RINNOVABILI, NUCLEARE e IDROCARBURI: Quale “Mix Energetico” in vista di EXPO 2015?… e il CARBONE ???

(un’opportunità da cogliere per la sostenibilità!)

Politecnico di Milano 12 Maggio 2011

Intervento di: Rinaldo SorgentiVicepresidente Assocarboni

assocarboni@assocarboni.it

www.assocarboni.it

“ CARBONE PULITO”

Mix delle fonti 2008 – Paesi Ue

Paese Carbone NucleareGas

metano Olio C. Idro geo

Eolico e/

Solare Altro

Germania 43% 23,5% 12% 1,5% 4% --- 7% 9%

U.K. 32% 13,5% 45% 1,5% 2,5% --- 2% 3,5%

Francia 4% 77% 4% 1% 12% --- 1% 1%

Spagna 15% 19% 39% 6% 8% --- 11% 2%

UE 27 26% 28% 23% 3%10,6%

0,2% 3,7% 5,5%

ITALIA 13,5% --- 54,5% 10% 15% 2% 1,6% 3,4%

Dati Eurostat 23-09-2010 N.B.: Italia - Dati riferiti alla SOLA produzione NAZIONALE.

Mix delle Fonti: Prod. Elettrica 2008

Fonti

Mondo (~20.200 TWh)

Europa 27 (~3.400 TWh)

Italia (~353 TWh)

Carbone 41% 26% 12%

Gas naturale 21% 23% 49%

Idro 16% 11% 13%

Nucleare 14% 28% 11% ( )

Petrolio 5% 3% 9%

Eolico/solare 1,2% 3,7% 1,5%

Geotermico 0,3% 0,2% 1,5%

Altri 1,5% 5,5% 3,0%

( ) Importazione d’oltralpe. Ufficialmente la fanno apparire da … “Fonti Rinnovabili”! Elaborazione dati: Assocarboni - Fonte: Eurostat e Terna

Sistema energetico italiano

Evidente sbilanciamento …..

gas

Resto delle fonti

Azioni necessarie per l’Italia

Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:

1) carbone

X 2 = nuove tecnologie: CCT - CCS

+

Obiettivo: 25%

Azioni necessarie per l’Italia

Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:

2) nucleare

Non abbiamo maismesso di utilizzarla.

Dobbiamo ricominciarea produrla a casa nostra!

Obiettivo: 25%

ITALY ATOMIC CLOCK

Azioni necessarie per l’Italia

Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:

3) Gas naturaleDimezzarne l’uso per la produzione elettrica.

Obiettivo: 25%

Azioni necessarie per l’Italia

Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:

4) RinnovabiliSfruttare al meglio quelle più:

Ø EfficaciØ EfficientiØ EconomicheØ Disponibili

Es. idroelettrico con ripompaggi e uso termico delle biomasse

Obiettivo: 25%

Un sogno che può/deve diventare realtà.

Per competere

alla pari in Europa!

Ipotesi: Assocarboni 2010

ITALIA: Prospettive di “Mix”DA SOGNO AD OBIETTIVO PAESE

Arco Temporale:

2020-2030

IL NOSTRO PAESE NON PUO’

PERMETTERSI DI

RINUNCIARE AD ALCUNA

FONTE DI ENERGIA, SE

VUOLE COMPETERE ALLA

PARI NEL MONDO!!!

EQUILIBRIO!!!

Mix energetico equilibrato: Vantaggi

Ø maggiore COMPETITIVITA’ Paese = + occupazione + benessere + sviluppo

Ø maggiore SICUREZZA approvvigionamenti

Ø Enorme RISPARMIO risorse economiche

Maggiori investimenti in RICERCA per accelerare lo SVILUPPO di FER del futuro:

Es.: 0,03 € x 330 TWh = 109 € anno!

Il carbone: transizione verso le energie del futuro

Carbone

> Ponte storico-tecnologico verso l’energia del futuro, frutto di ricerca e innovazione:

processo infinito!

XXI secolo:

Il carbone è una fonte sostenibile?

Sostenibilità energetica

1) Facilità di approvvigionamento

E’ facile da reperire e trasportare

così….

… o così …?

2) Economicità

E’ economico

Il combustibile e quindi anche il kWh!

3) Continuità e affidabilitàFornisce energia anche in assenza di sole e di vento,

o dell’interruzione di un tubo!

4) Sicurezza

Garantisce sicurezza:

- STRATEGICA (abbondanza di riserve e loro dislocazione nel mondo)

- FISICA (non è esplosivo, non è velenoso, non è inquinante in caso di dispersione in mare)

Elevata efficienza in centrali USC(*)= 45%

5) Efficienza di utilizzo

(*) Ultra Super Critical

E’ rispettoso dell’ambiente grazie alle moderne tecnologie: CCT e CCS

6) Rispetto ambientale

CARBONE GAS PETROLIO

120 ANNI

60 ANNI

40 ANNI

7) Disponibilità

I combustibili fossili sono e saranno alla base dello sviluppo economico e del benessere ancora per almeno i prossimi 30-40 anni

(fonte: IEA – Parigi)

Obiezioni comuni

1) … il carbone è inquinante: Emissioni di S02, NOx e Polveri (PM10);

2) … è accusato di alterare il clima: Emette CO2 più di qualunque altra fonte fossile.

Ma la realtà ….

