Università del Tempo Libero
Le moderne tecnologie e la nostra vita quotidiana:
come alcune grandi invenzioni hanno cambiato
radicalmente la nostra vita
Stefano Covino
INAF / Osservatorio Astronomico di Brera
Le fonti energetiche primarie
• Fonti fossili
• petrolio
• carbone
• gas naturale
• uranio (plutonio), torio
• Fonte nucleare
• deuterio, trizio
• energia idraulica, energia
geotermica
• Fonti rinnovabili
• energia eolica (vento)
• energia solare (termica, fotovoltaica)
• combustibile derivato dai rifiuti
(CDR)
• biomassa (legna da ardere)
• biocombustibili (bioetanolo, biogas)
Gli usi prevalenti dell’energia
• Il fabbisogno prevalente di fonti energetiche
riguarda:
– la produzione diretta di mobilità (trasporti)
– la produzione diretta di calore
– la produzione diretta di elettricità
• Nei paesi industriali avanzati
– 1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre mobilità
– 1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre calore
– 1/3 dell’energia primaria è utilizzato per produrre elettricità
Le risorse petrolifere teoriche
• Stima delle risorse petrolifere mondiali
accessibili con tecnologie disponibili e quindi
a costi di estrazione confrontabili con quelli
correnti (“risorse convenzionali”):
1.020
miliardi di barili (Gbp).
• Al tasso di produzione attuale (24 Gbp/anno)
queste risorse sono tali da garantire una
produzione abbondante e a prezzi non
dissimili da quelli correnti ancora per oltre 40
anni.
I fattori di indeterminazione
• Le stime delle risorse petrolifere mondiali sono affette da
tre cause principali di errore in eccesso:
– si fondano sulle valutazioni dei paesi produttori e delle compagnie
petrolifere (che hanno interesse a sovrastimare la loro capacità
produttiva residua);
– si basano sull’assunzione che la produzione di greggio dai
giacimenti possa rimanere costante - o crescere - nei prossimi anni
senza particolari problemi tecnici;
– assumono che l’ultimo barile di petrolio possa essere pompato da
un giacimento con la stessa facilità (e quindi allo stesso costo) del
primo.
• La dimensione di un giacimento petrolifero è sempre stimata
con ampi margini di errore, e quasi sempre in eccesso.
• La parte del petrolio presente in un giacimento che è possibile e
conveniente estrarre è anch’essa stimata in eccesso.
• I paesi produttori hanno convenienza a sovrastimare le proprie
riserve per avere più rilievo in sede internazionale, per attrarre
gli investimenti, per non perdere la capacità di ottenere prestiti.
• Sovrastimando le riserve a disposizione di una compagnia
petrolifera si innalza il valore delle sue quotazioni borsistiche.
• I paesi dell’OPEC hanno un interesse particolare a gonfiare le
stime delle loro riserve, dal momento che ciascun paese può
esportare in proporzione alle riserve stimate.
• Secondo la Petroconsultants di Ginevra è per i fattori citati
che, anno dopo anno, e nonostante gli elevatissimi tassi di
estrazione, le riserve mondiali di petrolio si mantengono
costanti o addirittura aumentano.
• Alla fine degli anni Ottanta gli 11 paesi dell’OPEC hanno
incrementato le stime delle loro riserve di circa 290 Gbp,
senza alcuna giustificazione tecnicamente valida.
• Questo aumento corrisponde a 1,5 volte il quantitativo di
petrolio complessivamente scoperto negli USA dalle origini
del business petrolifero ad oggi!
• Le riserve mondiali di petrolio (stimate) sono dunque
costantemente aumentate negli ultimi 20 anni.
• Estrapolando al futuro questa tendenza (apparente) la US
Energy Information Administration ha concluso che la
produzione di petrolio può continuare a crescere senza
ostacoli per decenni.
