in collaborazione con Ministeri dell’Istruzione Ministero dell’Ambiente

1ENEA - educarsi al futuro

in collaborazione con

Ministeri dell’Istruzione Ministero dell’Ambiente IFAD – Agenzia ONU per lo sviluppo agricolo

Agenzia Nazionale per le nove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile

EducarEducarsisial futuroal futuro

La Provincia di La Provincia di Roma Roma e l'ENEAe l'ENEA per un per un futuro sostenibilefuturo sostenibile


L’ENEA e la Provincia di Roma, per il prossimo a.s. 2011/12, L’ENEA e la Provincia di Roma, per il prossimo a.s. 2011/12, intendono avviare un programma di collaborazione scientifica intendono avviare un programma di collaborazione scientifica tra le scuole superiori e un gruppo di ricercatori ENEA, tra le scuole superiori e un gruppo di ricercatori ENEA, finalizzato all’aggiornamento dell’offerta formativa e alla finalizzato all’aggiornamento dell’offerta formativa e alla sensibilizzazione degli studenti.sensibilizzazione degli studenti.

L’obiettivo principale è realizzare, attraverso il lavoro comune di esperti, docenti e studenti, un quadro di conoscenze interdisciplinari, da divulgare su web, dedicato allo stato dell'ecosistema, ai cambiamenti indotti dalla globalizzazione e alle innovazioni scientifiche e tecnologiche in grado di assicurare un futuro sostenibile del pianeta.

ACCORDO DI PARTENARIATO Provincia di Roma - ENEA“Educare al risparmio energetico e all’utilizzo delle fonti rinnovabili”

ACCORDO DI PARTENARIATO Provincia di Roma - ENEA“Educare al risparmio energetico e all’utilizzo delle fonti rinnovabili”


Il progetto vuole aiutare la scuola ad affrontare le nuove problematiche che riguardano lo SVILUPPO SOSTENIBILE di tutto il

pianeta

e per questo propone di avviare una collaborazione tra ricerca e scuola per aggiornare le conoscenze e migliorare l’offerta

formativa

Ciò che manca al nostro Ciò che manca al nostro sistemasistema educativo è educativo è un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo...viviamo...

......nulla ci insegna lo stato del mondo in cui siamo ”......nulla ci insegna lo stato del mondo in cui siamo ”

Edgar MorinEdgar Morin

per interessare lo studente alle conoscenze per interessare lo studente alle conoscenze

e metterlo in grado di affrontare problematiche e metterlo in grado di affrontare problematiche

complessecomplesse

c’è bisogno di un approccio interdisciplinare c’è bisogno di un approccio interdisciplinare

che superi l’attuale frammentazione in “materie” che superi l’attuale frammentazione in “materie”

ma c’è anche bisogno di un suo coinvolgimento emotivo ma c’è anche bisogno di un suo coinvolgimento emotivo

Il processo educativo parte dall’ Il processo educativo parte dall’ emozioneemozione

legame emotivo studente – insegnantelegame emotivo studente – insegnante

legame emotivo studente – materialegame emotivo studente – materia

desiderio di apprendere desiderio di apprendere

volontà volontà

gioia di sé gioia di sé

autostimaautostima

identitàidentità

educazione educazione

formazione / istruzione formazione / istruzione

La popolazione mondiale cresce drasticamente, entro qualche decennio la terra ospiterà 9 miliardi di persone,

circa 3 miliardi più delle attuali

1

Nuovi saperi necessari per affrontare una questione Nuovi saperi necessari per affrontare una questione complessa:complessa:

2 I nuovi abitanti nascono in maggioranza in regioni povere; per raggiungere condizioni di vita accettabili avranno bisognodi quantità sempre maggiori di energia e di risorse naturali

3 La terra è un ecosistema chiuso, le sue risorse sono limitate,lo sviluppo imposto dall’uomo, non può “superare” i limiti biofisici del pianeta

Costruire un Futuro Costruire un Futuro sostenibilesostenibile

La terra è un ecosistema chiuso

8

è possibile realizzareè possibile realizzare

uno sviluppo uno sviluppo illimitatoillimitato

dentro dentro

un eco-sistema un eco-sistema

limitatolimitato ??


