Commissione Biblioteca
Istituto “A.Einstein”
PROGETTO BIBLIOTECA
“Sviluppo Sostenibile”
Un problema politico , sociale ,
culturale
Liberamente adattato dal Prof.G.CECI da un lavoro del Prof.F.Maurizi
Di cosa parliamo:
•Mutamento climatico conseguente alle attività umane
•Protocollo di Kyoto
Chi ne parla
•Il Dott.Roberto Del Ciello ( ricercatore Enea)
•Il prof.F.Maurizi ( docente di Chimica)
•Il prof.G.CECI (Referente della Commissione Biblioteca)
• Chi sono gli interessati
•Tutti :ma soprattutto voi studenti che dovrete
affrontare il mondo ed il pianeta del futuro
Il Sole e la Terra
(qualche calcolo per rendersi conto di ciò che accade)
• La terra riceve dal sole
circa 342 Watt/per m2 di
energia
• Il 30% viene riflesso
• Il 70% arriva al pianeta e
alla sua atmosfera
• Visto che il pianeta si
trova all’incirca in
equilibrio termico a
questi 235 Watt/m2 in
arrivo, ne corrispondono
altrettanti in uscita
ATTENZIONE !! In base a
questo bilancio energetico la
temperatura media della terra
dovrebbe corrispondere a
circa -18°C
Il Sole e la Terra
• La temperatura media
della terra è intorno ai
15°C perché alcuni
gas della sua
atmosfera trattengono
il calore. In particolare
l’anidride carbonica,
formula CO2 e il
metano, formula CH4
•Dovreste ricordare la differenza tra Temperatura e Calore e cosa è
l’equilibrio termico!!
Composizione dell’atmosfera
Azoto 78%
Ossigeno 20%
Argon 1%
Tutto il resto 1% o poco più
“tutto il resto” significa : vapore acqueo, anidride carbonica,
idrogeno,elio, anidride solforosa, metano, etc
Composizione dell’atmosfera
Mutamenti dell’atmosfera
Attenzione!! Fino alla rivoluzione industriale – cioé fino a circa 250
anni fa - la composizione dell’atmosfera è rimasta relativamente
stabile.
Oggi si nota la presenza di minuscole quantità di nuovi gas e,
soprattutto una sensibile variazione della concentrazione di altri
già presenti
Gas con effetto
serra rilevante
CO2
CH4
N2O
CFC-12
Anni di
persistenza
50-200
12
120
102
•L’effetto serra è l’accumulo di calore e di energia provenienti dal
sole entro un contenitore trasparente alla radiazione solare come
accade per appunto in una serra
•le fonti di
emissione
“naturali” e i
serbatoi di CO2
(foreste, acque,
sedimenti fossili)
sono in equilibrio
tra di loro per cui
la
concentrazione
in atmosfera è
rimasta
pressoché
stabile o con
fluttuazioni
distribuite su
periodi di diversi
secoli.
Il ciclo della CO2
Il gas serra
più
importante
per
quantità è
la CO2 che,
come si sa,
viene
prodotto
durante le
combustioni
o i cicli
biologici
•L’emissione totale viene stimata in 150 gigatonnellate (1 gigaton=109
tonnellate)di carbonio/anno. Di queste tra le 6 e le 8,2 sono da
ricondursi ad attività umane. Di queste tra le 0,6 e 2,6 derivano da
deforestazioni o cambiamento d’uso di aree agricole (un mancato
assorbimento entra nel bilancio come se fosse una emissione)
Passato e …futuro della CO2
L’utilizzo intensivo dei
combustibili fossili e la
deforestazione di ampie
superfici ha
determinato un brusco
aumento della
produzione di CO2, più
rapido dei meccanismi
di assorbimento, da qui
l’impennata della
concentrazione in
atmosfera
Notate che tutti i tipi di previsione
danno una crescita di tipo
esponenziale
La rivoluzione industriale e le fonti
di energia
La rivoluzione industriale è stata
caratterizzata dalla comparsa di
macchine, dispositivi, impianti, in
grado di fornire elevate
potenze.La cui definizione è :
molta energia in poco tempo ( da
non confondere con la forza )
Per alimentare tali processi si è
ricorso ( e si ricorre tuttora ) a dei
“serbatoi chimici di energia”: i
combustibili fossili.