• Si tratta però forse di un’illusione:
– negli anni Novanta le compagnie petrolifere hanno scoperto in
media 7 Gbp all’anno;
– la produzione media degli anni Novanta è stata di 20 Gbp
all’anno;
– ma anziché registrare una riduzione, le “riserve accertate” sono
aumentate.
Una verità scomoda?
• Circa l’80% del petrolio oggi prodotto nel mondo
proviene da giacimenti scoperti prima del ’73
• La capacità produttiva della grande maggioranza
dei giacimenti sta già declinando
• Le nuove scoperte hanno toccato un massimo
all’inizio degli anni Sessanta e da allora hanno
cominciato a diminuire.
• Alla fine degli anni Novanta
– il mondo disponeva di riserve per circa 1.000 Gbp
– la produzione cumulativa era stimabile in oltre 800 Gbp
La curva di Hubbert
• Il ciclo di produzione
del
petrolio
è
descritto dalla curva
di Hubbert.
• Il massimo della
curva
potrebbe
essere
raggiunto
entro il 2010.
• Da allora in poi il
mercato registrerà
una
progressiva
contrazione
dell’offerta.
FASE DI CRESCITA
DELL’OFFERTA
ENTRO IL 2010
FASE DI CALO
DELL’OFFERTA
L’andamento dei prezzi
• Cosa accadrebbe ai prezzi
se il mercato prendesse
atto
che
le
risorse
petrolifere sono in via di
esaurimento?
PREZZO CORRENTE
DI MERCATO
• Si
avrebbero
forti
oscillazioni del prezzo del
barile intorno a un prezzo
medio progressivamente
crescente…
PREZZO MEDIO
Le prospettive future
• La domanda mondiale di greggio cresce attualmente del 2%
all’anno. L’US Energy Information Administration prevede una
crescita del 60% entro il 2020, quando la domanda raggiungerà
40 Gbp/anno.
• L’aumento della domanda ha riportato la quota OPEC a superare
il 30% del mercato mondiale nei primi anni Duemila (come nel
’73). Sono quindi divenuti molto probabili (e lo stiamo verificando)
drastici aumenti ricorsivi del prezzo del greggio.
• Un processo di autocontenimento della domanda come negli
anni Settanta e Ottanta potrebbe determinare un prolungamento
della vita economica delle risorse.
• Ma intorno al 2010 anche l’area mediorientale supererà il
massimo della curva di Hubbert, e da quel momento la
produzione mondiale dovrà inevitabilmente diminuire.
Le politiche di incentivazione
Gli strumenti normativi
• Pianificazione energetica
–
–
–
–
•
•
•
•
•
•
PNRE 1975 (Piano Nazionale per la Ricerca Energetica)
PEN 1981 (Piano Energetico Nazionale)
PEN 1985
PEN 1988
Provvedimento CIP 6/92
Provvedimento CIPE 137/98
Decreto Legislativo 79/99
Decreto Ministeriale 11.11.1999 (“Decreto 2%”)
Decreto Ministeriale 22.12.2000
Decreto Ministeriale 29.03.2001 (“Decreto tetti fotovoltaici”)
• Dal 2002 in poi: deliberazioni dell’Autorità per l’energia elettrica e il gas
Le politiche di incentivazione
L’impegno finanziario 1975-2002
• Impegno finanziario dello Stato per incentivare le
fonti energetiche rinnovabili nel periodo 1981 2002:
– 98.902 miliardi di lire
• La somma è stata spesata sulla fiscalità
generale e sulle tariffe elettriche.
• Sono esclusi i costi sostenuti attraverso l’ENEA
per i programmi di ricerca e sviluppo.
Il fabbisogno energetico nazionale
Il decennio1990 - 2000
PREVISIONE
DEI VERDI
ALLA CNE 1987
145
Il ruolo delle fonti rinnovabili
I dati 1990 – 2001 (ENEA)
Il ruolo delle fonti rinnovabili
• Copertura del fabbisogno energetico complessivo
dell’Italia:
– contributo delle FER: 7,2%
• fonti rinnovabili classiche (idroelettrico, geotermico, legna da ardere):
6,97%;
• contributo delle nuove FER (solare termico, fotovoltaico, eolico,
biocombustibili e CDR): 0,23%.