250 milioni250 milioni500 milioni500 milioni

L’umanità ha impiegato 16 secoli per crescere da 250 a 500 milioni di abitanti

Anno 0 1600 1950 2050

La popolazione mondiale è cresciuta molto lentamente fino al 1800


250 milioni250 milioni

2 miliardi2 miliardi

500 milioni500 milioni

9 miliardi9 miliardi

anno 2000 6,2 miliardi

Anno 0 1600 1950 2050

dal 1950 al 2050, in soli 100 anni, cresce di 7 miliardi di

abitanti

..mentre ora cresce drasticamente

450

2000

1505

728

10461270

315

820660

1400

europa nord america africa cina india

Variazione della popolazione mondiale tra il Variazione della popolazione mondiale tra il 20002000 e il e il 20502050

anno 2000 - 6,2 miliardi di abitantianno 2000 - 6,2 miliardi di abitanti

anno 2050 - 9,2 miliardi di abitantianno 2050 - 9,2 miliardi di abitanti

nel 2050 l’Africa sarà la regione più popolosa del pianeta con 2 miliardi di abitanti


Una strategia globale per lo sviluppo sostenibile Una strategia globale per lo sviluppo sostenibile deve coinvolgere tutti i paesi, deve coinvolgere tutti i paesi,

sia quelli poveri che quelli industrializzati sia quelli poveri che quelli industrializzati

Più energia per i paesi poveri


Ai paesi poveri si dovranno assicurare le quantità di risorse naturali ed energia necessarie a raggiungere livelli minimi di dignità e benessere

Meno consumi per i paesi ricchii paesi sviluppati dovranno invece ridurre i loro consumi,

modificare gli stili di vita

applicare le conoscenze e le tecnologie di cui dispongono

per individuare nuove soluzioni, in accordo con l’ambiente

ENEA - educarsi al futuro 14

Abitanti (milioni) Energia (milioni di tep)

Se tutti gli abitanti del pianeta volessero imitare lo stile di vita di Americani ed Europei il pianeta dovrebbe sopportare consumi di energia 14 volte quelli attuali con conseguenze economiche, sociali ed ambientali nemmeno immaginabili. Una

prospettiva non sostenibile.

Consumi di energia primaria nel 2007

International Energy Agency 2009

Un americano consuma 26 barili di petrolio all’annoUn americano consuma 26 barili di petrolio all’anno


Un italiano consuma 12 barili di petrolio Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’annoall’anno



Un cinese consuma 2 barili di petrolio Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’annoall’anno




Un africano appena Un africano appena 11




Un africano appena Un africano appena 11

L’energia è, prima di tutto, una questione L’energia è, prima di tutto, una questione eticaetica


L’energia è, prima di tutto, una questione L’energia è, prima di tutto, una questione eticaetica

6,94,2

7,47,0

35,0

65,1

37,8

6,33,51,84,6

9,6

4,96,0

nordamerica

centro sudamerica

europa ex unionesovietica

mediooriente

africa estremooriente

il 65% del petrolio ancora disponibile per il futuro, si trova nel medio oriente,

anche il gas è presente in due sole regioni del pianeta

non è un caso, se il medio oriente da molti anni è una regione di conflitti

distribuzione dei giacimenti di petrolio e gas nel mondo

Fonte di energia

Produzione annuale

(miliardi di barili)

Riserve accertate


Riserve attese


Tempo di esaurimento

(anni)

Petrolio 27,6 1170 590 42

Gas naturale 14,7 980 1170 65

Carbone 20,2 3500 17800 170

Uranio - Thorio 2,5 282 1070 101

Quanto possiamo contare sulle fonti non rinnovabili?


Crescita dei consumi energetici mondialiCrescita dei consumi energetici mondiali


L’ 80 % di tutta l’energia mondiale proviene da fonti fossili ( petrolio + gas + carbone )

11%

2,4%6,7%

23%21%

35%

petrolio gas carbone nucleare idro biomassa

Quale tipo di energia consumiamo sul pianeta ?

Con quali ricadute sull’ecosistema ?

Imissioni di carbonio in atmosfera

oceani 2400

alberi / terre emerse 900

Oceani e foreste assorbono Carbonio e lo convertono in ossigeno nelle seguenti quantità (Megaton/anno)(Megaton/anno) :

Quante emissioni di carbonio produciamo oggi sul pianeta ?E quante ne può sopportare il pianeta ?

Emissioni di carboEmissioni di carbonio per anio per attività umane ttività umane 79007900

Le attuali emissioni di carbonio sono oltre due volte la capacità naturale del nostro pianeta di assorbirle

(1 ton di carbonio = 3,67 ton di CO2)

ImImmissioni di carbomissioni di carbonio in atmosfera per anio in atmosfera per attività umane ttività umane 46046000

Capacità totale del pianeta di Capacità totale del pianeta di assorbireassorbire carbonio carbonio 33003300


per quanto tempo rimane in vita nell’ atmosfera la CO2 emessa e non “riciclata”

dal pianeta?

