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1 Energia, progresso e sostenibilità Prof. Michele Calì Ing. Andrea Lanzini, Ing. Pierluigi Leone, dr. Umberto Lucia a.a. 2012/2013 Esercitazione: Riflessioni sullo sviluppo Umberto Lucia Dipartimento Energia Politecnico di Torino "… Ognuno di noi è su questa terra per una breve visita: egli non sa il perché, ma assai spesso crede di averlo capito. Siamo qui per gli altri uomini: anzitutto per coloro dal cui benessere dipende la nostra felicità, ma anche per quella moltitudine di sconosciuti alla cui sorte ci incatena un vincolo di simpatia …" Albert Einstein Questi appunti rappresentano una traccia degli argomenti che vengono sviluppate durante 12 ore di esercitazione. Durante le esercitazioni in aula verranno approfonditi i temi qui tracciati e delineati. Ogni studente deve cercare di approfondire i punti indicati nelle riflessioni avvalendosi delle letture presentate a lezione e durante le altre esercitazioni. Si fornisce qui di seguito una breve bibliografia di riferimento, ma si sollecita a cercare ulteriori riferimenti anche avvalendosi delle informazioni reperibili sulla rete internet ed avvalendosi della bibliografia generale suggerita nel Corso. Libri di interesse [1] Carlo Bertani, Giunti, Milano, 2003, Energia, natura e civiltà. Quale futuro possibile? [2] Gino Moncada Lo Giudice e Francesco Asdrubali, Franco Angeli, Milano, 2007, La sfida dell’energia. [3] Arturo Lorenzoni, Il Mulino, Bologna, 2012, Il risparmio energetico. [4] Silvana Kühtz, Rubettino Editore, Soveria Mannelli, 2005, Energia e sviluppo sostenibile. [5] Silvana Kühtz, Aracne Editrice, Roma, 2005, Energia: management e modelli. [6] Silvana Kühtz, Aracne Editrice, Roma, 2006, Gestione e uso energetico delle acque. [7] Luigi Sertorio e Erika Renda, Bollati Boringhieri, Torino, 2008, Cento Watt per il prossimo miliardo di anni. [8] Alberto Clȏ, Il Mulino, Bologna, 2008, Il rebus energetico. [9] Leonardo Maugeri, Sperling & Kupfer, Milano, 2008, Con tutta l’energia possibile. [10] P. Vitousek, P. Ehrlich, A. Ehrlich and P. Matson, Human Appropriation of the Products of Photosynthesis, BioScience, 34, 6 (1986) 368. [11] E. Williams, Achieving Sustainability: Reform or Transformation?, J. Planning Literature, 9, 4 (1995) 343.

Riflessioni Sullo Sviluppo

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Energia, progresso e sostenibilità

Prof. Michele Calì

Ing. Andrea Lanzini, Ing. Pierluigi Leone, dr. Umberto Lucia

a.a. 2012/2013

Esercitazione: Riflessioni sullo sviluppo

Umberto Lucia

Dipartimento Energia – Politecnico di Torino

"… Ognuno di noi è su questa terra per una breve visita: egli non sa il perché, ma assai spesso crede di

averlo capito. Siamo qui per gli altri uomini: anzitutto per coloro dal cui benessere dipende la nostra felicità,

ma anche per quella moltitudine di sconosciuti alla cui sorte ci incatena un vincolo di simpatia …"

Albert Einstein

Questi appunti rappresentano una traccia degli argomenti che vengono sviluppate durante 12 ore di

esercitazione. Durante le esercitazioni in aula verranno approfonditi i temi qui tracciati e delineati.

Ogni studente deve cercare di approfondire i punti indicati nelle riflessioni avvalendosi delle letture

presentate a lezione e durante le altre esercitazioni.

Si fornisce qui di seguito una breve bibliografia di riferimento, ma si sollecita a cercare ulteriori

riferimenti anche avvalendosi delle informazioni reperibili sulla rete internet ed avvalendosi della

bibliografia generale suggerita nel Corso.

Libri di interesse

[1] Carlo Bertani, Giunti, Milano, 2003, Energia, natura e civiltà. Quale futuro possibile?

[2] Gino Moncada Lo Giudice e Francesco Asdrubali, Franco Angeli, Milano, 2007, La sfida dell’energia.

[3] Arturo Lorenzoni, Il Mulino, Bologna, 2012, Il risparmio energetico.

[4] Silvana Kühtz, Rubettino Editore, Soveria Mannelli, 2005, Energia e sviluppo sostenibile.

[5] Silvana Kühtz, Aracne Editrice, Roma, 2005, Energia: management e modelli.

[6] Silvana Kühtz, Aracne Editrice, Roma, 2006, Gestione e uso energetico delle acque.

[7] Luigi Sertorio e Erika Renda, Bollati Boringhieri, Torino, 2008, Cento Watt per il prossimo miliardo di anni.

[8] Alberto Clȏ, Il Mulino, Bologna, 2008, Il rebus energetico.

[9] Leonardo Maugeri, Sperling & Kupfer, Milano, 2008, Con tutta l’energia possibile.

[10] P. Vitousek, P. Ehrlich, A. Ehrlich and P. Matson, Human Appropriation of the Products of Photosynthesis, BioScience, 34, 6 (1986) 368.

[11] E. Williams, Achieving Sustainability: Reform or Transformation?, J. Planning Literature, 9, 4 (1995) 343.

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[12] D.M. Raup, Biological extinction in Earth history, Science, 231 (1986) 1528.

[13] S. Hunt and G. Shuttleworth, Competition and Choise in Electricity, John Wiley & Sons, New York, 1996.

[14] R.G. Askin and C.R: Standridge, Modelling and Analysis of Manufacturing Systems, Wiley, New York, 1993.

[15] K.T. Ulrich and S.D. Eppinger, Product Design and Development, McGraw-Hill, New York, 1995.

[16] R. Barro e Xavier Sala-i-Martin, Economic Growth, McGraw-Hill, New York, 1995.

[17] European Commission, Green Paper on Innovation, December 1995.

[18] G.M. Grossman e E. Helpman, Innovation and Growth in the Global Economy, MIT Press, Boston, 1991.

Riviste reperibili on-line

[1] Energia, Ambiente e Innovazione.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.sede.enea.it/produzione_scientifica/EAI.html

[2] Quaderni ENEA dell’Energia.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.enea.it/it/enea_informa/i-quaderni-dellenergia/i-quaderni-dellenergia

[3] Il nuovo saggiatore.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.sif.it/attivita/saggiatore/econtents

[4] The Economist.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.economist.com/node/11580723

[5] Le Scienze.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.lescienze.it/argomento/energia

[6] Future energy.

