Sviluppo di indici per la valutazione della sostenibilità di centri urbani

e loro applicazione alla città di Treviso

PROGETTO DI RICERCA (marzo 2014 – marzo 2015)

Assegnista Arch. Maurizio Pioletti

Responsabile Dott. Daniele Brigolin

Tutor azienda Dott. Giacomo Cireddu

Supervisore Prof. Roberto Pastres

Finanziatore Regione del Veneto

Programma Fondo Sociale Europeo

Partners Dip. Scienze Ambientali, Informatica e Statistica & StudioSMA Mogliano Veneto.

Il METABOLISMO URBANO come MODELLO di GESTIONE DELLE RISORSE nella SMART CITY

Treviso Smart Community

Che cos’è il METABOLISMO URBANO?

E’ il PROCESSO per cui le città possono essere paragonate a dei sistemi viventi.

(CITTA’ come ECOSISTEMI)

Si nutrono di risorse: acqua, materia, energia.

(CITTA’ come CONSUMATORI)

Consumano le risorse trasformandole.

(CITTA’ come METABOLIZZATORI)

Si alimentano e producono rifiuti solidi.

(CITTA’ come INQUINATORI DELLE TERRE)

Si abbeverano e producono acque reflue.

(CITTA’ come INQUINATORI DELLE ACQUE)

Respirano e producono emissioni gassose.

(CITTA’ come INQUINATORI DELL’ARIA)

Il METABOLISMO URBANO come MODELLO di GESTIONE DELLE RISORSE nella SMART CITY

CONTABILIZZAZIONE

DEI CONSUMI

(INPUT)

QUANTIFICAZIONE

DELLE EMISSIONI

(OUTPUT)

DEFINIZIONE

DEGLI IMPATTI

MISURE DI

MITIGAZIONE E

COMPENSAZIONE

DEGLI IMPATTI

APPROCCIO

METABOLICO

SMART

MANAGEMENT

DELLE RISORSE

Il METABOLISMO URBANO come MODELLO di GESTIONE DELLE RISORSE nella SMART CITY

RILEVAMENTO E

CONTABILIZZAZIONE

DEI CONSUMI

IN CONTINUO

QUANTIFICAZIONE

DELLE EMISSIONI

E ALLARME

EMERGENZA

SFORAMENTI

MONITORAGGIO

IN CONTINUO

DEGLI IMPATTI

EFFICACIA

E TEMPESTIVITA’

NELLA

REALIZZAZIONE

DI MISURE

SMART

MANAGEMENT

DELLE RISORSE

Come studiare il METABOLISMO URBANO di un territorio comunale?

ANALIZZANDO i FLUSSI di ACQUA ed ENERGIA in ENTRATA ed in USCITA ATTRAVERSO I

CONFINI DEL SISTEMA URBANO

Comprendendo il FUNZIONAMENTO del SISTEMA IDRICO per RIDURRE lo SPRECO di ACQUA

CAPENDO QUANTO il CONSUMO di ENERGIA in CITTA’ CONTRIBUISCE al SURRISCALDAMENTO GLOBALE e

quindi ai CAMBIAMENTI CLIMATICI

Il METABOLISMO URBANO dell’ACQUA

Consumo d’acqua e destino delle acque reflue

Il modello di bilancio di massa dell’acqua scenario attuale

Non sono presenti forme di riciclo. Perdite dell’acquedotto: 33 %.

Flussi: mc/anno

Il modello di bilancio di massa dell’acqua scenario ottimizzato

Comparti target: riciclo fino 48%. Perdite dell’acquedotto: 7 – 10 %.

Flussi: mc/anno

Calcolo di indicatori attraverso Ecological Network Analysis

Total System Throughput (TST): livello di attività del sistema Ascendency (A): Efficienza del sistema nel processare l’energia Overhead (O): Capacità del sistema di adattarsi a nuove perturbazioni Capacity (C) = A+O A/C: indicazione della posizione del sistema nel trade-off tra efficienza e resilienza

Indicatori Treviso (82.807 ab.)

Scenario presente

Treviso (82.807 ab.)

Scenario di

ottimizzazione

Ravenna (165.000 ab.)

Bodini et al.

Sarmato, PC (3.000 ab.)

Bodini et al.

TST

61.770.664 56.627.442 2.531.900.000 76.806.000

Ascendency

89.640.472 97.038.876 4.842.400.000 144.420.000

Overhead

150.795.530 127.967.487 3.483.000.000 115.030.000

Capacity

240.436.002 225.006.364 8.325.400.000 259.450.000

A/C

0,37 0,43 0,58 0,56

Punti deboli del metabolismo dell'acqua

20% dell’acqua potabile immessa si perde per falle strutturali, ovvero il 30% di tutta quella distribuita dall’acquedotto.

Alcuni usi dell’acqua potabile potrebbero venire sostenuti dal consumo di acque grigie depurate o da acque piovane depurate. con una riduzione dello spreco fino al 50%.

Si sfrutterebbe pienamente la potenza del depuratore se si riducesse l’apporto di acque meteoriche alla fognatura mista.

Non tutte le utenze sono allacciate alla fognatura e collegate ad un depuratore.