La parte di CO2 prodotta ogni anno da attività umane e non assorbita dal pianeta, permane in atmosfera per 50 /200 anni.

COCO22 CH4CH4 NONO22 CFC-11CFC-11 HFC-23HFC-23 CFCF44 (PFC) (PFC)

Pre rivoluzione Pre rivoluzione industrialeindustriale

~~280 ppmv280 ppmv ~~700 ppbv700 ppbv ~~280 ppbv280 ppbv -- -- 40 pptv40 pptv

19981998 365 ppmv365 ppmv 1745 ppbv1745 ppbv 314 ppbv314 ppbv 268 pptv268 pptv 14 pptv14 pptv 80 pptv80 pptv

Tasso di crescita Tasso di crescita annualeannuale

0.50.5 0.60.6 0.250.25

Persistenza media Persistenza media (anni)(anni)

50 / 20050 / 200 1212 114114 4545 257257 50.00050.000

GWP (potenziale di GWP (potenziale di riscaldamento riscaldamento globale)globale)

11 2121 310310 4.0004.000 11.70011.700 6.3006.300

Ppmv = parti per milione in volume, ppbv = parti per miliardo in volume,pptv = parti per migliaia di miliardi in Ppmv = parti per milione in volume, ppbv = parti per miliardo in volume,pptv = parti per migliaia di miliardi in volume.volume.

Così la CO2 emessa oggi si sommerà a quella emessa nei prossimi decenni provocando un drastico aumento di concentrazione di CO2 in atmosfera.

Grafico aumento concentrazione CO2


La concentrazione di CO2 in

atmosfera è aumentata del 35 % in soli 200 annipassando da 280 ppmv a 380 ppmv

380

mediamondo

USA Europa AmericaLatina

Africa India Cina

Emissioni di CO2 per persona nel 2007

(Tonnellate di CO2 / persona)

International Energy Agency 2009

500 milioni di individui più ricchi del mondo (7% della popolazione globale) sono responsabili del 50 per cento delle emissioni globali di anidride carbonica, mentre i 3 miliardi più poveri (45%) sono responsabili di appena il 6 per cento delle emissioni di CO2. State of the World 2010 – Worldwatch Institute

30

ATMOSFERAATMOSFERA1,8% (760.000 MtC)

SUOLOSUOLO5,6% (2,3 milioni MtC)

90.000 90.000 MtC/annoMtC/anno



OCEANOOCEANO 92,6% (38 milioni MtC)

con l’estrazione dei combustibili fossili l’uomo altera fortemente l’attuale equilibrio riportando nell’atmosfera, in pochi anni, enormi quantità di carbonio che i processi

naturali del pianeta avevano confinato sottoterra in centinaia di milioni di anni. Ciò è particolarmente allarmante se si ricorda che proprio la sottrazione del carbonio e l’accumulo di ossigeno in atmosfera avevano permesso la comparsa

del genere umano

3,7 milioni MtC 3,7 milioni MtC carbonio fossile

confinato da oltre 100 milioni di anni

nel sottosuolo rientra in

atmosfera

FATTORE UOMO

ECOSISTEMA TERRESTRE

La storia della CO2 fino a 600 mila anni fa


Gli studi realizzati in Antartide sulle bolle d’aria intrappolate negli strati profondi di ghiaccio hanno permesso di scrivere “la storia” della CO2 nell’aria fino a 600.000

anni fa

Le misure dimostrano che la concentrazione della CO2 nell’atmosfera si è sempre mantenuta, da 600 mila anni fa ad oggi, all’interno delle due linee

rosse tratteggiate che corrispondono ad un minimo di 200 ed un massimo di 290 parti per milione.

Oggi (anno 0 del grafico) si è determinato un improvviso ed elevatissimo aumento di concentrazione di CO2 da 290 a 380 parti per milione

un livello molto più alto di quello mai raggiunto negli ultimi 650.000 anni

la nuova Politica Energetica Europeala nuova Politica Energetica Europea

20 – 20 - 2020 – 20 - 20

L’obiettivo è stato articolato in obiettivi nazionali. L’obiettivo è stato articolato in obiettivi nazionali.