Reperibile gratuitamente su internet alla pagina web:

http://www.alternative-energy-news.info/technology/future-energy/

Siti di interesse

http://www.cleanenergyfuture.gov.au/

http://www.energy-future.com/

http://www.worldfutureenergysummit.com/

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Introduzione

Le nuove teorie sullo sviluppo focalizzano la loro attenzione sul ruolo che riveste l'innovazione tecnologica a

supporto della crescita economica.

Sin dalla metà degli anni '80 le teorie sullo sviluppo sono state soggette ad un nuovo interesse soprattutto

per la complessità cui è soggetta l'analisi delle correlazioni alla base della crescita economica.

Alcune di esse si fondano sul principio dell'accumulo di capitale. In questo modello la funzione produzione

incorpora due fattori convenzionali, il lavoro ed il capitale. La crescita si realizza risparmiando sui costi

attuali in funzione di quelli futuri. Per conseguire la crescita le economie incrementano i loro investimenti

netti ed i loro capitali. Assumendo che il livello numerico della popolazione resti invariato insieme al

potenziale lavoro applicato, allora aumentando il capitale per unità di forza lavoro si ottiene un incremento

di crescita economica: maggiore è l'investimento in produzione, maggiore è la produttività e la crescita

economica raggiunta. Questo modello, però, presenta un forte limite: come risultato del processo di

accumulo di capitale e della diminuzione del ricavo, ad un certo istante le economie raggiungono il loro

stato stazionario, l'equilibrio di crescita. Allo stato stazionario la crescita viene interamente determinata

dall'innovazione tecnologica. Tale modello, però, non riesce a fornire una spiegazione al processo che

genera l'innovazione tecnologica, assumendolo come elemento esterno al sistema economico e per sua

natura esogeno. Inoltre questo modello non riesce a fornire alcuna spiegazione alla crisi economica che si è

originata in Unione Sovietica.

Altre teorie tendono a fornire modelli in grado di descrivere un maggior numero di situazioni economiche

empiriche. Esse si basano sulla nozione di "economie fondate sulla conoscenza" (knowledge-based

economies) ed evidenziano l'importanza dei processi di acquisizione operativa della professionalità, della

ricerca, della formazione e della imprenditorialità del "capitale uomo". In esse si accetta il principio di

diminuire i proventi del fattore di accumulazione, riflettendo il ruolo fondamentale del mercato. Queste

teorie privilegiano l'investimento in ricerca come funzione di produzione. La tecnologia, però, non

rappresenta un bene privo di limitazioni; infatti queste teorie, per ottenere risultati economicamente

rilevanti, devono introdurre la necessità di sistemi razionali di innovazione. Questi sistemi, però, chiusi

rispetto alla comunicazione di informazioni, limitano la crescita tecnologica stessa, frenando i processi

innovativi e, quindi, anche la stessa crescita economica. Inoltre questi modelli non riescono a fornire

spiegazioni alla situazione economica di alcuni stati dell'Africa.

In questo lavoro si cercherà di sviluppare un modello fenomenologico di analisi dello sviluppo che non

presenti i limiti delle teorie precedenti e che sia conforme alle linee guida dello sviluppo sostenibile. Si

vuole giungere ad un modello che connetta i vari fattori che influenzano lo sviluppo, in modo da ottenere

una metodologia di analisi e, quindi, anche di intervento nelle operazioni di trasferimento tecnologico.

Ricerca e Sviluppo (sostenibile) è un settore di indagine non classificabile come ricerca di base, ma neppure

come ricerca applicata. Una gran parte della crescita economica è dovuta all'incremento della produttività

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totale, all'accumulo delle conoscenze ed all'innovazione che permettono di combinare tra loro gli stessi

input di base in forme più efficienti. Occorre sviluppare ricerche applicative multidisciplinari, soprattutto su

linee orizzontali ed interdisciplinari.

Il concetto di sostenibilità è strettamente connesso agli sviluppi della politica e della comunità. Infatti la

politica garantisce le attività di gestione e di regolamentazione strutturale, mentre lo sviluppo della

comunità garantisce la qualità della vita per le attuali generazioni senza privare le generazioni future e le

persone, ovunque, del loro diritto ad un pianeta vivibile ed ecologico.

Lo sviluppo sostenibile come concetto e paradigma è il sintomo culturale di una cambiamento storico che si

realizza in tutte le società come elemento caratterizzante dell'ultimo decennio del XX secolo. Questo

concetto implicitamente concretizza differenti aspirazioni filosofico-sociali quali democrazia, comunità,

pace, diversità, diritti umani, uguaglianza del genere umano, giustizia economica e sociale, ecologia: si

contrappone alla prevalente ortodossia della attuale crescita economica, della crescente riproposta di

un'ottica antropocentrica e dei valori materialisti, richiedendo un nuovo contratto sociale e proponendo un

nuovo atteggiamento culturale.

Il concetto di sostenibilità non si riferisce solo alle problematiche ecologiche, ma anche e soprattutto a più

ampi e necessari cambiamenti sociali, politici e culturali che richiederanno lo sviluppo di nuovi metodi,

attitudini individuali e abilità professionali.

Evidenze dell'interferenza umana con il mondo naturale sono visibili in ogni ecosistema. Esempi significativi

sono rappresentati dalla presenza dei CFC (clorofluorocarburi) nella stratosfera oppure dal cambiamento

del corso dei principali fiumi del pianeta.

Sin da quando, circa diecimila anni fa, l'Uomo abbandonò la vita nomade, ha sempre manipolato il mondo

naturale per soddisfare le sue necessità. E' difficile stimare i tempi, la natura e l'entità del cambiamento

globale indotto dall'Uomo, soprattutto nel periodo post-industriale. I motivi sono i seguenti:

la meccanizzazione sia industriale sia agricola nell'ultimo secolo ha determinato un incremento della

produttività e della produttività del lavoro con conseguente incremento del benessere e dei servizi;

l'entità numerica della popolazione non ha paragoni storici. Inoltre la disuguaglianza globale è

significativa; infatti il benessere è distribuito solo a circa un quarto della popolazione mondiale come si

evince da uno studio dell'Indira Gandhi Institute of Development Research riassunto nella seguente

Tabella:

Tabella 1

Disuguaglianze nel consumo globale: consumo nei Paesi Industrializzati (dati 1992)

75 % Uso di energia

92 % Automobili

70 % Emissioni di CO2

86 % Rame ed alluminio

81% Carta

80 % Ferro ed acciaio

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48 % Coltivazione di cereali

60 % Fertilizzanti artificiali

la natura stessa dei cambiamenti non ha precedenti: l'inventività umana in ambito industriale ha

introdotto prodotti e materiali inquinanti nell'ambiente; infatti alcuni materiali non sono naturalmente

presenti e la loro introduzione è avvenuta con tempi non naturali.

