BIOMASSA:OPPORTUNITA’ PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE?

VENERDI’ 5 GIUGNO 2015 – TAIO (TN), SALA CONVEGNI C.O .CE.A.

Design e innovazione di sistema per la sostenibilità

Carlo VezzoliDocente Politecnico di Milano

BIOMASSA: OPPORTUNITA’ PER LO SVILUPPO SOSTENIBILE?5 giugno 2015Taio - Sala conferenze C.o.ce.a.

DESIGN E INNOVAZIONE DI SISTEMA PER LA SOSTENIBILITA’

carlo vezzolipolitecnico di milano . DESIGN dept. . DIS . School of Design . Italy

Learning Network on Sustainability (EU asia-link)Learning Network on Sustainabile energy systems (EU edulink)

CONTENUTI

1. sviluppo sostenibile e discontinuità sistemica2. Sistemi di Prodotti-Servizi (PSS): opportunita’ per l’eco-efficenza3. Energia Rinnovabile Distribuita (DRE): per uno sviluppo (anche socialmente) sostenibile4. Sistemi di Prodotto-Servizio Sostenibili (S.PSS): un modellopromettente per le Energie Rinnovabili Distribuite (DRE)

1. SVILUPPO SOSTENIBILE E DISCONTINUITA’SISTEMICA

LO SVILUPPO SOSTENIBILE

“SVILUPPO SOCIALE E PRODUTTIVO che avvieneentro i limiti posti dall’ambiente, per soddisfare i bisogni odierni senza compromettere i bisogni futuri, con un’equa distribuzione delle risorse”

. 1987: Our common future, WCED, ONU (prima definizione)

. 1991: Caring for the earth, UNEP, WWF, IUCN

. 1992: United Nations Conference on Environment and development, Rio de Janeiro. 1994: quinto piano d’azione sull’ambiente, Commissione Europea…

. 2002: United Nations Conference on Sustainable development, Johannesburg

. 2006/2009: Sustainable Development Strategy (SDS), Commissione Europea

. 2005-2014: Decade UNESCO “Education for Sustainable development”

. 2012: United Nations Conference on Sustainable Development, Rio+20, Rio de Janeiro

crescita concentrazione atmosferica CO2:. periodo 1958-2012: 20% . periodo 1750 -2012: 40%

concentrazioni atmosferiche di CO2, metano (CH4), protossido di azoto (N2O) sono le maggiori mai registrate (carotaggio ghiaccio) negli ultimi 800.000 anni

www.ipcc.ch/report/

CONCENTRAZIONE ATMOSFERICA CO2

2100: CLIMA FUTURO?COME PUO’ CRESCERE LA TEMPERATURA?[1°C aumento in 100 anni è preoccupante]

1-1,5°C aumento 4-7°C aumento

senza specifici interventi di riduzione emissioni CO2

www.ipcc.ch/report/

2100: CLIMA FUTURO?PRECIPITAZIONI (MEDIA)

10% riduzione 10-20%riduzione

senza specifici interventi di riduzione emissioni CO2

www.ipcc.ch/report/

2015: FAOTHE STATE OF THE FOOD INSECURITY IN THE WORLDOGGI: 795 MILIONI DI PERSONE SONO DENUTRITE NEL MONDO

SRADICAMENTO POVERTA’(OBIETTVI DEL MILLENNIO, ONU)

2015: FAOTHE STATE OF THE FOOD INSECURITY IN THE WORLD

SRADICAMENTO POVERTA’(OBIETTVI DEL MILLENNIO, ONU)

IN 50 ANNI UN SISTEMA MONDIALE DIPRODUZIONE E CONSUMO AMBIENTALMENTE E SOCIALMENTE SOSTENIBILE DOVREBBE USARE ~90% IN MENO DI RISORSE DI QUELLE CHE I CONTESTI INDUSTRIALIZZATI STANNO USANDO OGGI (PRO CAPITE)

SOSTENIBILITA’: ENTITA’ DEL CAMBIAMENTO

• 1993: Wuppertal institute,vari report • 1993: WBCSD, Getting Eco-Efficient• 2004: Meadows, Meadows, Randers, Behrens, Limits to Growth: The 30-

Year Update• 2013: IPCC, Climate change report• 2015: FAO, Food insecurity in the world • …

INNOVAZIONI (ANCHE) DI SISTEMAinnovazioni tecniche, ma anche di modalità di interazione tra gli artefatti e l’utente e tra i vari attori socio-economici dei sistemi di domanda e offerta, nei sistemi infrastrutturali, ecc.