Sulla base dell’accordo di ripartizione, entro il 2020 Sulla base dell’accordo di ripartizione, entro il 2020

l’Italia deve raggiungere una quota del 17% di fonti l’Italia deve raggiungere una quota del 17% di fonti

rinnovabili a copertura dell’intero ammontare dei rinnovabili a copertura dell’intero ammontare dei

consumi finali e ridurre del 14% le emissioni di gas serra consumi finali e ridurre del 14% le emissioni di gas serra

rispetto ai valori del 2005. rispetto ai valori del 2005.

32

Il mercato del solare termico è in forte crescita, +56% nel 2008. In Europa sono in funzione oltre 28,5 milioni di mq di pannelli solari termici. L’Italia ha creato 4000 posti di lavoro, installando ad oggi 1,6 milioni

di mq

Nella classifica per abitante l’Italia è al tredicesimo posto in Europa, dopo Cipro,Austria, Grecia,Germania,Malta,Danimarca,Slovenia,

Olanda, Svezia, Rep Ceca, Portogallo, Spagna

In Germania ed Austria spesso i collettori solari termici sono integrati sui tetti delle abitazioni o di edifici per servizi

si calcola che nella sola Germania sono stati creati

750.0000 posti di lavoro

con le energie rinnovabili

Energia dal vento

ENERGIA DAL VENTO

Nel 2008 le installazioni di impianti eolici in Europa hanno superato le installazioni delle centrali a olio, carbone e gas per produrre energia elettrica

La potenza installata nel mondo supera i 120.000 MW (la metà sono in Europa)

Energia dal vento


secondo l’EREC – European Renewable Energy Council nel 2020

l’industria europea delle rinnovabili è in grado di produrre il 33–40% l’industria europea delle rinnovabili è in grado di produrre il 33–40% dell’energia elettrica necessaria all’Europadell’energia elettrica necessaria all’Europa


Cosa possono fare i giovani e le scuole ?

Diffondere informazione fra studenti e cittadinanza

Favorire cambiamenti di stili di vita (decrescita felice) Dialogare con le amministrazioni locali

Promuovere progetti dimostrativi (città sostenibile)

Promuovere progetti di cooperazione internazionale


Energie rinnovabili per uno sviluppo sostenibile del sud del Energie rinnovabili per uno sviluppo sostenibile del sud del mondo mondo

41ENEA - educarsi al futuroENEA - Centro Ricerche Casaccia - RomaENEA - Centro Ricerche Casaccia - Roma

grandi specchi parabolici lineari di oltre 5 metri grandi specchi parabolici lineari di oltre 5 metri concentrano la radiazione solare su un tubo ricevitore concentrano la radiazione solare su un tubo ricevitore dove scorrono sali fusi che vengono riscaldati fino ad dove scorrono sali fusi che vengono riscaldati fino ad

oltre 500 ° C. oltre 500 ° C.

Energia solare a concentrazione per la produzione di energia elettricaEnergia solare a concentrazione per la produzione di energia elettrica

L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore. L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore. Il calore del fluido viene accumulato nel primo Il calore del fluido viene accumulato nel primo serbatoio a 550°C. Con questa energia termica serbatoio a 550°C. Con questa energia termica possiamo produrre vapore 24 ore su 24. La turbina a possiamo produrre vapore 24 ore su 24. La turbina a vapore genera così energia elettrica. Il vapore genera così energia elettrica. Il fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a 290°C. Poi ritorna all’impianto solare per riscaldarsi di nuovo.290°C. Poi ritorna all’impianto solare per riscaldarsi di nuovo.


Il tubo ricevitore ENEAIl tubo ricevitore ENEA

Progetto Archimede

impianto dimostrativo di una centrale solare 5MWe a Priolo (Sicilia)

Ampie zone del pianeta sono molto soleggiate e perciò idonee alla costruzioni di impianti solari a concentrazione. Da ogni metro quadrato di superficie, possiamo ottenere, in un anno, la stessa quantità di energia che si ricava da un barile di petrolio.


Ipotetica estensione dell’area occupata da impianti solari termodinamici per produrre il fabbisogno mondiale (europeo) di energia elettrica al 2050


un progetto di cooperazione traEuropa - Medio Oriente - Nord

AfricaWWW.DESERTEC.ORG

ENERGIA SOLARE PER I VILLAGGI

Oggi è possibile rendere autosufficienti milioni di villaggi rurali sparsi per il mondo con

piccoli impianti fotovoltaici e termici che producono sul posto l’energia elettrica

necessaria ai loro bisogni.