Al fine di poter estrapolare scenari evolutivi e previsionali delle attività produttive ed ecologiche è

fondamentale una analisi mirata alla comprensione della attuale situazione evolutiva. Il concetto di

sostenibilità è connesso a quello di stato stazionario del sistema economico introdotto nel XIX secolo dagli

economisti della politica; infatti, per John Stuart Mill al termine di stazionario non si deve associare il

significato di staticità, ma esso è riferito all'equilibrio tra risorse di produzione e risorse naturali con

riferimento alla equità di accesso alle risorse naturali per le generazioni successive.

Sostenibilità

Il concetto di sviluppo sostenibile non è un concetto autoreferente, ma è contestualizzato in ambito socio-

politico: questo implica la necessità di chiarezza nella definizione di sostenibilità. Tutti gli autori concordano

su tre concetti correlati a quello di sviluppo sostenibile:

1. la necessità di arrestare la degradazione ambientale e lo squilibrio ecologico

2. la necessità di non impoverire le generazioni future

3. la necessità di una buona qualità della vita e dell'equità tra le generazioni attuali .

La chiarezza riguardo una accurata definizione di sviluppo sostenibile è cruciale per comprendere:

1. quali problematiche enfatizzare

2. quali necessità ed interessi debbano avere la priorità

3. chi deve essere coinvolto nell'assumere le decisioni .

Dalla chiarezza su questi punti si può derivare:

1. quale struttura debba essere costruita per perseguire le finalità

2. quale politica debba essere adottata per sostenere le azioni

3. quali strumenti debbano essere impiegati per conseguire gli obiettivi .

I passi verso la sostenibilità

Il primo passo concreto sul fronte della sostenibilità è stata la Conferenza sull'Ambiente e lo Sviluppo tenuta

a Rio de Janeiro nel 1992. I risultati ottenuti durante la Conferenza sono stati condensati in cinque

documenti ufficiali:

1. la Dichiarazione di Rio

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2. l'Agenda 21

3. la Convenzione sulla Biodiversità

4. la Convenzione sul Clima

5. i Principi della Foresta .

In particolare l'Agenda 21:

1. è stata incentrata sullo sviluppo dei Paesi con particolare attenzione a quelli del Sud del mondo, ma in

essa si sottolinea come siano proprio i Paesi del Nord a doversi assumere la responsabilità di

modificare il loro modello di sviluppo, sia per combattere i problemi del cambiamento climatico

globale sia per rimuovere gli ostacoli esterni alla sostenibilità del Sud del globo, come ad esempio i

debiti, le politiche economiche e quelle agricole, ribadendo così i risultati delle analisi dell'Istituto

Internazionale per l'Ambiente a lo Sviluppo;

2. ha messo in evidenza le necessità di cambiamenti nella sovranità economica nazionale in quanto

l'internazionalizzazione dei mercati finanziari ha diminuito la capacità dei governi di amministrare la

propria economia;

3. ha messo in evidenza il ruolo e la responsabilità delle corporazioni transnazionali, evidenziandone il

ruolo di forze primarie alla base della globalizzazione economica. La loro potenzialità consiste nel poter

essere al tempo stesso sia un ostacolo sia un motore di cambiamento. Infatti, in base ai dati diffusi

dalla Banca Mondiale, le corporazioni transnazionali controllano circa il 70% del commercio mondiale,

e sono responsabili di circa la metà dell'emissione totale di CO2 .

L'Agenda 21 è un documento utile perché:

1. è una fonte di tematiche di discussione finalizzate allo sviluppo sostenibile;

2. introduce la necessità di approcci olistici e di strategie integrative;

3. sollecita alla collaborazione ed alla partecipazione .

L'Agenda 21 rappresenta il primo e maggiore successo delle autorità locali nel tentativo di ottenere il

riconoscimento del loro ruolo come la chiave di volta per realizzare la sostenibilità; infatti almeno due terzi

delle azioni previste nell'Agenda 21 richiede il coinvolgimento dei governi locali. Benché la maggior parte

delle conferenze facciano alcuni riferimenti alle differenti strutture sociali contemporanee ed alla loro

evoluzione, due conferenze mondiali delle Nazioni Unite sullo sviluppo sociale appaiono fondamentali al

riguardo, The Social Summit (Copenhagen, 1994) e Habitat II The City Summit (Istanbul, 1996). Entrambe

affrontano marcatamente i problemi sociali: i senza tetto, i disoccupati, la criminalità, la povertà,

l'esclusione sociale, la congestione urbana da traffico, ecc.. Si è focalizzata l'attenzione sui metodi, sulle

azioni necessarie a raggiungere e garantire l'equità sociale e sulla definizione delle regole sostenibili in un

mondo urbanizzato. Inoltre si sono suggerite innovazioni di procedure e di organizzazione per raggiungere

la sostenibilità.

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Il trattato di Maastricht

Il documento che più di tutti ha indotto una forte spinta nel dibattito sulla sostenibilità è stato il Trattato

sull'Unione Europea (Maastricht, 1992) che definisce le azioni dell'Unione Europea verso una dimensione

ambientalistica della sostenibilità. Fondamentali, anche se non decisive, appaiono le politiche di

cooperazione per lo sviluppo e quelle economiche dell'Unione Europea, i mercati interni ed i fondi

strutturali. Nel trattato si evidenziano la coesione sociale e la protezione dell'ambiente come le condizioni

principali per la crescita economica sostenibile: questo è un obiettivo politico che permette di realizzare il

Singolo Mercato Europeo per gli Stati Membri e non, quindi, lo sviluppo economico sostenibile.

Il Quinto Programma Quadro di Azione Ambientale introduce un approccio integrato e strategico allo

sviluppo sostenibile a livello di Unione Europea in cinque settori chiave:

1. industria

2. trasporti

3. agricoltura

4. energia

5. turismo .

In questo contesto si sono individuate quattro aree di priorità:

1. gestione sostenibile delle risorse naturali

2. aspetti socioeconomici di sostenibilità

3. accessibilità sostenibile

4. pianificazione sostenibile .

L'approccio concettuale e gestionale si deve basare su una analisi globale del sistema economico,

produttivo e sociale, intendendo tale realtà come Sistema Complesso, interconnesso e dinamico. Un

esempio in questo senso è fornito dal trasporto pubblico: si continua a tentare di ridurre i tempi minimi di

percorrenza degli spostamenti necessari per raggiungere il luogo di lavoro, mentre l'atteggiamento più

corretto nel senso della sostenibilità sarebbe quello di costruire un sistema che riduca le necessità di

spostamento per svolgere il proprio lavoro.

