2015/03/08 - Forlì in Transizione Energia Materia Ambiente Popolazione Ing. Andrea Fanelli...

2015/03/08 - Forlì in Transizione

Energia Materia Ambiente Popolazione

Ing. Andrea FanelliAssociazione ASPO Italia

Alcuni strumenti per:

• Capire come funziona il mondo,• Valutare la situazione,• Scegliere le azioni sensate


Argomenti della presentazione Premessa

Il Mondo in cui viviamo Quali sono le Regole del gioco, come funziona Informazioni oggettive sulla situazione La Popolazione nel tempo Previsioni ed Azioni

Alcuni Strumenti per Valutare Consapevolmente da ROI ad EROEI valutare e sfruttare l’Energia Incorporata

(Grigia, “Embedded”, LCA)

Ing. Andrea [email protected]

2


Le Misure del Mondo


3

Il mondo è grande, ma “finito”

Foto

da

arch

ivi N

ASA

Non si scende e non si può fare il pieno ….


Energia e Materia – Flusso e Stock


4

Petrolio, Gas(idrocarburi fossili)

Uranio(minerali fissili)

Materie prime(minerali)

Energia(Trasformazioni)Aria

Acqua

Sole6500°C

Energia(Flusso)

Terra

Cibo

Caloreinterno

6500°C

Rotazioneterrestre

Energia chimica Accumulo di energia solare (stock)

Energia nucleare (fisica - fissione) (stock)

Energia termica e meccanica (fisica - stock)

Nessuna Energiao Materia è infinita

Permesse solotrasformazioni tra varitipi di energia (1° principio)

Flusso energia sempre da“Temperature Alte” a “Temperature Basse”(2° principio - entropia)

Rendimento delle trasformazioni è sempre minore di 1

Energia Eolica(derivata dal Sole)

Energia Idraulica(derivata dal Sole)

Energia

(Flusso) Energia Solare diretta

14°C287°K

-269°C4°K


Energia e Materia – Flusso e Stock 2


5

Solare diretto ed indiretto è abbondante• Solare termico (bassa ed alta temperatura)• Solare fotovoltaico• Eolico (derivato dal Sole)• Idro (derivato dal Sole)

Parecchie materie prime sono “in riserva”(non c’è il tappo per fare il pieno e

non c’è neanche la stazione di servizio)


Energia e Materia – Flusso e Stock 2


6


MateriePrime


7

2015/03/08 - Forlì in TransizioneIng. Andrea [email protected]

8

Materie Prime - Carbone


9

Materie Prime


Energia SOLARE e le altre energie


10


11

Energia SOLARE e le altre energie 2


Cicli CHIUSICicli APERTI


12


Le Regole del Gioco


13


Prevalenza diformazione teorica

Prevalenza dell’accumulo di esperienza

I “tempi” dell’Uomo – Ciclo di vita lavorativa

1. 5 – 18/25 => studio, formazione teorica• Crescita rapida conoscenze teoriche• Un po’ di esperienza “generica”

2. 25 – 65 => fase lavorativa• Crescita esperienza “Specifica/operativa” (però legata al passato, svalutata dal “cambiamento”)• Calo della conoscenza teorica (statica, anch’essa svalutata dal “cambiamento”)• Mantenimento/crescita conoscenza teorica/pratica (aggiornamento/formazione continua (pag. 17

Previtali))

• Nota sulla “evoluzione lenta” delle abitudini umane

0 25 45 655

Andamento (qualitativo) dell’accumulo di“Formazione” ed “Esperienza” personale

Anni

Trend “base” senza imparare ad imparare

Organizzazione che Impara e Cambia sempre

Paragone periodo “artigianale/preindustriale”


La Situazione Energie FOSSILI


16

Non serve sapere la data esatta del picco di estrazione delle risorse per capire che, prima o poi, ne potremo estrarre quantità sempre minori,con sforzi e costi sempre maggiori,senza possibilità di scelta,perché è una Legge Naturale.


Oggi, 2013, è una Previsione Facile


17

•Il modello, del 1970, è stato verificato confermandone la robustezza•Le risorse mondiali sono limitate e la crescita continua è IMPOSSIBILE• Passare subito ad usare Energie di Flusso, che riceviamo dal Sole• Ridurre la “Dispersione” di Materia Prima (concentrazione)

• Prolungare l’uso normale dei beni• Riutilizzi ulteriori dei beni già costruiti• Riciclo del materiale quando l’uso diventa impossibile

Limiti fisici alla CRESCITAe non allo Sviluppo


Se ne parla anche oggi (all’estero)

http://www.theguardian.com/commentisfree/2014/sep/02/limits-to-growth-was-right-new-research-shows-were-nearing-collapse?CMP=fb_gu


18









Tipi di energia usati nel tempo


19


Popolazione nel Tempo


20

oltre 7 miliardi

mettendoin scala

Primo pozzo dipetrolio 1859

1290 - 1340Piccola era glacialeCarestie in Europa

Crisi banche di Firenze Peste nera

Termodinamica1858

Piramidi2700 AC

Agricoltura10.000 AC

Colosseo78 DC


La Logica delle Azioni• Abbattere gli sprechi (veloce)