CAMBIAMENTO (ANCHE) RADICALE>DISCONTINUITA’ SISTEMICA

SOSTENIBILITA’: QUALITA’ DEL CAMBIAMENTO

2. SISTEMI DI PRODOTTI-SERVIZI: OPPORTUNITA’PER L’ECO-EFFICENZA

ESEMPIO DI S.PSS

PAY PER PAGE GREEN—RICOHGermaniaRicoh offre un servizio composto da installazione, manutenzione e recupero a fine vita di stampanti e fotocopiatrici (non possedute dal cliente). Il cliente paga per numero di copie fatte.

BENEFICI di SOSTENIBILITA’il nuovo rapporto tra azienda (proprietaria del prodotto) e cliente fa sì

che l’azienda abbia un interesse economico a produrre (progettare) fotocopiatrici che durino nel tempo, che siano riusabili e il piùpossibile riciclabili.

SISTEMI DI PRODOTTO SERVIZIO SOSTENIBILI (S.PSS):un cambio di paradigma dai sistemi tradizionali di consumo/possessoindividuale

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VENDITA DA PRODOTTO A “UNITA’ DI SODDISFAZIONE”

VALORE DA POSSESSO INDIVIDUALE AD ACCESSO

INNOVAZ. DA TECNOLOGICA A INTERAZIONE ATTORI

“offerta di un sistema integrato di prodotti e servizi congiuntamentecapaci di soddisfare una particolare domanda di un cliente/utente(offrire una “unità di soddisfazione”), basato su una innovativainterazione tra gli attori del sistema produzione del valore (sistema disoddisfazione), dove l’interesse economico e competitivo di chi offrespinge continuamente verso nuove soluzioni ambientalmente piùvantaggiose”

Vezzoli et al. “PSS design for Sustainability”, Greenleaf, 2014

3. ENERGIA RINNOVABILE DISTRIBUITA: PER UNO SVILUPPO (ANCHE SOCIALMENTE) SOSTENIBILE

source: http://www.un.org/en/events/sustainableenergyforall/index.shtml

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ACCESSO ALL’ENERGIA

HA PROFONDI EFFETTI SU:•SALUTE•SICUREZZA ALIMENTARE (CIBO E CQUA)•EDUCAZIONE•SERVIZI DI COMUNICAZIONE•PRODUTTIVITA’•….

PUO’ CONTRIBUIRE GRANDEMENTE ALLA RIDUZIONE DELLA DISUGUAGLIANZA E DELLA POVERTA’

NAZIONI UNITE: "2014-2024 DECADE ENERGIA SOSTENIBILE PER TUTTI"

è necessario un cambio di paradigma alternativo ai tradizionalisistemi centralizzati di generazione di erenrgia da fonti non rinnovabili

CENTRALIZZATA A DECENTRALIZZATA E DISTRIBUITA

NON-RINNOVABILE A RINNOVABILE

STRTURA

RISORSA

IL SISTEMA ENERGETICO DOMINANTE E’ASSOLUTAMENTE INSOSTENIBILE!

ENERGIE DISTRIBUITE RINNOVABILI

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GEOTERMICA

IDRO

ONDE

VENTO

MAREE

BIOMASSASOLARE

“sistemi di generazione di piccola scala cheusano risorse rinnovabili (sole, vento, movimentoacqua, biomassa, geotermica), collocati nel o vicino al posto d’uso, dove l’utente è ancheproduttore, un individuo, una unità produttiva o una comunità locale. Attigui impianti digenerazione possono essere collegatiottimizzando il sistema con scambi di surplus dienergia (mini-reti locali)”.