Le decisioni di Kyoto

La Convenzione Quadro delle Nazioni Unite sui Cambiamenti Climatici applicata nella Conferenza Mondiale

sull'Ambiente di Rio è stata ratificata dall'Italia il 15 gennaio 1994. Essa contiene una serie di obblighi per

finalità generali, così riassumibili:

1. a breve termine: azioni finalizzate alla limitazione dei possibili mutamenti climatici globali indotti da

attività umane, a mezzo di interventi sulle cause principali di tali cambiamenti

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2. a medio termine: azioni finalizzate alla mitigazione degli effetti climatici globali a mezzo di interventi di

prevenzione dei danni e di minimizzazione delle conseguenze negative, prevedibili e conseguenti, ai

mutamenti climatici, sull'ambiente naturale, su quello antropizzato e sullo sviluppo socioeconomico

3. a lungo termine: azioni finalizzate a consentire e favorire l'adattamento dell'umanità ai mutamenti

climatici e ad un nuovo ambiente naturale globale differente da quello attuale .

Gli obblighi possono essere così sintetizzati:

1. di natura politica e socioeconomica nazionale nei settori più rilevanti delle attività umane (energie,

processi industriali, produzione agroalimentare, gestione dei rifiuti)

2. di natura politica e socioeconomica internazionale per la cooperazione internazionale tra i paesi

industrializzati e quelli in via di sviluppo o con economia in transizione

3. di natura tecnico-scientifica per la partecipazione a programmi di natura tecnico-scientifica

internazionale per lo studio dell'ambiente globale e dei suoi mutamenti climatici, per l'osservazione

della Terra e del clima, per lo sviluppo dell'innovazione tecnologica nei settori produttivi, industriali ed

energetici

4. di natura culturale e sociale per la diffusione dell'informazione sui problemi ambientali e climatici .

Nella Convenzioni impegni ed obblighi non sono espressi in azioni concrete da effettuare, modalità

operative di attuazione e tempi da rispettare, ma sono espressi in termini generali. Nella Convenzione

viene istituito un organo definito La conferenza delle Parti, al quale viene demandato il compito

fondamentale di dare attuazione dei principi e degli impegni generali contenuti nella Convenzione stessa.

Il Protocollo di Kyoto, approvato nel 1997, è un atto esecutivo che esprime gli impegni urgenti e prioritari

inerenti a settori di economie nazionali. Il Protocollo di Kyoto è indirizzato esclusivamente ai Paesi

sviluppati ed a quelli ad economia in transizione, mentre non pone restrizioni a quelli in via di sviluppo. Il

Protocollo individua e definisce operativamente solo una parte molto limitata degli impegni da attuare.

Esso rappresenta un punto di partenza fondamentale, non solo nella direzione delle problematiche

connesse ai cambiamenti climatici, ma anche e soprattutto nel quadro più generale dello sviluppo

sostenibile. Il Protocollo ha posto e sancito la centralità sia dei problemi del clima globale nello sviluppo

socioeconomico mondiale sia di quelli connessi allo sviluppo sostenibile per il futuro del nostro pianeta e

per la sopravvivenza stessa dell'umanità. Tale Protocollo deve essere inteso come il punto di partenza per

poter iniziare ad affrontare i problemi del clima e dello sviluppo sostenibile, ma anche per la cooperazione

mondiale. Il Protocollo impegna i Paesi industrializzati e quelli ad economia in transizione a ridurre

complessivamente del 5% le principali emissioni antropogeniche dei gas che possono alterare l'effetto serra

naturale del nostro pianeta nel periodo compreso tra il 2008 e 2012. I gas individuati sono: anidride

carbonica, metano, protossido di azoto, fluorocarburi idrati, perfluorocarburi e esafluoruro di zolfo. La

riduzione richiesta è riferita al 1990 per i primi tre gas (anidride carbonica, metano, protossido di azoto) ed

al 1995 per gli altri (fluorocarburi idrati, perfluorocarburi e esafluoruro di zolfo).

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Nessun tipo di limitazioni per le emissioni di gas ad effetto serra viene imposto ai paesi in via di sviluppo

perché tale vincolo rallenterebbe o condizionerebbe il loro sviluppo socioeconomico; infatti ogni

limitazione alle emissioni di gas serra avrebbe ripercussioni sulla produzione e sul consumo energetico,

sull'agricoltura, sull'industria e su ogni altro settore produttivo con conseguente aumento di oneri finanziari

e costi aggiuntivi: questo avrebbe una ricaduta negativa sul loro processo di sviluppo.

Il Protocollo di Kyoto individua i seguenti settori come prioritari:

1. energia, sia nei processi connessi con la combustione di combustibili fossili per la produzione

energetica sia come emissioni non controllate di fonti energetiche di origine fossile

2. processi industriali

3. agricoltura

4. rifiuti (loro gestione e smaltimento) .

Si è introdotta la necessità di forestazione intesa sia come riforestazione sia come afforestazione. Pertanto

la riduzione di emissioni deve essere intesa come riduzioni delle emissioni nette, cioè come bilancio netto

tra quanto complessivamente aggiunto all'atmosfera e quanto complessivamente da essa sottratto.

Inoltre il Protocollo individua anche azioni operative a sostegno dello sviluppo sostenibile, ovvero:

1. azioni di carattere generale per incrementare l'efficienza energetica nei settori più rilevanti

dell'economia nazionale e per incrementare le capacità di assorbimento dei gas serra rilasciati in

atmosfera

2. azioni di carattere politico-economico al fine di eliminare quei fattori di distorsione dei mercati che

favoriscono le emissioni di gas serra

3. azioni nel campo dell'agricoltura e delle fonti rinnovabili di energia

4. azioni di politica dei trasporti, di gestione dei rifiuti e di gestione e manutenzione nel trasferimento di

metano al fine di limitare e contenere le emissioni di metano e gas serra .

E' stato proposto un nuovo metodo attuativo per conseguire lo sviluppo sostenibile, il clean development

mechanism finalizzato alla cooperazione transnazionale al fine di promuovere il trasferimento di tecnologie

e di know how tra Paesi Ricchi e Paesi Poveri.

Sviluppo come sistema complesso

Dopo queste prime riflessioni appare evidente che l’approccio allo sviluppo è complesso perché lo sviluppo

è il risultato di un insieme di attività il cui approccio richiede un metodo scientifico e un modello complesso.

Un sistema complesso è un sistema in cui le singole parti sono soggette ad interazioni non lineari che

provocano cambiamenti nella struttura complessiva. La termodinamica dei sistemi complessi ha

recentemente costruito modelli idonei a descrivere le modifiche locali, ma non si è ancora in grado di

generare descrizioni globali per previsioni di lungo tempo a causa della complessità matematica dei modelli

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stessi. Questo è un settore della ricerca di notevole interesse sia da un punto di vista fondamentale sia

applicativo in molti settori quali la fisica, la chimica, l’ingegneria, la biologia, l’ecologia, l’economica, ecc..