POSSIBILITA’ D’USO

illuminare case e ambienticucinare con forni solari e biogas

irrigare con pompe solaripotabilizzare l’acqua

usare utensili da lavoro Frigoriferi,

comunicare e fare scuola

La tecnologia può sconfiggere la povertà

La tecnologia è l’arma più importante per vincere la povertà

“The end of poverty” Jeffrey Sachs

La diffusione della telefonia cellulare è un ottimo esempio (280 milioni di utenti in Africa, 130 in Brasile, 120 in Indonesia).

Permetterà di superare l’isolamento dei villaggi, diffondere informazione, fare commercio.

In Bangladesh l’operatore mobile GRAMEENPHONE ha introdotto la HealthLine, una linea diretta e continua per l’assistenza medica via cellulare

Scuola fotovoltaica africana


Ua scuola fotovoltaica in Africa

in una scuola di una remota area del Sud Africa, SELF (Solar Electric Light Found), ha installato un impianto fotovoltaico di 2400W, DELL ha fornito alcuni computer e INFOSAT ha fornito il collegamento satellitare.

la Myeka High School è un sogno tecnologico diventato

realtà


Gli studenti, che leggevano a lume di candela, oggi possono collegarsi in Internet ed avere accesso al Learning Channel. I diplomati sono passati dal 30 al 70%, alcuni studenti hanno vinto premi scientifici e molti si iscriveranno all'università.

Sustain

SUSTAINSUSTAINSustainable future Students African Italian Sustainable future Students African Italian

NetworkNetwork

SUSTAIN è una campagna rivolta a tutte le scuole italiane che desiderano avviare partenariati con scuole africane e realizzare progetti

di sviluppo dei villaggi rurali, attraverso la diffusione di energie rinnovabili.

in collaborazione con

IFAD – International Fund for Agricoltural Dvelopment (ONU) ,Ministero dell’AmbienteMinistero dell’Istruzione

Consulte Provinciali degli Studenti

ENEA - educarsi al futuro

Kit fotovoltaico per illuminare una scuola rurale

Il Kit fotovoltaico è composto da tre moduli fotovoltaici (potenza complessiva 300 Wp), una batteria, un regolatore di carica della batteria14 lampade, cavi e interruttori

È semplice da installare e può essere gestito facilmente da maestro. Permette di illuminare due aule scolastiche e l’abitazione dell’insegnate con un costo indicativo di 1300 €

www.educarsialfuturo.it

UNA RETE DI SCUOLE DELLA PROVINCIA DI ROMA UNA RETE DI SCUOLE DELLA PROVINCIA DI ROMA

PER UN FUTURO SOSTENIBILEPER UN FUTURO SOSTENIBILE

Attraverso una collaborazione in rete tra docenti e studenti di scuole di diverso indirizzo

con istituzioni, esperti e ricercatori,

il progetto propone di realizzare

- nuovi materiali e percorsi didattici sullo sviluppo sostenibile da diffondere su web

- iniziative scolastiche a favore del consumo responsabile e delle fonti rinnovabili

- progetti di cooperazione allo sviluppo e partenariati con scuole del sud del mondo

ENEA e MIUR hanno sottoscritto un Protocollo d’ Intesa per la creazione di una

RETE NAZIONALE DI SCUOLE PER UN FUTURO SOSTENIBILE


A supporto delle attività scolastiche ENEA curerà:

seminari, sia on-line che in presenza, dedicati all’aggiornamento scientifico dei docenti e alla informazione e sensibilizzazione degli studenti delle scuole che ne faranno richiesta.

consulenza scientifica di esperti alle classi che si vorranno impegnare nella realizzazione di materiali didattici multimediali

collaborazione con ITIS, ITG e IPSIA per la realizzazione di nuovi materiali e percorsi formativi e la sperimentazione di progetti pilota per la promozione delle fonti rinnovabili, dell’efficienza energetica, della qualificazione degli edifici

visite didattiche ai laboratori dei Centri di ricerca per gli studenti del IV° e V° anno.

concorso a premi per le scuole che, nel corso dell’a.s. 2011/12, pubblicheranno su web i materiali didattici più innovativi

“ Il vero problema è sapere se l'umanità, nel suo insieme sarà in grado di costruire in futuro una vita comune.

Se sarà capace di accettare il proprio destino “

Edgar Morin

[email protected] [email protected]

in collaborazione con Ministeri dell’Istruzione Ministero dell’Ambiente

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