• Eliminare consumi inutili, sia di energia che di materia prima (impianti/beni)• Estensione vita oggetti, riuso, “sobrietà”, ...• (richiede un riallineamento dei “Valori” culturali)

• Uso razionale delle energie (lento)• Scelta delle fonti ottimali per i vari utilizzi, tra quelle di “Flusso”

• Solare termico per riscaldamento abitazioni e sanitario• Solare fotovoltaico, eolico (alta quota) per energia elettrica

• Usare le energie pregiate (di stock, fossili) per preparare la transizione al futuro in cui praticamente solo le energie rinnovabili saranno disponibili

• (richiede capacità concrete nei decisori e “Capitale” investito)

• Selezionare Azioni e Tecnologie ad alto EROEI e con minimo impiego di energia e materie prime pregiate


21


EROEI intuitivo


22


ROI ed EROEITecnologia EROEI

(Elliott)EROEI(Hore-Lacy)

EROEI Altri autori

Grande idroelettrico 50-250 50-200 Mini idro 30-270 Petrolio “anni d’oro” 50-100 Petrolio oggi 5-15

[1]Eolico 5-80 20 Nucleare 5-100 10-60 <1[2]Fotovoltaico a film sottile 25-80

[3]Fotovoltaico convenzionale (silicio)

3-9 4-9 <1[4]

Carbone

2-7 7-17

Gas Naturale

5 - 6

Biomassa

3-5 5-27

Etanolo

0.6[5]-1.2[6]

Sabbie bituminose

<1?


23

ROI = Return On Investment [€/€](Soldi recuperati alla fine della vita dell’investimento)

• è un rapporto tra valutazioni monetarie• è un valore variabile in funzione del contesto• influenzato dalle “quotazioni di mercato”che sono soggettive e ricadono nelle leggi “Umane”

EROEI = Energy Return On Energy Investment [J/J](ENERGIA recuperata alla fine della vita dell’impianto)

• è un rapporto tra misure di energia, oggettive• è una misura fisica, ripetibileè oggettiva e ricade nelle leggi “Naturali”

EROEI < 1 è una perdita da subitoEROEI = 1 è una perdita fino alla fine, forse pareggeremoEROEI > 5 è la stima di EROEI minimo necessario per garantire il sostentamento della Società

http://www.aspoitalia.it/documenti/bardi/eroei/eroei.html







EROEI 2


24

L’EROEI delle risorse energetiche diSTOCK si riduce sempre col tempo

(miniere/pozzi scomodi)(minerale meno concentrato)

(petrolio di minor pregio:light => heavy, sweet => sour)


EROEI necessario per la vita della Società


25


EROEI


26

Prof. Charles A. S. HALL


Energia “Grigia” (Incorporata, Embedded)• E’ l’energia utilizzata per costruire gli oggetti, “congelata

nell’oggetto” finché non viene distrutto/riciclato completamente.• Si calcola sommando tutte le energie usate, partendo dall’inizio

del processo, comprendendo a cascata anche tutte le energie impiegate per supportare la produzione delle materie e dei componenti e delle lavorazioni necessarie.

• Le materie prime a bassa concentrazione richiedono molta energia per essere rese utilizzabili, quindi l’uso dei minerali meno pregiati/concentrati comporta un peggioramento del “costo energetico” della produzione degli oggetti (ed anche una riduzione dell’EROEI).

• I prodotti ad alta tecnologia ed i grossi impianti hanno un altissimo contenuto in energia “grigia”.


27


Energia “Grigia” (Incorporata, Embedded) 2• I prodotti “Usa e getta” sprecano, in un numero ridotto di utilizzi,

(a volte uno solo) tutta l’energia congelata nel prodotto gettato.• I prodotti progettati male non permettono la riparazione ed

obbligano a disperdere molta energia con la carcassa e le parti funzionanti invece di sostituire solo una parte.

• Gli imballaggi eccessivi (Overpackaging) normalmente aggiunti per fini estetici e di promozione alla vendita peggiorano di molto la quantità di energia sprecata con i prodotti (ed aumentano il volume ed il peso dei rifiuti).

• I materiali compositi, sono difficili/impossibili da riciclare e quindi disperdono maggiori quantità di materiale ed energia quando vengono dismessi (plastiche accoppiate, laminati di rivestimento, plastiche con ritardanti di fiamma e cariche inerti/coloranti, ecc.).


28


Conclusioni

Guardate con occhio nuovo le cose attorno a voi.

Cercate di vedere “attraverso le cose” il valore REALE di materiale ed energia che incorporano.

Prima di fare scelte, oltre alla valutazione economica, fate anche una valutazione energetica delle conseguenze delle vostre scelte, con la logica dell’EROEI.

Non serve fare conti precisi, a volte basta anche solo porsi la domanda ……..


29


PerApprofondire


30


Grazie per l’attenzione

Andrea Fanelli335 7 634 630

[email protected]@gmail.com


31

mailto:[email protected]

mailto:[email protected]

2015/03/08 - Forlì in Transizione Energia Materia Ambiente Popolazione Ing. Andrea Fanelli...

Documents

Transcript of 2015/03/08 - Forlì in Transizione Energia Materia Ambiente Popolazione Ing. Andrea Fanelli...