Energia da fonti fossili
Miliardi di barili all’anno
Andamento dei consumi di petrolio
Prima crisi petrolifera:
discesa dei consumi
25
Incremento attuale:
+ 2% all’anno
12.5
Boom economico:
+ 7% all’anno
1925
1950
Gruppo Consumo Critico – Milano – La Crisi Che Verrà
1975
2000
anno
Fabbisogni di energia
Cosa sono le tep?
L’energia si può misurare con diverse unità di
misura: calorie, Joule (J), kilowattora (kWh) oppure
tep, cioè tonnellate equivalenti di petrolio. Una tep (o
tpes) è convenzionalmente pari a 10 milioni di
kilocalorie e quindi, pari a 41.860 MJ e pari a 11.600
kWh.
Fabbisogni di energia
L’energia usata nel mondo nel 2000 corrisponde a circa
10,2 X 1012 tep
Seguendo la ripartizione della banca mondiale in paesi ricchi, medi
e poveri si può costruire questa tabella dai dati della world bank
Paesi Ricchi
Paesi Medi
Paesi poveri
Tep/polazione
5,42
1,34
0,52
popolazione
0,96 x 109
2,94 x 109
2,23 x 109
Tep
5,20x 109
3,94x 109
1,16x 109
La conferenza di Rio
Nel giugno del 1992 si tenne a Rio de
Janeiro la “Conferenza delle Nazioni
Unite sull’ Ambiente e lo Sviluppo”.
In quella sede si assunse un impegno
generico a ridurre l’emissione di “gas
serra”.
Si individuarono tre gruppi di paesi :
paesi industrializzati e in via di
transizione che si impegnano a riportare
le emissioni dei gas serra ai livelli del
1990; paesi industrializzati che
assumeranno un maggiore impegno,
anche con trasferimenti di tecnologie
verso i paesi in via di sviluppo che
vengono lasciati liberi da vincoli
Il Protocollo di Kyoto
Gli impegni di Rio non parlavano
volutamente dei tempi di realizzazione
delle riduzioni. Si rimandava la
definizione degli aspetti procedurali a
successive Conferenze periodiche tra le
parti anche per evitare rotture
diplomatiche tra paesi con idee differenti
sulla gravità del problema e sull’urgenza
e la natura degli interventi.
La 3° di tali conferenze si è tenuta nel
dicembre ’97 a Kyoto ed ha finalmente
definito tempi e modalità
Il protocollo di Kyoto
Il protocollo sarebbe entrato in vigore una volta
ratificato da 55 paesi che rappresentassero
almeno il 55% delle emissioni .Insomma
doveva essere accettato da molti paesi e tra
questi ci doveva essere una grossa presenza
dei maggiori emettitori.
Tali condizioni sono state infine raggiunte
nel 2005 con la ratifica della Russia
I parametri macroeconomici
I parametri utili a
descrivere la situazione di
una nazione possono
essere molti, tra i più
immediati:
• Popolazione
• Prodotto interno lordo
(cioè la quantità di ricchezza
prodotta da una nazione)
I parametri macroeconomici
Altri indicatori utili
potrebbero essere:
Reddito pro capite
(rapporto prodotto interno
lordo/popolazione)
Quantità di energia
consumata per unità di
reddito (rapporto tpes/pil)
Tipologia delle fonti di
energia (CO2 / tpes)
Scenari per l’Italia
Abbiamo inserito solo alcune voci
Riassumiamo i 4 fattori
• Il rapporto CO2/tpes
(grado di utilizzo di combustibili fossili nella
produzione di energia)
• Reddito pro capite pil
• Popolazione
?
