Piemonte educarsi al futuro 2014

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

EducarsEducarsii al futuroal futuro

www.educarsialfuturo.it

[email protected]

in collaborazione con

Regione Piemonte

Progetto - Il risparmio energetico comincia da scuola

Ciò che manca al nostro Ciò che manca al nostro sistemasistema educativo è educativo è

un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo...un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo...

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

Edgar MorinEdgar Morin

L’insegnamento non può trascurare l’emozioneL’insegnamento non può trascurare l’emozione

legame emotivo studente – insegnantelegame emotivo studente – insegnante

legame emotivo studente – materialegame emotivo studente – materia

desiderio di apprendere desiderio di apprendere

voglia di impegnarsivoglia di impegnarsi

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 2 miliardi più delle attuali

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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 naturali3 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

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è possibile realizzareè possibile realizzare

uno sviluppo uno sviluppo illimitatoillimitato

dentro dentro

un eco-sistema un eco-sistema

limitatolimitato ??

6ENEA - educarsi al futuro

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 0 1600 1950 2050

dal 1950 al 2050, in soli 100 anni, la popolazione terrestre

crescerà di 7 miliardi di abitanti

..mentre ora cresce drasticamente


Anno 0 1600 1950 2050

.. ogni giorno nascono 364.000 bambini nel mondo

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

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

(milioni di abitanti)(milioni di abitanti)



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

Più energia per i paesi poveri


Ai paesi poveri si dovranno assicurare quantità crescenti di risorse naturali e di energia perché possano raggiungere livelli minimi di dignità e benessere.

Essi non possono limitare i loro consumi, visto che circa due miliardi di persone vivono ancora senza servizi ed energia

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

adottare stili di vita più moderati

applicare le conoscenze e le tecnologie di cui dispongono

per vivere in città in cui sia possibile respirare aria pulita

dare impulso alla ricerca di nuovi sistemi per produrre energia senza

danneggiare il nostro ambiente

ENEA - educarsi al futuro 12

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 eticaL’energia è, prima di tutto, una questione etica


Crescita dei consumi energetici mondialiCrescita dei consumi energetici mondiali

Non possiamo soddisfare i consumi mondiali di energia, in continuo aumento, con le fonti fossili che sono in progressivo

esaurimento.

E’ necessario passare a fonti inesauribili, rinnovabili e non

dannose per l’ambiente


L’ 80 % di tutta l’energia consumata nel mondo nel 2008 proviene da fonti fossili ( petrolio + gas + carbone )

Quale fonti abbiamo utilizzato nel 2010 per produrre energia ?


il carbone, il petrolio e il gas naturale contengono l'energia chimica che, in centinaia di milioni di anni fa , si è accumulata nelle molecole organiche.

Il carbone si è formato dalla fossilizzazione delle foreste 300 milioni di anni fa. I resti vegetali, sotto forte pressione e alta temperatura, si sono trasformati grazie alla decomposizione operata da batteri anaerobi, (eliminazione di ossigeno, idrogeno e azoto, aumento di carbonio.)

Il petrolio è una miscela di idrocarburi liquidi, (catene di atomi di carbonio e idrogeno) che deriva dalla fossilizzazione di resti organici animali, in genere del plancton, in ambiente marino.

Il gas naturale è una miscela di idrocarburi gassosi, formati da atomi di carbonio e di idrogeno. Il componente principale è il metano (CH4), seguito da etano (C2H6), propano (C3H8) butano (C4H10) e pentano (C5H12). Si origina insieme al petrolio e deriva da organismi animali in ambiente lagunare anaerobico.

300 milioni di anni fa

si formano i fossili


Negli ultimi 500 milioni di anni si sono alternati climi caldi e freddi

L’ultimo periodo di riscaldamento terrestre si è avuto circa 50 milioni di anni fa a causa di una intensa attività solare e all’aumento della CO2 (1000 ppm)

Da allora il livello di CO2in atmosfera è andato sempre decrescendo grazie agli organismi viventi, in particolare quelli marini, che la fissavano attraverso

la sintesi clorofilliana e la depositavano come carbonato sul fondo degli oceani.

50 milioni di anni fa diminuisce progressivamenete la CO2 in

atmosferadiminuisce la temperatura terrestre

5 milioni di anni fa… nasce l’uomo

come è cambiato il pianeta da allora ad oggi ?

