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Atti del convegno a Ecomondo Rimini convegno CSS-Combustibile ECOCARBON - 08.11.2013. Domande e risposte ambientali di assoluta importanza ed immediatamente realizzabili.
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1 1
ECOMONDO – Rimini
C.S.S. “ Combustibile Solido Secondario …
dalle parole ai fatti “
L’importanza di diversificare ed equilibrare il
“Mix delle Fonti”
Rimini, 8 Novembre 2013
relatore: Rinaldo Sorgenti Vice-presidente: Assocarboni
www.assocarboni.it
PdL: Seminario di auto-formazione n. 19
Quesito fondamentale:
“ LAVORO, AMBIENTE & ENERGIA “
Trinomio Possibile ?
Risposta: Certamente si!
LAVORO : Condizione indispensabile ed imprescindibile. AMBIENTE : Esigenza fondamentale e di interesse comune.
ENERGIA : Elemento alla base di benessere e sviluppo.
Vediamo come, nei principali Paesi avanzati del Mondo, si produce l’elettricità, volano del
progresso e del benessere attuale
2
3 3
Mix delle fonti 2011 – Paesi Ue
Paese
Carbone
Nucleare
Gas
metano
Olio C.
Idro
Altre
rinnov.
(geo)
Eolico e
Solare
FV
Altro
e Rifiuti
Germania 45% 18% 15% 0,1% 4% --- 10,7% 7%
U.K. 30% 19% 40% 1% 2% --- 4,3% 4%
Francia 4% 79% 4% 1% 9% --- 2,6% 1%
Spagna 15% 20% 29% 5% 11% --- 17,6% 2%
ITALIA 17% --- 47% 6% 16% 2% 7% 5%
UE 27 24% 25% 24% 2% 16% 0,2% 4,8% 4%
Dati IEA – Electricity Info. 2012 N.B.: Italia - Dati riferiti alla SOLA produzione NAZIONALE !
Mix delle fonti 2011 – Paesi G8
Paesi Fonti Carbone Nucleare Metano Olio C. Idro Geo
Wind & Solar Altro
Totale TWh
Germania 45% 18% 15% 0,1% 4% - - 10,7% 7% 615
Italia 17% - - 47% 6% 16% 2% 7% 5% 299 (*)
U.K. 30% 19% 40% 1% 2% - - 4,3% 4% 365
Francia 4% 79% 4% 1% 9% - - 2,6% 1% 562
USA 43% 19% 24% 1% 8% 0,4% 2,9% 2% 4.343
Canada 13% 14% 9% 1% 59% - - 3,2% 1% 635
Giappone 34% 10% 34% 10% 9% 0,2% 0,8% 2% 1.058
Russia 16% 17% 50% 1% 16% - - - - - 0,3% 1.032
Media G8 33% 21% 26% 2% 13% 0,3% 3% 2% 8.909
4 (*) SOLO Produzione Nazionale.
5 5
Mix delle Fonti di Produzione Elettrica nel 2011
Fonti Mondo
(~20.200 TWh)
Europa 27 (~3.400 TWh)
Italia (~345 TWh)
Carbone 41% 24% 15%
Gas naturale 21% 24% 41%
Idro 16% 16% 14%
Nucleare 13% 25% 13% ( )
Petrolio 5% 2% 5%
Eolico/solare 1,7% 4,8% 6%
Geotermico 0,3% 0,2% 2%
Altri 2% 4,2% 4%
( ) Importazione d’oltralpe. Ufficialmente la fanno apparire da … “Fonti Rinnovabili” !
Elaborazione dati: Assocarboni - Fonte: Eurostat e Terna
6 6
Indice consumo E.E. - 2011
G8 Produzione E.E. - GWh Popolazione Consumo pro capite
Canada 635.900 33.759.742 18,7
USA 4.343.200 310.232.863 13,9
Giappone 1.057.600 126.804.433 9,0
Francia 561.900 64.768.389 8,9
Germania 614.500 81.644.454 7,8
Russia 1.032.300 139.390.205 7,4
UK 365.400 62.348.447 6,2
Italia (*) 345.000
60.748.965 5,6
Spagna 291.800 46.505.963 6,6
(*) inclusa quota import = 13,2% (45,5 TWh)
La produzione fatta in Italia è SOLO = 299,5 TWh
Fonte: U.S. Census Bureau e Eurostat;
Elaborazione dati: Assocarboni
7 7
Sostenibilità
Definizione:
“Equilibrio fra il soddisfacimento delle
esigenze presenti senza compromettere
la possibilità delle future generazioni di
sopperire alle proprie“.
(Rapporto Brundtland, 1987).
8 8
Sostenibilità energetica: potenziale longevità del sistema energetico a supporto della vita umana; sostenibilità sia in termini ambientali che economici.