[LeNSes, EU Edulink project, 2013-2016]

SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE

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NON-RINNOVABILE + CENTRALIZZATA RINNOVABILE + DISTRIBUITA

Basata su risorse in esaurimentoAlte emissioni di gas serra (riscaldamentoglobale)Svariati impatti ambientali nell’estrazione, trasformazione, distribuzione e dismissione…

Basata su risorse non esauribiliBasse emissioni di gas serraRidotti impatti ambientali nell’estrazione, trasformazione, distribuzione e dismissione…

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Impianti di generazione di grande scalarichiedono alti investimenti economicicomplessi da essere realizzati e gestitiAccesso diretto alle risorse molto basso> Basso potere da parte degli individui sulloro proprio destino

Piccoli impianti di generazione richiedonobassi investimenti economiciFacili da installare, manutenere e gestirePermettono agli individui e alle comunitàlocali di installare/gestire gli impianti > accesso alle risorse più diffuso > favoriscelo sviluppo di lavoro e competenze locali > riduzione disuguaglianze

SOSTENIBILITÀ SOCIO-ETICA ED ECONOMICA

NON-RINNOVABILE + CENTRALIZZATA RINNOVABILE + DISTRIBUITA

4. SISTEMI DI PRODOTTO-SERVIZIO SOSTENIBILI (S.PSS): UN MODELLO PROMETTENTE PER LE ENERGIE RINNOVABILI DISTRIBUITE (DRE)

l’impresa TSSFA offre alla popolazione ruraleBrasiliana un kit solare che include tutti gliapparecchi necessari per la generazionedell’energia solare + il servizio di installazione e manutenzione + il sistema elettrico e i variprodotti che usano l’elettricità (es. sistemiillumniazione). Tutti questi prodotti (fisici) rimangono di proprietà di TSSFA e gli utentifirmano un accordo triennale di servizio.

KITS SOLARE PER CASABrasile

ESEMPIO S.PSS applicato a DRE (contesto basso reddito)

il sistema di prodotto-servizio èambientalmente sostenible perchè usaenergia solare + socioeticamente sostenibleperchè, taglaindo i costi iniziali diinvestimento e quelli di esercizio, da accessoservizi utili a persone a basso reddito +genera profitto economico per l’impresa

DESIGN E INNOVAZIONE DI SISTEMA PER LA SOSTENIBILITÀ:

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PROGETTAZIONE DI SISTEMI DI PRODOTTI-SERVIZI SOSTENIBILI (S.PSS) APPLICATI A ENERGIE RINNOVABILI DISTRIBUITE (DRE)

+

VENDITA PRODOTTO A “UNITA’ DI SODDISFAZIONE”

VALORE UTENTE POSSESSO INDIVIDUALE ALL’ACCESSO

INNOVAZIONE TECNOLOGICA A INTERAZIONE ATTORI

CENTRALIZZATA A DECENTRALIZZATA E DISTRIBUITA

NON-RINNOVABILE A RINNOVABILE

STRTURA

RISORSA

Rete multipolare e aperta per lo sviluppo di curricula universitari e di formazione continua sul «System Design for Sustainable Energy for All (SD4SEA), focalizzata sui Sistemi di Prodotto-Servizio Sostenibili (S.PSS) applicati alle Energie Rinnovabili Distribuite (DRE).

PolimiPolitecnico di Milano, DESIGN Department, Italy (coordinator)

TU DelftDelft University of Technology, the Netherlands

CPUTCape Peninsula University of Technology, South Africa

+ Local company (associate)

MAKMakerere University, Uganda

+ Local company (associate)

UOBUniversity of Botswana

+ Local company (associate)

UONBIUniversity of Nairobi, Kenya

+ Local company (associate)

BrunelBrunel University, School of Engineering &

Design, United Kingdom

www.lenses.polimi.it

carlo vezzolidirettore

Design and System Innovation for sustainabilitydipartimento di design – politecnico di milano

fondatorerete LeNS, the Learning Network on Sustainability

www.lens.polimi.it

piu’ di 20 anni diricerca di base e metodologica

consulenze alle impresedidattica e formazione permanente

sul design per la sostenibilità

tel. +39.02.2399.5983carlo.vezzoli@poimi.it

Grazie per l‘attenzione

Carlo VezzoliDocente Politecnico di Milano