90.000 MtC/anno90.000 MtC/anno



ATMOSFERAATMOSFERA

1,8% (760.000 MtC)

SUOLOSUOLO5,6% (2,3 milioni MtC)3/4 nel suolo ¼ nei viventi

OCEANOOCEANO 92,6% (38 milioni MtC)

Da quando l’umanità ha cominciato a estrarre combustibili fossili dal sottosuolo, ha attivato un quarto serbatoio di carbonio che, da centinaia di milioni di anni , era rimasto isolato . L’umanità rischia così di trasferire nell’atmosfera , in poche centinaia di anni, tutto il carbonio che si è formato nel sottosuolo in centinaia di milioni di anni.

L’USO DEI FOSSILI STRAVOLGE IL CICLO NATURALE DEL CARBONIO

Clima: istruzioni per l’uso - V. Ferrara, A. Farruggia - Edizioni Ambiente

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

confinato da oltre 100 milioni di anni

nel sottosuolo rientra in

atmosfera

FATTORE UOMO

L’atmosfera cambierà profondamente, così come lo scambio di energia tra il sole e la terra con conseguenze imprevedibili.

Grafico aumento concentrazione CO2


La concentrazione di CO2 in atmosfera è aumentata del 35 % in 200 anni passando da 280 ppmv a 380 ppmv (parti per milione in volume)

380

290

Il 70% circa dell’aumento di CO2 è causato dai fossili,il 30% da deforestazione, uso del suolo, agricoltura


Mangiare carne impatta molto più sul clima rispetto a mangiare verdure. Il grafico mostra quante emissioni incorporano i vari cibi,

a parità di calorie fornite


Emissioni di CO2 per singolo abitante, da combustibili fossili


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, tra 200 e 290 ppm.

Oggi è già salita drasticamente da 290 a 380 ppm e continua ad aumentare…

Londra

Roma

Centro della terra

Più del 99% della massa dei gas atmosferici si trova nei

primi 40Km della stratosfera

raggio terrestre = 6387

Km

questo sottile strato di gas determina lo scambio di energia

tra il sole e la terra

e gioca un ruolo fondamentale per trasferire calore tra gli ecosistemi terrestri e marini

il sistema climatico terrestre non è altro che lo stato di equilibrio tra

i vari flussi di energia che vengono continuamente scambiati

dentro e fuori l’atmosfera terrestre.

Se cambiano i flussi di energia, necessariamente cambia il clima


l’organizzazione delle

elle Nazioni Unite mette in guardia

l’uomo sull’aumento delle catastrofi naturali

:inondazioni, cicloni, ondate di calore e

cicloni tenderanno ad aumentare sempre di più, con impatti che, nonostante ci siano

regioni più vulnerabili di altre, interesseranno

praticamente tutto il pianeta Terra.

secondo le stime, la temperatura potrebbe

innalzarsi di 3°C al 2050 e di 5°C al 2100,

rispetto ai valori registrati al XX secolo.

Ad aumentare saranno anche le piogge forti e le nevicate, soprattutto nelle zone tropicali e nelle alte latitudini,

la siccità nel Mediterraneo, nell’Europa Centrale, nel Nord America e nel Brasile nord-orientale e meridionale,

il riscaldamento dei mari,

lo scioglimento dei ghiacciai e i cicloni….

La strategia europea 20 - 20 - 20 per il 2020

20 % dell’ energia dovrà essere prodotta da fonti rinnovabili

20 % di taglio dei consumi per risparmio energetico

20 % di riduzione delle emissioni di CO2

L’obiettivo europeo è stato articolato in obiettivi nazionaliL’obiettivo europeo è stato articolato in obiettivi nazionali

entro il 2020 l’Italia deve raggiungere entro il 2020 l’Italia deve raggiungere

una quota del 17% di fonti rinnovabili sul totale dei consumi finali una quota del 17% di fonti rinnovabili sul totale dei consumi finali

e ridurre del 14% le emissioni di gas serra rispetto ai valori del 2005. e ridurre del 14% le emissioni di gas serra rispetto ai valori del 2005.