Caratteristiche di un sistema energetico affidabile:
1) Facilità degli approvvigionamenti
2) Economicità
3) Continuità (vs. intermittenza di eolico e solare)
4) Sicurezza strategica
5) Efficienza di utilizzo
6) Rispetto ambientale
Sostenibilità energetica
9 9
Il carbone: fonte sostenibile !
Perché:
1) Facilità degli approvvigionamenti
2) Economicità
3) Continuità (vs. intermittenza eolico e solare)
4) Sicurezza (strategica e fisica)
5) Efficienza di utilizzo
6) Rispetto ambientale
Caratteristiche
intrinseche e
storiche
Frutto
dell’evoluzione
tecnologica
10 10
1) Facilità degli approvvigionamenti
Riserve abbondanti ed è facile da trasportare
11
2) Economico
Prezzi dei combustibili fossili
Moneta corrente dell'anno
0
150
300
450
600
750
1970
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
2010
US$/Unità
Brent (US$/bbl)
Brent (US$/tl)
Gas German
Import
(US$/Kmc)
Carbone cif
NWE (US$/t)
Elaborazione: SSC
12 12
Prezzo combustibili: previsioni
Fonte: DECC (Department of Energy and Climate Change) - UK
13 13
2) Economico
Carbone: Basso costo materia prima = basso costo kWh !
14 14
3) Affidabile (continuità)
“ He’s not much fun in the evenings,
he’s solar powered ”
Elettricità:
Deve essere
disponibile sempre,
quando serve!
15 15
4) Sicuro
Disponibilità:
Riserve distribuite in
molte aree del Mondo
e non concentrate in
poche zone.
16 16
4) Sicuro
anche Fisicamente:
non esplosivo,
non tossico,
non inquinante,
se accidentalmente si
riversa in mare.
17 17
5) Efficiente
(*) Ultra Super Critical
Soprattutto se usato in impianti
USC (*) = 45%
18 18
Grazie alle nuove tecnologie: CCT e CCS
6) Eco-compatibile
19 19
Le nuove tecnologie: CCT e CCS
Cosa sono le CCT ?
CCT = Clean Coal Technologies Moderne tecnologie degli impianti di generazione elettrica e di
combustione in genere, idonee all’utilizzo del carbone efficiente e
compatibile con l’ambiente.
- Riducono emissioni nocive in atmosfera (SO2, NOX, particolato)
- Migliorano gestione del carbone (estrazione, trasporto, stoccaggio)
- Migliorano riutilizzo dei sottoprodotti e smaltimento dei reflui
- Migliorano efficienza di conversione energetica dell’impianto
- Migliorano affidabilità e disponibilità dell’impianto
- Riducono costi di capitale e di gestione e generazione dell’impianto
20 20
Le nuove tecnologie: CCT e CCS
Cosa sono le CCS?
CCS = Carbon Capture and Storage
( relativa alla emissioni di CO2 )
1) LUOGO: Il problema prescinde dal luogo di
emissione, perché la portata è globale.
2) FASE DI CATTURA CO2 : dovrebbe riguardare sia la
fase di “pre-combustione” che di “post-combustione”.
3) APPLICAZIONE: la riduzione CO2 dovrebbe essere
applicata a tutti i settori energivori industriali.
21 21
CCS in “Post-Combustione”: il caso Italia
Sistema termoelettrico italiano è troppo sbilanciato nei confronti del Gas (NGCC).
Applicazione delle tecniche CCS solo ad impianti a Carbone (?) permetterebbe solo modesti risultati e comporterebbe una alterazione dei principi europei di libera concorrenza tra Prodotti ed Operatori.
CO2 deve essere catturata da TUTTI gli impianti alimentati con combustibili fossili.
22 22
Confronto: emissioni di CO2 - Settore E.E.
Dati: Terna
Italia Combustibile
Fattore emissivo
tCO2/tep
CO2
Mil. Tonn. 2010
CO2 %
quota
2010
Gas 2,361 58,131 56,4%
Olio comb. 3,231 6,953 6,7%
Carbone 3,990 35,927 34,8%
Altri comb. 2,097 2,146 2,1%
Totale Italia 103,157
CO2 % 2010 - ITALIA
56,4%
6,7%
34,8%
0,0% 20,0% 40,0% 60,0%
Gas
Olio comb.
Carbone
Carbone
Olio comb.
Gas
23 23
Cattura CO2 in fase “pre-combustion”
Situazione attuale:
Gli impianti a Gas (NGCC) sono spesso
preferiti perché emettono un quantitativo
all’incirca dimezzato di CO2 in fase di
combustione: “post-combustion”; però …
Non considerate le emissioni (“venting”)
effettuate in fase di estrazione del Gas:
“pre-combustion”.