Da dove iniziare? Non esiste un metodo universale per avvicinarsi allo studio dei sistemi complessi connessi

allo sviluppo, al progresso, al cambiamento derivante dallo sviluppo tecnologico. In queste dispense si

inizierà con l’analisi di quattro casi di riflessione che presentano differenti comportamenti delle società

umane in relazione al proprio ambiente: due di questi casi sono ambienti isolati fisicamente in quanto isole,

mentre gli altri due sono ambienti isolati per volontà delle società umane.

Caso 1: l’Isola di Pasqua.

L’Isola di Pasqua è una isola di 400 km2 situata a 3000 km a Ovest del Sud America. Si formò a seguito della

scomparsa di tre vulcani del Sud Pacifico. Come per tutte le isole vulcaniche pacifiche l’unica risorsa di

acqua potabile è rappresentata dai laghi di acqua dolce che si formano nel cratere vulcanico. In

conseguenza non si poté formare molta vegetazione e alcuni semi di piante polinesiane portate dai primi

abitanti non riuscirono ad attecchire. Si svilupparono, però, molte palme. La temperatura e l’umidità

sull’isola sono molto alte. La prima isola abitata vicino all’Isola di Pasqua è Pitcairn che si trova a circa 2000

km di distanza. Studi recenti hanno evidenziato che l’isola fu oggetto di molte migrazioni da parte di

popolazioni dell’Asia Sud-Est, concluse verso il 500 d.C.. Queste popolazioni presentavano una matrice

etnica comune a quelle migrate in Polinesia tra Tonga e Samoa nel 1000 d.C. che successivamente

colonizzarono Hawaii e la Nuova Zelanda. L’alimentazione dei primi abitanti fu sicuramente costituita da

patate dolci, pollame e pesce. L’Isola fu scoperta il Sabato Santo del 1722 dal Duca Admiral Roggeveen che

vi trovò 3000 abitanti in condizioni precarie e ridotti al cannibalismo. L’isola è difficilmente raggiungibile e

questo la rende un sistema isolato e quindi un laboratorio naturale per l’osservazione delle dinamiche

umane in relazione all’ambiente, allo sfruttamento delle risorse ed alle stesse relazioni sociali. Un errore di

gestione di questo sistema complesso ha conseguenze devastanti su stesso, cosa realmente successa agli

abitanti dell’Isola di Pasqua che hanno rappresentato una società evoluta e complessa che non si è

consentita di mantenere il livello di sviluppo raggiunto per un poco attento sfruttamento delle risorse a

disposizione. La particolarità dell’isola è la presenza di oltre 600 statue in pietra alte circa 6 m e costruite

con due differenti tipi di pietra provenienti da due differenti aree dell’isola. Le statue furono trasportate

utilizzando i fusti di palma presenti sull’isola, impiegati anche per altri scopi quali accendere fuochi,

costruire canoe per la pesca, costruire e riparare abitazioni, ecc.. L’incremento demografico tra il 500 d.C. e

il XVI sec. fu considerevole portando gli abitanti da alcune decine a circa 7000. In conseguenza aumentò

anche la necessità di legna. Un poco equilibrato sfruttamento di questa risorsa determinò il declino di

questa civiltà: senza legno non si poterono più riparare le case e costruirne di nuove, costruire canoe per la

pesca, ecc. con la conseguenza di un ritorno ad uno stato più primitivo di vita nelle caverne, con

l’impossibilità di alternare l’alimentazione con la pesca, ecc.. la conseguenza fu un crollo demografico da

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7000 a 3000 abitanti dal XVI sec. al 1722. Inoltre, il peggioramento delle condizioni di vita portò a conflitti e

la scarsità di cibo determinò il ritorno al cannibalismo.

Riflessioni

1. Lo sviluppo sostenibile.

2. L’ecosistema.

3. Le risorse e il loro utilizzo.

4. Benessere personale e sociale in relazione al proprio habitat e allo sfruttamento delle risorse.

5. Le risorse attorno a noi: nostre necessità, utilizzo, mantenimento, impatto ambientale.

Caso 2: Venezia.

L’Impero Romano finì verso il 500 d.C., a causa delle continue invasioni barbariche (Goti, Visigoti, Vandali,

ecc.) in conseguenza delle quali alcune popolazioni del nord Italia ripararono per difendersi nella laguna

veneta, insediandosi stabilmente in quell’area che oggi è Venezia. Per difendersi dalle maree disboscarono

tutta l’area utilizzando i tronchi per edificare le fondamenta delle costruzioni: un esempio emblematico è la

chiesa gotica di Santa Maria della Saluta che è edificata su una fondazione di 1.106.657 pali. Dal 727 d.C.

Venezia prosperò sotto la guida dei Dogi basando la sua primaria attività sul commercio, con conseguente

espansione demografica che portò ad una rilevante densità di popolazione. Nel XIV secolo l’Europa venne

invasa dalla peste negra e la scelta di mantenere una troppo alta densità abitativa determinò una alta

diffusione della malattia: tra il 1347 e il 1349 morirono il 60% di veneziani.

Venezia è costituita di canali, fondamentali per gli spostamenti e le comunicazioni intraurbane. Gli stessi

canali, però, rappresentano anche la prima causa di difficoltà della città quando le maree sono

particolarmente alte, causa nota come “acqua alta”. Benché siano stati edificati sbarramenti nel 1997 e

2003, il fenomeno dell’acqua alta continua ad affliggere Venezia.

Riflessioni

1. Sviluppo e demografia: relazioni, conseguenze e fattori condizionanti.

2. Ecosistema e demografia.

3. Demografia e tipologie di sviluppo.

4. Crescita economica e demografica.

5. La densità abitativa e la gestione del territorio. I piani di sviluppo urbano e i loro fondamenti

ingegneristici.

6. Tecnologie e disastri naturali: limiti delle tecnologie e punti di forza delle stesse.

7. Gestione del territorio e problemi di idraulica: quali scelte ingegneristiche.

12

8. I mulini olandesi e le paratie del Tamigi: esempi di gestione delle acque. Problematiche e soluzioni.

9. Venezia e l’Isola di Pasqua: similitudini e differenze.

10. Strumenti per la valutazione a lungo termine delle scelte di sviluppo.

Caso 3: Il Parco Nazionale di Tsavo.