Gli utenti che sfruttano acqua da pozzi privati non informano l’autorità competente della captazione che effettuano.

Limiti del sistema analizzato

Attività locali di consumo di

ENERGIA ELETTRICA

Attività locali di consumo di

GAS NATURALE

Attività di consumo di ACQUA POTABILE

Attività locali di consumo di

DERIVATI PETROLIO

Produzione di

RIFIUTI SOLIDI

Produzione di RIFIUTI LIQUIDI

Produzione di emissioni in

aria , acqua, suolo

Mobilità ferroviaria

Mobilità aerea

Mobilità locale su gomma

Consumo di cibo e

bevande

Consumo di materiali da costruzione

Prodotti di consumo

Primo trattamento di

rifiuti solidi

Trattamento finale di rifiuti solidi

Attività di consumo di acqua non potabile

Trattamento di rifiuti liquidi

Produzione remota

ENERGIA ELETTRICA

Estrazione remota

GAS NATURALE

Estrazione remota

PETROLIO

Produzione e manutenzione

di veicoli e strade

Produzione e manutenzione

di veicoli e aeroporti

Produzione e manutenzioni di treni e ferrovia

Consumare energia e produrre gas serra: LCA dei consumi energetici urbani

Calcolo di indicatori di impatto a partire da LCA Impronta di carbonio: CO2 eq

CONSUMO DI ENERGIA Inventario dei consumi

lungo il ciclo di vita

PRODUZIONE DI EMISSIONI che contribuiscono al

surriscaldamento globale

GWP

(IPCC 2013)

Lifetime

Anni

GWP time horizon

20 anni 100 anni

Metano 12.4 86 34

HFC-134a (IDROFLUOROCARBURI) 13.4 3790 1550

CFC-11 (CLOROFLUORCARBURI) 45.0 7020 5350

N2O (PROTOSSIDO DI AZOTO) 121.0 268 298

CF4 (PERFLUOROCARBURI) 50000 4950 7350

GLOBAL WARMING POTENTIAL

GWP (CO2) = 1

INVENTARIO

DELLE

EMISSIONI

lungo il

ciclo di vita

[ton CO2 eq]

IMPRONTA DI CARBONIO / RESIDENTE nel COMUNE DI TREVISO = 8,48 ton CO2 eq/res (2012) Elaborazione ottenuta con Sima Pro 8 Ecoinvent 3 – GHG protocol – LCA

Tutta la corrente

elettrica

consumata nel

sistema da tutti

i settori

economici.

Tutta il gas

naturale

consumato nel

sistema da tutti

i settori

economici .

GPL, gasolio, oli

consumati nel

sistema da tutti

i settori,

esclusa la

mobilità.

Tutti i trasporti

su gomma nel

sistema di tutti i

settori

economici.

Quota di voli

sull’aeroporto di

Treviso

riconducibili ad

utenti trevigiani.

Quota di viaggi

ferroviari relativi

alla stazione

O-D Treviso

Centrale.

Captazione,

distribuzione,

depurazione,

smaltimento

dell’acqua

potabile.

ELETTRICITA’ GAS NATURALE DERIVATI PETROLIO TRASP. GOMMA TRASP. AEREI TRASP. FERROVIARI ACQUA

Calcolo di indicatori di impatto a partire da LCA Impronta di carbonio: CO2 eq

Impronta di Carbonio e Cumulative Energy Demand a confronto

Come si possono ridurre gli impatti?

con il POTERE PUBBLICO: POLITICHE PUBBLICHE, PIANIFICAZIONE DEL TERRITORIO, PROGRAMMAZIONE DELLE OPERE

(ad es. Incentivi, finanziamenti, project financing, PAT, PAES, VAS, RE, Piani triennali dei lavori pubblici)

con il POTERE DELLA SCIENZA E DELLA TECNICA: CON LA DIFFUSIONE E LO SFRUTTAMENTO DI SISTEMI SMART E DI ICT

(ad es. sensori, robotica, dispositivi ad alta efficienza e a basso consumo)

con il POTERE DELLA COSCIENZA INDIVIDUALE: CON LA DIFFUSIONE ED IL RADICAMENTO DELLA CONSAPEVOLEZZA DEL PROPRIO IMPATTO (DIRETTO ED

INDIRETTO) SULL’AMBIENTE (stili di vita sostenibili, consumo critico, scelte consapevoli)

con il POTERE DELLA COMUNITA’ LOCALE: CON LA DIVULGAZIONE, IL PASSAPAROLA, IL CONFRONTO E L’EMULAZIONE

(ad es. progetti di quartiere, di rione, di condominio)

con il POTERE DELLA VISIONE DI LUNGO PERIODO: CON UNA VISIONE DEL MONDO CHE NON SI LIMITI AL PRESENTE O AD UN FUTURO VICINO,

CHE PENSI AL BENE DELLE PROSSIME GENERAZIONI E AD EVITARE DANNI IRREPARABILI.

Fine

Grazie per la Vostra attenzione

Per maggiori informazioni

Università Ca' Foscari di Venezia

maurizio.pioletti@unive.it

Studio SMA Mogliano Veneto (TV)

giacomo@studiosma.it