….. dipende dal contesto!

1) Il carbone non inquina, se si utilizzano le CCT (Clean Coal Technologies

2) Se poi le preoccupazioni che vanno sotto l’acronimo “AGW” sono concrete, perché si conteggiano solo le emissioni in fase di combustione, ma non quelle in fase di estrazione : “Venting”? Peraltro, a quelle dirette di CO2 si aggiungono le “Methane Fugitive Emissions”, dove: CH4 = 21CO2

Le Tecnologie CCT per l’usoPULITO DEL CARBONE

Cosa sono le CCT ? Le Clean Coal Technologies sono le moderne tecnologie degli

impianti di generazione elettrica e di combustione in genere, idonee

all’utilizzo del carbone efficiente e compatibile con l’ambiente.

Le CCT, in generale, si basano su criteri che migliorano:

– Le emissioni nocive in atmosfera (SO2, NOX, particolato, ecc.)– La gestione del carbone (estrazione, trasporto, stoccaggio, ecc.)– Il riutilizzo dei sottoprodotti e lo smaltimento dei reflui– L’efficienza di conversione energetica dell’impianto– L’affidabilità e la disponibilità dell’impianto– I costi di capitale e di gestione e generazione dell’impianto

Le Tecnologie CCT per l’usoPULITO DEL CARBONE

Le CCT si classificano sommariamente in 4 categorie:

1. Pre-combustione: per “pulire” il carbone prima del suo utilizzo, in modo da ridurre i promotori di inquinanti e di sottoprodotti, zolfo e ceneri in particolare.

2. Combustione: per “pulire” il carbone durante il suo utilizzo limitando la formazione di prodotti inquinanti della combustione, in particolare ossidi di zolfo e di azoto (es. combustione in letto fluidizzato)

3. Post-combustione: a valle della combustione, per rimuovere gli inquinanti presenti nei prodotti della combustione: particolato, ossidi di zolfo e di azoto (diffusamente applicate negli impianti a combustione convenzionale).

4. Conversione: volte alla trasformazione del carbone in altri prodotti energetici gassosi e liquidi “puliti” e di più facile utilizzo (es. gassificazione del carbone).

Obiettivi per le CCTa breve-medio termine

INQUINANTI ed aspetti tecnici

ed economici

Tecnologia 2000

20102020 Vision 21

SO2 (rimozione %) 98 99 >99

NOx (mg/kWh) 240 80 16

Particolato (mg/kWh) 15 7,5 3

Rimozione mercurio --- 90% 95%

Utilizzazione sottoprodotti 30% 50% quasi 100%

Rendimento impianto 40% 45-50% 50-60%

Disponibilità impianto >80% >85% >90%

Costo capitale impianto (€/kW) 1000-1300 900-1000 800-900

Costo energia elettrica (¢/kWh) 3,5 3,0-3,2 <3,0

Emissioni inquinanti: ricadute al suolo

Studio comparativo sviluppato da ERM Italia (Gruppo Environmental Resources Management).

Ricadute al suolo di: SOx, NOx, Polveri:

Impianto a gas NGCC Impianto a carbone USCpotenza 2.000 MW potenza 2.000 MWCamini: 5 x 90 m Camini: 1 x 250 m

IMPATTO AL SUOLO: impianto a carbone USC

-14% max concentrazione media annua-32% max concentrazione media oraria

The Wall Street Journal of Europe: 26/12/2008The Wall Street Journal of Europe: 26/12/2008“Exxon could benefit from emissions work” by Russel Gold.

“ …. Exxon …. is spending $70 million to expand by 50% the plant’s capacity to capture carbon dioxide, brought to the surface along with the natural gas. The plant separates the natural gas from impurities.

Note: “ About 1/3 of the world’s natural-gas reserves are mixed with high levels of carbon dioxide (CO2), according to Exxon Mobil.

That means, producing more natural gas will lead to even more carbon dioxide being vented into the air.

Just an example: In Exxon’s natural-gas fields near La Barge (USA), about 65% of the gaseous mixture from the wells is carbon dioxide (CO2). Natural gas is only 22%. “

CCS in fase “Pre-Combustione”: Mondo

Tecniche di riduzione emissioni: CCS

Azioni: Un contributo al contenimento delle emissioni di CO2 può

venire dall’applicazione delle tecniche di CCS, in tutti i settori energivori industriali.

Considerazioni:1) LUOGO: Il problema prescinde dal luogo di emissione, perché la portata è globale.

2) FASE DI CATTURA CO2 : Questa dovrebbe quindi riguardare sia la fase di

“pre-combustione” che di “post-combustione”.

Tecniche di riduzione emissioni: CCS

Azioni: L’eventuale applicazione delle tecniche CCS solo per impianti a

Carbone, permetterebbe solo modesti risultati e comporterebbe peraltro un’evidente alterazione dei principi europei di libera concorrenza tra Prodotti ed Operatori.

CO2: % 2008

53,47

11,30

33,24

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00

Gas N

Petrolio

Carbone

Carbone

Petrolio

Gas N

E’ più facile spaccare un atomo che un pregiudizio!

Carbone pulito …….

Carbone: chiave per la sostenibilità!

Carbone: chiave del presente per garantire il futuro!

Grazie per la vostra attenzione!

Rinaldo Sorgenti

Per info: www.assocarboni.it

www.orizzontenergia.it