle convenzionali.
• Da non trascurare, infine, i risvolti occupazionali: lo sviluppo delle
fonti rinnovabili può contribuire allo sviluppo economico di un’area o
di un paese, creando nuove possibilità di impiego e di investimenti
in un settore caratterizzato da un rapido sviluppo.
• Il mercato delle fonti energetiche rinnovabili è in costante crescita:
come si è detto, l’Unione Europea sulle fonti rinnovabili fissa
l’obiettivo comunitario di una quota di fonti rinnovabili pari al 20%
entro il 2020.