Il Parco Nazionale di Tsavo fu istituito e realizzato nel 1948. Il suo primo guardiano David Sheldrick

comprese che la viabilità del parco deve essere funzionale all’interesse dei visitatori di vedere gli animali

presenti nel parco stesso. Per realizzare la strada, lunga 1.500 km, si sono prosciugati i pozzi e inquinate le

acque dei fiumi.

13

Tecnologie energetiche e sostenibilità

Da dove partire?

La riflessione sul tema delle tecnologie energetiche e la sostenibilità può muovere da molte considerazioni

e avvalersi di differenti approcci per cercare di sviluppare un tema fondamentale, ma anche complesso,

della nostra società e del nostro sistema produttivo e in generale di vita.

E’ sempre difficile scegliere un metodo di analisi perché ogni scelta di aderire ad un approccio implica di

escluderne altri, con la conseguenza di avere sempre una visione parziale e non completa del problema.

Qui si sceglie di partire da tre domande e di ragionare su di esse, fornendo non risposte esaustive, ma

spunti di riflessione:

1. Le risorse fossili sono esauribili in tempi brevi?

2. quali fonti energetiche sono realmente utilizzabili oggi come alternativa o in affiancamento alle

risorse fossili?

3. Quali risorse sono realmente sostenibili?

Queste domande sottintendono una serie di considerazioni molto più ampie sia dal punto di vista tecnico-

scientifico sia da quello socio-politico-economico; infatti, per esempio, da queste è possibile far discendere

altre domande: i) quali tecnologie possono consentirci di produrre con continuità temporale e senza rischi

di interruzione l’energia elettrica? ii) e il riscaldamento domestico? iii) quale è l’impatto ambientale delle

tecnologie energetiche? iv) come si può slegare la produzione industriale dalla dipendenza dal costo del

petrolio? ecc. Inoltre, il nostro sistema produttivo, ma anche l’uso energetico civile, si fonda principalmente

sulla combustione e quindi, sempre dalle tre domande presentate prima, si possono inferire tre

considerazioni sul cambiamento climatico:

La combustione produce

anidride carbonica (nella figura

di lato è rappresentato

l’andamento nel tempo della

concentrazione dell’anidride

carbonica nell’atmosfera)

L’anidride carbonica è un gas

che aumenta l’effetto serra

naturale

L’incremento dell’effetto serra

aumenta la temperatura media

globale.

14

Per quanto riguarda la problematica dell’incremento dell’anidride carbonica come conseguenza dell’attività

umana ci sono due differenti approcci: l’anidride carbonica sta

aumentando:

1. a seguito dell’attività antropica

2. per cause naturali dovute al nostro pianeta ed alla sua

interazione energetica con il sole.

Per comprendere quale sia la vera motivazione occorre sviluppare

osservazioni quantitative e storiche; infatti, considerando la curva

che esprime la concentrazione dell’anidride carbonica in funzione del

tempo, ricavata sia da misure di concentrazione nei ghiacci antartici

sia da misure dirette

alla Hawaii (dal 1958 in

poi), e considerando il

periodo storico

dell’introduzione e

dello sviluppo della

motore a vapore si

ricava il grafico

riportato qui di fianco.

Da questo si può

15

evincere che l’incremento della concentrazione dell’anidride carbonica avviene proprio con l’introduzione

delle nuove tecnologie energetiche del 1800 e prosegue in modo proporzionale alla loro diffusione. Pare

ragionevole, quindi, affermare che la fonte di incremento della concentrazione di anidride carbonica sia

antropica.

I ricercatori che si occupano di cambiamenti climatici concordano che un innalzamento della temperatura

globale oltre i 2°C potrebbe produrre conseguenze disastrose per la Terra. Ovviamente, la dizione

“disastrosa” è completamente una accezione antropomorfa, secondo la quale l’uomo, la sua sopravvivenza

e il suo benessere sono imprescindibili, mentre da un punto di vista della Natura le consequenze sarebbero

solo una variazione di stato del

sistema!

Il contributo all’emissione

dell’anidride carbonica (il cui ciclo è

rappresentato in figura) è fornito per

il 75% dalla produzione dell’energia,

quindi l’energia è il settore in cui

occorre maggiormente operare un

cambiamento di atteggiamento sia

nella produzione sia nell’utilizzo.

Crescita e sviluppo

La crescita è l’aumento quantitativo su scala economica. Lo sviluppo, invece, è misurabile con il

conseguimento di un insieme di obiettivi sociali, tra i quali si possono elencare i livelli nutrizionali, sanitari e

di istruzione di una popolazione, una maggiormente equa distribuzione del reddito, una crescita nelle

libertà fondamentali delle persone, la facile accessibilità alle risorse e l’incremento del reddito reale

individuale, con il quale si individua il valore per abitante dei beni e dei servizio prodotti in un sistema

economico. Il concetto di sostenibilità è strettamente connesso agli sviluppi della politica e della comunità.

Infatti la politica garantisce le attività di gestione e di regolamentazione strutturale, mentre lo sviluppo

della comunità garantisce la qualità

della vita per le attuali generazioni

senza privare le generazioni future e

le persone, ovunque, del loro diritto

ad un pianeta vivibile ed ecologico.

Lo sviluppo sostenibile è il sintomo

culturale di una cambiamento storico che si realizza in tutte le società come elemento caratterizzante

dell'ultimo decennio del XX secolo. Questo concetto implicitamente concretizza differenti aspirazioni

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filosofico-sociali quali democrazia, comunità, pace, diversità, diritti umani, uguaglianza del genere umano,

giustizia economica e sociale, ecologia: si contrappone alla prevalente ortodossia della attuale crescita

economica, della crescente riproposta di un'ottica antropocentrica e dei valori materialisti, richiedendo un

nuovo contratto sociale e proponendo

un nuovo atteggiamento culturale

Consumi e valutazione energetico-

economiche

La valutazione del consumo di energia

è un problema ingegneristico e

computazionale quando si vuole assegnare un valore numerico alla valutazione. In una più ampia

valutazione scientifico-ingegneristica, però, oltre a valutare il valore nuemrico del consumo energetico,

occorre anche comprendere le necessità e le dipendenze del consumo energetico stesso.

Le unità di misura termodinamiche della potenza e dell’energia sono rispettivamente il W e il J o i loro

multipli. Queste unità di misura non consentono agevolmente di comprendere il valore economico e sociale

dell’energia e della potenza utilizzata a livello di impatto individuale e socio-economico. Pertanto in questi

appunti si cercherà di utilizzare l’unità di misura che quantifica anche economicamente l’energia utilizzata,

ovvero il kWh in quanto la bolletta dell’energia elettrica è contabilizzata in base a questa unità di misura.