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33

le rinnovabili nel 2012 hanno coperto

il 27% del consumo di energia elettrica italiana

l’energia prodotta da rinnovabili è stata complessivamente pari a 92,4 TWh, +11% rispetto al 2011

Il fotovoltaico ha aumentato la produzione del 74,4% (da 10,8 a 18,8 TWh)

l’eolico ha aumentato l’energia prodotta del 41% (da 9,8 a 13,9 TWh)

Le bioenergie (biomasse, biogas e bioliquidi) aumentato del 13% (da 10,8 a 12,2 TWh)

La fonte geotermica è rimasta stazionaria intorno ai 5,5 TWh annui.

Fonte: GSE (Gestore dei Servizi Energetici)


A fine 2011 nel mondo si è arrivati a 67,3 GW fotovoltaici cumulativi. Oggi la stima è che il fotovoltaico produca 80 miliardi

di kWh l’anno di elettricità, 60 miliardi dei quali in Europa.

Energia dal vento

Energia dal vento


Gli Stati Uniti, con la politica di Obama pro-energie rinnovabili, hanno raggiunto il

traguardo dei 50 GW di capacità eolica istallata sul territorio. La stessa potenza di 44 centrali a carbone o di 11 centrali nucleari.

Permetteranno di far risparmiare all’atmosfera tanto biossido di carbonio quanto ne emetterebbero 14 milioni di automobili su strada

si calcola che in Germania sono stati creati 750.0000 posti di lavoro, con le rinnovabili

Mappa irraggiamento solare fonte: NASA

39ENEA - 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 elettrica

L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore. Il calore del fluido viene accumulato nel primo serbatoio a 550°C. Con questa energia termica possiamo produrre vapore 24 ore su 24. La turbina a vapore genera così energia elettrica.

Il fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a 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


Ad Abu Dhabi, Emirati Arabi Uniti, è entrata in funzione una centrale solare a concentrazione da 100 MW.

La centrale copre un’area di 2,5 km² ed ha una potenza di 100 MW: 250 000 specchi parabolici forniscono energia per 20 000

famiglie.

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


Energia solare per lo sviluppo dei villaggi rurali

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

L’Istituto Tecnico Industriale di Spoleto ha progettato e

costruito un mulino fotovoltaico per produrre

farina di miglio

Il mulino, alimentato da un modulo fotovoltaico da 70Wp, può risparmiare molte ore di lavoro alle donne dei villaggi

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.

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 1000 €

Grazie alle donazioni di scuole e Consulte degli studenti stiamo portando energia elettrica fotovoltaica in alcune scuole di

villaggi rurali della Mauritania e del Burkina Faso

Martedì 21 Martedì 21 Maggio Maggio

Presentazione Presentazione del Progetto del Progetto

SUSTAIN - SUSTAIN - EDUCARSI AL EDUCARSI AL

FUTUROFUTURO

Villaggio scuola autosufficiente

OBIETTIVI 1.formare giovani tecnici specializzati nella conduzione di impianti alimentati con energie rinnovabili e supportare la creazione di microimprese locali2.promuovere l’uso di tecnologie e macchinari innovativi necessari per il miglioramento della produzione agricola e delle condizioni di vita rurali3.creare partenariati tra scuole italiane e africane per scambi didattici e stages formativi4.avviare collaborazioni con centri di ricerca, esperti e imprese

Centro di formazione tecnica per lo sviluppo rurale sostenibile

Fada N’Gourma - Burkina Faso

scuola

ricerca

cooperazione

Scuola, ricerca e cooperazione, oggi vivono in contesti separati,

per divulgare un nuovi saperi e promuovere la cultura della cittadinanza terrestre è necessario creare una forte connessione fra loro


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

Le Consulte Provinciali degli Studenti, compresa la

Consulta di Roma, hanno donato complessivamente

oltre 14.000 euro per sostenere la campagna SUSTAIN

Con questi fondi si potranno elettrificare altre 15 scuole

primarie rurali in Burkina Faso in collaborazione con

IFAD

Con l’avvio di questo progetto anche le scuole

romane, assieme alla Provincia di Roma e all’ENEA

possono sostenere attivamente SUSTAIN e avviare

progetti di cooperazione e partenariati per

promuovere nuove relazioni tra studenti del nord e

sud del mondo.

Piemonte educarsi al futuro 2014

Education

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