Punti positivi, punti negativi
• Ci sono due dati particolari, specifici
dell’Italia, che varrebbe la pena
approfondire.
• 1) Il rendimento energetico è forse il migliore del mondo; cioè
l’energia viene fatta fruttare al meglio, probabilmente perché costa di
più rispetto ad altre nazioni.
• 2) La tipologia delle fonti di energia CO2/tep è tra le peggiori dei
paesi industrializzati. Il che, se il dato fosse esatto, sarebbe
spiegabile in due modi: o la produzione di energia in Italia da fonti
non fossili ( idroelettrico, fotoelettrico, geotermico, eolico, termico
solare ) è irrilevante o c’è un consumo abnorme di combustibili per
autotrazione rispetto agli altri paesi industrializzati
Come si può barare rispetto al
Protocollo di Kyoto
Il rischio più concreto è quello di un comportamento
opportunistico: lo stato A annuncia la propria adesione al
protocollo, dopo di che non fa assolutamente nulla per
raggiungere gli obiettivi dichiarati.
Se saranno raggiunti gli obiettivi globali ne godrà come
tutti, ma non avendo dovuto affrontare nessun tipo di
costo per raggiungerli, sicuramente diventerà più
competitivo dei paesi che si sobbarcheranno realmente i
costi delle riduzioni di emissioni
Ad esempio… 3 casi particolari
•Gli Stati Uniti: sono i maggiori emettitori di CO2 in assoluto, in
più, forse anche per il basso costo al consumo dei prodotti
petroliferi ed energetici, i maggiori consumatori di energia pro
capite. Non hanno sottoscritto il protocollo di Kyoto
•La Russia: con il crollo del sistema sovietico ha subito una
notevole deindustrializzazione, per cui è già molto al di sotto
delle emissioni di co2 del ’90. Quindi senza alcun intervento
si trova nella condizione di poter vendere molti “permessi di
emissione”. E’ però il maggiore emettitore di metano, per
perdite dai gasdotti. Ha aderito al protocollo di Kyoto
•La Cina: è tra i grandi paesi quello con il maggior
tasso di crescita (economico e di emissioni). Non
è un paese annex1 e quindi non è impegnato ad
alcuna limitazione e neanche sembra
intenzionato ad assumere impegni volontari
Perché 10 anni dopo Rio
Durante le varie conferenze internazionali si è sempre dovuto mediare
tra due differenti posizioni
1)
See & wait (guarda e aspetta) cioè “nel dubbio osserviamo e
aspettiamo di avere conferme”
2)
“Meglio non rimpiangere” cioè “nel dubbio interveniamo per non
doverci pentire poi di non aver fatto nulla”, tanto più che i tempi di
riassorbimento della maggiore CO2 sono comunque nell’ordine dei
3)
decenni
In definitiva sono serviti ben 7 anni per arrivare alla definizione del
protocollo di Kyoto
•Si ringraziano
•Il Dott. Del Ciello per la cortese partecipazione
•Il Prof .Maurizi che ha messo a disposizione
della Commissione Biblioteca il materiale da lui
raccolto sul Protocollo di Kyoto
•Il prof .Alario che si è occupato della parte
grafica
•La Bibliotecaria Dott.ssa Asaro che ha
coordinato il lavoro
•Il tecnico dell’Istituto Ottavio che ha approntato
gli impianti
•La presentazione Power Point ed il Commento musicale sono a cura del
prof.CECI
Brani ascoltati:
Haggard: Awaking The Centuries - 04 - Chapter II - The Final Victory
Eppur Si Muove - 09 - Larghetto - Epilogo Adagio
Eppur Si Muove - 06- Herr Mannelig(1)
Awaking The Centuries - 02 – Pestilencia
Awaking The Centuries - 10 - Prophecy Fulfilled, A
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I gas serra e sviluppo sostenibile