Questo consentirà di percepire anche economicamente le grandezze energetiche utilizzate. Per le potenze

si utilizzerà il kWh/d (1 kW = 24 kWh/d, mentre 1 kWh = 3600 kJ = 3.6 MJ). Queste non sono grandezze del

sistema internazionale, ma considerando il costo di circa 0.20 EUR/kWh, risulta immediato contestualizzare

nella propria vita il costo energetico comparandolo con altre forme di costo cui si è abituati (il latte di alta

qualità fresco costa circa 1.50 EUR/l, il pane 2.50 EUR/kg, ecc.). Per esempio una lampadina a fluorescenza

da 20W fornisce 1000 lumen. Ogni ora consuma 20 W, quindi l’energia consumata in 1h risulta 20x10-3

kWh. Pertanto ogni ora di utilizzo costa 4x10-3 EUR, ovvero 0.4 centesimi di euro. La sua durata media è di

8000 h, quindi il suo utilizzo per tutta la sua durata media costa circa 32 EUR, cui va aggiunto il costo di

acquisto.

L’automobile

Si consideri un’automobile media con una sola persona a bordo. La potenza media necessaria a questa

automobile può essere valutata come:

carburante di

unitàper energia

carburante di unitàper distanza

giornoun in percorsa distanza

medio giornoun in

utilizzata energia

Una valutazione media di queste grandezze potrebbe essere fatta prendendo come riferimento 10 km medi

giornalieri, rispetto ai quali è possibile fare valutazioni per altre distanze percorse. Per la distanza percorsa

17

per unità di carburante in una guida media di un’automobile media in un traffico tipico delle città italiane si

può considerare circa 12 km/l. L’energia per unità di carburante dipende dal tipo di carburante. Per gli

idrocarburi in genere si può assumere un valore medio del loro potere calorifico di circa 12.5 kWh/kg nelle

stazioni di servizio italiane. Assumendo una densità media di 0.8 kg/l si ottiene che l’energia media per

unità di carburante utilizzata si può valutare in circa:

kWh/l 10 l

kg 0.8

kg

kWh 12.5

Si ottiene così:

personaper kWh/d 8.3 l

kWh 10

km/l 12

km/d 10

medio giornoun in

utilizzata energia

Al costo dell’energia elettrica questo equivale a

circa 1.67 EUR/d per persona (si valuta

facilmente che considerando circa 2 EUR/l la

benzina e il consumo ipotizzato per 10 km di

circa 0.83 l/d si ottiene lo stesso risultato). Si

considera, però, che in Italia, in media, una

persona percorra circa 50 km/d, ottenendo un

costo per persona di 8.35 EUR/d.

Energia dal vento

Energie alternative. Alternative a cosa? Alla combustione per esempio.

Il vento è una delle prime forme di energia con cui l’uomo si relaziona sin

dalla nascita.

La domanda, però, è: quanta energia può fornire il vento? E per quanto

tempo il vento può fornire energia? Occorre sviluppare delle valutazioni.

Quanta energia si può estrarre dal vento. La potenza di una massa di aria m

che si muove ad una velocità v

può essere valutata come:

42222

2

1323222

2

vDAv

t

Avtv

t

Alv

t

Vv

t

mv

dove A è l’area della sezione trasversale del cono di vento

che incide sulle pale della turbina eolica, t è il tempo, è la

densità dell’aria valutata circa 1.3 kg/m3. La potenza dipende

dalla velocità del vento e dal diametro D della turbina eolica. Inoltre le turbine eoliche di una centrale di

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produzione energetica eolica devono essere posizionate in modo tale da

non alterare il flusso di aria che incide su ognuna di loro. Questo richiede

che la distanza tra ognuna di esse sia pari ad almeno 5 volte il valore del

diametro delle turbine eoliche utilizzate. Infine, il vento ha velocità

maggiore ad alta quota, quindi risulta più efficace costruire torri molto alte

e con diametri, quindi, rilevanti. Per avere una prima valutazione basta

pensare che i basamenti delle torri di sostegno

sono composti di cemento armato di circa 500-

1000 chilogrammi, sono profondi da 20 a 30 metri ed hanno sezione 5 metri per 5

metri. Gli aerogeneratori producono rumore in due distinte forme:

1. una causata dal movimento delle parti meccaniche del moltiplicatore di

giri;

2. l’altra di natura aerodinamica dovuta sia alla rotazione delle pale che

fendono l’aria, soprattutto nella loro parte estrema, con una velocità

inferiore a quella del suono sia per il passaggio della pala a breve distanza

dalla torre metallica di sostegno (rumore cadenzato).

La continuità nella prosuzione energetica è un requisito fondamentale. Occorre,

quindi, effettuare studi sulla intensità del vento e sulla sua distribuzione temporale rispetto alle aree dove

si possono costruile centrali eoliche.

19

Il volo

L’aeroplano è stata una scoperta tecnologica che ha cambiato il modo di viaggiare, diminuendo i tempi di

percorrenza di distanze intercontinentali. E’ interessante

valutare il costo di un viaggio in aeroplano. Come esempio si

considera un Boeing 747-400. Questo aeromobile trasporta

utilizza 240000 litri di carburante (2.4x105 l = 240 m3) per

trasportare 416 passeggeri per 14200 km (la distanza tra Londra

e Los Angeles è 9000 km). Si considera il potere calorifico medio

del carburante pari a 10 kWh/l. Un viaggio di questo tipo

corrisponde ad una necessità energetica di:

gerokWh/passeg 5769 l

kWh 10

passeggeri 416

l 240000

passeggero ogniper

oun viaggiin

utilizzata energia

Considerando il costo del kWh si ottiene che il costo energetico di un viaggio di 14200 km costa a persona

1153.80 EUR.

Solare

L’energia raggiante proveniente dal Sole è la fonte primaria di energia della

Terra. Appare evidente che sia possibile sfruttare tale risorsa energetica per

produrre energia termica ed elettrica. Sulla Terra incide 1 kW di potenza ogni m2

di terreno rivolto perpendicolarmente alla radiazione solare. La produzione

energetica della radiazione solare può essere classificata come:

1. Solare termico: utilizzato per ottenere energia termica

2. Solare fotovoltaico: utilizzato per ottenere energia elettrica

3. Produzione di biomassa: utilizzata per ottenere biomasse per

utilizzo energetico, di carburante o di materiale da costruzione

4. Produzione di cibo: utilizzata per ottenere biomasse ad uso

alimentare oppure per allevamento di animali.

Il solare termico consente di ottenere acqua calda. Per le necessità

medie di una persona europea sono necessari 10 m2 di pannello.

Considerando un pannello con un rendimento medio del 50%, una potenza media della radiazione solare

pari a 110 W/m2 si ottiene una valutazione media di energia pari a 13.2 kWh/d per persona, con un costo

medio di 2.64 EUR per persona al giorno.