• Copertura
elettrica:
del
fabbisogno
nazionale
di
energia
– le FER hanno fornito complessivamente il 17,6%
– il contributo è ascrivibile quasi interamente alle fonti rinnovabili
classiche (15,7% dall'idroelettrico, 1,9% dal geotermoelettrico);
– le nuove FER (eolico, solare termico, fotovoltaico, biomasse,
biocombustibili, CDR) contribuiscono complessivamente per lo
0,09%.
Il contributo massimo ottenibile
• Una stima del contributo
massimo ottenibile dalle fonti
rinnovabili in Italia era
contenuta nel documento
TERES II del programma
ALTENER della Commissione
Europea (1996).
• Nelle condizioni di scenario
più favorevole (best practice
policies) il contributo teorico
massimo da nuove FER
raggiungibile in Italia nel 2020
è di 20,5 Mtep.
Fonte
Idroelettrica
Legna e
assimilati
Geotermica
CDR
Biocombustibili
Eolica
Solare
Totale
Mtep
15.558
9.598
5.883
8.304
6.198
2.878
3.126
51.544
La rilevanza sul fabbisogno
energetico
• Il contributo di 20,5 Mtep previsto nelle condizioni di
scenario più favorevole (massimo teorico ottenibile)
rappresenterebbe meno il 5% del fabbisogno
energetico nazionale previsto per il 2020 (previsioni
di minima della crescita dei consumi).
• Il contributo massimo teoricamente ottenibile dalle
nuove fonti rinnovabili al 2020 non sarebbe
comunque tale da alleviare significativamente i
problemi di dipendenza energetica del Paese.
• Un impianto elettrico da 1000 MWe occupa le seguenti aree:
Tipo di impianto
Area
occupata
(ettari)
Nucleare
15
Carbone
30
Olio combustibile
20
Gas (ciclo combinato)
12
Solare (fotovoltaico)
200
Solare (termico, progetto
Archimede)
2.000
Eolico
12.500
• Sbilanciame
nto del mix
energetico:
• Sbilanciame
nto del mix
elettrico:
La situazione
» dipendenza dall’estero:
» esborso annuo (2003):
» quota idrocarburi:
82%
30 miliardi di euro
65%
» dipendenza dall’estero:
» esborso annuo (2003):
» dipendenza dagli idrocarburi:
84%.
10 miliardi di euro
80%
• Costo medio del kWh: 60% in più rispetto alla media europea
• Per ridurre i costi di produzione l’Italia importa energia nucleare
dall’estero (il 18% del fabbisogno).
• Rigidità degli approvvigionamenti
• Impatto ambientale (“tutto carbonio”, transito di prodotti petroliferi, gli
obiettivi del Protocollo di Kyoto irraggiungibili: costerebbero 360
euro/abitante)
• Depressione della ricerca in campo energetico
• Potenza nucleare in funzione nel mondo al
31.12.1985: 249.688 MWe
• Potenza nucleare in funzione nel mondo al
31.12.2002: 358.661 MWe
• Crescita della potenza nucleare fra il 1985 e il
2002:
44 %
• L’energia nucleare contribuisce alla
produzione elettrica (dati ONU-IAEA 2003):
– per il 35 % in Europa
– per il 25 % nei paesi dell’OCSE
– per il 17 % a livello mondiale
• Il nucleare è la prima fonte di
produzione elettrica in Europa (davanti
al carbone).
Fonti:
•Crati, Concorzio per la Ricerca e le Applicazioni Tecnologiche Innovative
(http://www.crati.it/)
•Ing. Ugo Spezia, segretatio generale Associazione Italiana Nucleare
•Wikipedia (http://it.wikipedia.org/)