24 24
The Wall Street Journal of Europe: 26/12/2008
“Exxon could benefit from emissions work” by Russel Gold.
“ …. Exxon …. is spending $70 million to expand by 50% the plant’s
capacity to capture carbon dioxide, brought to the surface along
with the natural gas. The plant separates the natural gas from
impurities.
Note: “ About 1/3 of the world’s natural-gas reserves are mixed with high levels of carbon dioxide (CO2), according to Exxon Mobil.
That means, producing more natural gas will lead to even more carbon dioxide being vented into the air.
Just an example: In Exxon’s natural-gas fields near La Barge (USA), about 65% of the gaseous mixture from the wells is carbon dioxide (CO2). Natural gas is only 22%.”
CCS in fase “Pre-Combustione”: Mondo
Lifecycle GHG emissions from Shale Gas
25
Figure 4. Comparison of total shale gas GHG emissions of Howarth et al. to Barnett Shale emissions of Skone
after adjustment to an EUR of 1.24 bcf, with and without an adjustment to match the EPA emissions
inventory. This assumes a 20-year timeframe with a GWP for methane of 105. (ndr: IPCC dice 25 !)
Note that the Howarth et al. estimates include distribution losses which the Skone estimates do not.
Fonte: Post Carbon Institute – July 2011
Comparison of Shale Gas to Coal
Implications of GWP on the Comparison of Shale Gas to Coal
Methane (CH4) is a potent greenhouse gas with a relatively short residency time in
The atmosphere compared to carbon dioxide (CO2). The global warming potential
(GWP) of methane according to the IPCC (2007) is 25 and 72 times that of carbon
Dioxide over 100- and 20-year timeframes, respectively.
These GWP estimates have been recently revised by Shindell et al. (2009) to 33
and 105 times that of carbon dioxide over 100- and 20-year timeframes, respectively.
Howarth et al. point out that, as natural gas is being promoted as a low-GHG-impact
“transition” fuel by natural gas proponents, including some environmental groups,
The short-term impact of conversion to natural gas on GHG emissions is crucial.
If short-term Emissions from shale gas (the major hope in increasing U.S. supply) is
considered, in fact it makes emissions worse over the next two or three decades, a
significant increase in Shale Gas production would be counterproductive to
nationwide efforts to reduce GHG emissions. 26
27 27
AGW: Anthropogenic Global Warming
Alzi la mano chi pensa che i gas serra non abbiano effetto, e che quindi ci
si debba tutti trovare un nuovo lavoro. Allora? … Nessuno?
28 28
Il caso Italia: strategia necessaria
Conclusioni:
Per poter:
- Migliorare competitività
- Ridurre i rischi di approvvigionamento
- Incrementare la sostenibilità
L’Italia deve equilibrare il proprio “ Mix delle Fonti”:
1) Carbone: Raddoppiare suo contributo, con
utilizzo di CCT e CCS.
2) Gas Metano: Ridurre/dimezzare l’uso.
3) Nucleare: Valutare se continuare l’import, dopo
l’esito del recente Referendum ???
29 29
Il carbone: fonte sostenibile nel tempo?
Riserve di combustibili fossili “convenzionali”
nel Mondo (2010):
Carbone = 118 anni
Gas = 59 anni
Petrolio = 46 anni
in rapporto ai consumi attuali. (Fonte: BP Statistical Review 2011)
I combustibili fossili:
base dello sviluppo economico e del
benessere anche per i prossimi 30-40 anni. (fonte: IEA – Parigi)
30 30
Previsione impiego fonti energia
Fonte: BP Energy Outlook 2030
A prescindere dai
concetti speculativi
spesso evocati,
le previsioni a medio
termine degli esperti
indicano:
31 31
Perché il carbone è ……….
- Diffuso ampiamente nel mondo
- Disponibile in grandi quantità
- Economico (molteplicità di fornitori)
- Sicuro (non è velenoso, ne’ esplosivo)
- Eco-compatibile grazie a CCT e CCS.
XXI Secolo: Perché il CARBONE?
32 32
Il carbone: transizione verso le energie del futuro
Inoltre:
Ponte storico-tecnologico verso l’energia del futuro, frutto di ricerca e innovazione tecnologica: processo infinito.
Carbone: la fonte energetica del presente e del futuro a medio termine (almeno per i prossimi 30-40 anni). Lo dimostrano i dati sul modo di produrre elettricità dei Paesi più sviluppati.
Nota: Solo gli impianti a Carbone possono congiuntamente bruciare carbone con una quota di CSS.
33 33
E’ più facile spaccare un atomo che
un pregiudizio!
Carbone pulito? Una realtà !
34 34
Grazie per la vostra attenzione !
Rinaldo Sorgenti
Carbone: chiave per la sostenibilità!
Per info: www.assocarboni.it
Carbone: chiave del presente per garantire il futuro!