20

I pannelli fotovoltaici convertono

l’energia raggiante solare in energia

elettrica. Il fabbisogno energetico

giornaliero di una persona che viva in

Europa può essere ottenuto con un

pannello di 10 m2 con un rendimento

del 20%. Si ottiene così che in media

l’energia elettrica che si ottiene risulta

di 5.3 kWh/d per persona con un costo risultante di 1.06 EUR.

Una valutazione dell’energia che si riesce ad ottenere dall’utilizzo

delle biomasse può essere effettuata considerando che la densità

media di potenza delle biomasse che si possono coltivare in

Europa è 0.5 W/m2 e che mediamente sono destinati 3000 m2 di

terreno a persona (in Europa) per la loro coltivazione si ottengono

36 kWh/d per persona di energia, con un costo di 7.20 EUR al

giorno per persona.

Calore e condizionamento ambientale domestico

L’utilizzo del riscaldamento domestico viene considerato in

relazione al riscaldamento degli ambienti, al riscaldamento

dell’acqua per usi domestici, alla cottura dei cibi e quindi anche

all’uso dell’acqua e del gas. Il condizionamento estivo invece è

molto più legato alle abitudini individuali. Si possono fare

valutazioni generali di utilizzo energetico. Una valutazione dei vari

utilizzi porta a circa 37 kWh/d per persona in Europa con un

relativo costo giornaliero di 7.4 EUR per persona al giorno.

Produzione idroelettrica

Si valuta che la densità di potenza che si può ottenere dalla

produzione idroelettrica è pari a 0,02 W/m2 di territorio.

Moltiplicando questo valore per la superficie dell’Europa e

dividendola per la densità di popolazione totale e considerando

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un rendimento medio del 25% si ottiene 1.5 kWh/d per persona.

L’energia dalla terra e dal mare

1. Geotermico

2. Energia dalle maree

3. Energia eolica in alto mare

Riflessioni

1. Risorse. Che cosa sono? Quali sono? Il loro utilizzo. La loro sostenibilità.

2. Cambiamento climatico. Interazione Sole-Terra-Universo e modificazioni spontanee della

composizione atmosferica. Attività antropiche e modificazioni naturali indotte.

3. Sostenibilità. Che cosa significa. Come si realizza. Come si valuta. Quali concetti sottende.

4. Storia. Nascita e sviluppo delle tecnologie energetiche. Incremento demografico e necessità

energetica. Miglioramento delle condizioni di vita e incremento demografico.

5. Emissioni di anidride carbonica equivalente. Che cosa è l’anidride carbonica equivalente? Perché si

usa questa grandezza? Quali sono le principali cause di emissione? Come sono distribuite le

emissioni per tipologia di attività? Come si distribuisce la sua emissione per nazione?

6. Problematiche connesse al cambiamento climatico. Il ciclo dell’anidride carbonica. La durata del

ciclo dell’anidride carbonica in relazione con i tempi delle attività antropiche.

7. La produzione di energia. L’uso razionale dell’energia. Il risparmio di energia come fonte energetica.

Richieste di energia per settore energetico. Valutazione delle proprie necessità di energia e dei

propri consumi. Valutare il costo medio del proprio consumo energetico per tipologie di utilizzo e

globale.

8. Utilizzo dei mezzi di trasporto. Loro costo energetico ed economico pro capite. Necessità

energetica. Costo della produzione dei carburanti. Emissione di anidride carbonica e anidride

carbonica equivalente per ogni mezzo di trasporto. Quale mobilità sostenibile per il XXI secolo?

9. Un’automobile percorre 10 km urbani in circa 15 min. La potenza utilizzata equivale a 415 h di

utilizzo di una lampadina a fluorescenza da 20 W a 1000 lumen. Quale è la relativa emissione di

anidride carbonica. Come si valuta l’emissione di anidride carbonica per tipologie di servizi di uso

comune? E industriale? E commerciale? Quali possono essere le valutazioni sui trasporti alternativi

(autobus, tram, metropolitane, motocicli, biciclette, …) all’automobile in relazione alla produzione

di anidride carbonica?

10. Energie alternative. Quali possibilità. Quali problematiche tecnologiche. Quale impatto ambientale.

Quale applicazione sostenibile. Quali costi.

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11. Energia eolica. Valutazione del suo utilizzo e delle problematiche connesse. Come valutare la reale

fattibilità di un impianto eolico. Impianti eolici nel mondo. Impianti eolici in Italia. Quali impianti

eolici. Come si valuta il rumore generato dalla turbina eolica?

12. Trasporti aerei. Tecnologie del volo in relazione al risparmio energetico. Impatto ambientale del

volo: emissione di inquinanti e valutazione dell’anidride carbonica. Forme di volo e valutazione

della loro sostenibilità.

13. Solare termico. Solare fotovoltaico. Valutazioni. Applicazioni. Reale utilizzo. Problematiche

connesse. Tecnologie innovative. Tecnologie impiegate. Smaltimento dei pannelli. Problematiche

ambientali.

14. Biomasse. Impiego delle biomasse. Problematiche etiche relative alle biomasse. Le biomasse e i

biocombustibili. Tecnologie energetiche relative alle biomasse. Biomasse e biocompatibilità degli

edifici. Effettivo utilizzo delle biomasse.

15. Uso domestico dell’energia. Valutare le proprie esigenze relativa al consumo di acqua, gas, energia

elettrica, energia termica. Valutare la necessità di una città media (scegliere una città). Valutare la

relativa produzione di anidride carbonica. Valutare le necessità di un luogo di lavoro medio. Il

risparmio energetico influisce sulla riduzione di emissione di anidride carbonica. Come? In quale

misura? Con quali costi? La coibentazione. Tecnologie relative. Costi e fattibilità. Tipologie di

riscaldamento e tecnologie relative. Utilizzo del riscaldamento. Recupero energetico dai gasdotti.

Acqua e necessità individuale. Il problema etico dell’acqua. Risparmio dell’acqua.

16. Il ciclo dell’acqua. La distribuzione della pioggia. Utilizzo delle centrali idroelettriche. Impatto

ambientale? Centrali idroelettriche da bacino e fluviali. Nuove tecnologie che utilizzano l’acqua per

produrre energia. La coclea di Archimede.

17. Illuminamento pubblico. Quali tecnologie. Quale impatto ambientale. Come scegliere tra le

differenti tecnologie.

18. Geotermico. Quali problematiche. Quali tecnologie. Quali sviluppi.

19. Maree. Quali tecnologie. Quali condizioni di utilizzo.

20. Vento in alto mare. Altre forme innovative di produzione energetica. Le celle a combustibile. Quali

altre forme di produzione energetica esistono: limiti, prospettive future, come valutarli.

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