Transcript Presentazione standard di PowerPoint
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CRES – CLIMARESILIENTI
Informare ed educare alla sostenibilità
www.climaresilienti.it
Scuole 2011-2012
150 anni di energia in Italia
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Consumi energetici nella storia
Consumi
energetici
giornalieri
dell’uomo
dall’era
primitiva ad
oggi
2
Fonte: Eniscuola
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Storia dell’energia in Italia negli ultimi 150
anni dall’unita’ ad oggi
Fonti di energia utilizzate dall’uomo nella storia:
Fonti non fossili (rinnovabili):
Idroelettrico
Eolico
Solare Fotovoltaico
Solare termico
Geotermia
Biomassa
Nucleare
3
Fonti fossili:
Carbone
Gas
Petrolio
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Fonti energetiche fossili
RISORSE IN ITALIA:
CARBONE: nel bacino del Sulcis, a La Thuile (Aosta), a
Seui (Nuoro), a Courmayeur, Carnia, Brentonico (Trento) e
a Lagonegro (Basilicata).
Nota:scarse risorse e di scarsa qualità
GAS: giacimenti a Fontevivo (1929) a Pedenzano (1932) e
a Caviaga (1944) ad opera di AGIP
PETROLIO: Ozzano e Salsomaggiore (1860) Basilicata Val d’Agri (1936) Cortemaggiore e Pontenure (1949) Ragusa
(1953) Gela (1956) Cavone e Malossa (1973) Villafortuna
(1984)
L’Aquila negli (ultimi anni dello scorso secolo) nel canale
D’Otranto, in Masseria Vecchia e Pizzo Tamburino in Sicilia
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Prima centrale termoelettrica (alimentata a carbone) d’Europa a
Milano in via Santa Radegonda entrata in esercizio l’8 Marzo del 1883 fù la prima centrale elettrica dell’Europa continentale
Nota: circa un anno prima, nell’ aprile del 1882 entrò in esercizio la centrale elettrica del
Holborn viaduct di Londra di potenza inferiore che riforniva solo il viadotto
Nel mondo un primo impianto di produzione di energia elettrica era già
stato realizzato nel 1882 a New York per fornire la prima rete di
illuminazione pubblica
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La prima raffineria in Italia fu ad opera dei
Francesi a Fiorenzuola D’Arda nel 1881
Nota: L’Italia produce lo 0,1% di Petrolio del totale, è il 49° produttore di
petrolio al mondo
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Produzione fonti di energia in Italia
Produzione di energia in Italia dal 1950.
Elaborazione da dati pubblicati da Terna
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Variazioni percentuali fonti di energia in Italia
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Produzione per tipologie di fonti energetiche
rinnovabili in Italia
Elaborazione dei dati pubblicati da GSE e Terna
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Tipologie di fonti energetiche rinnovabili in
Italia (%)
Elaborazione da dati pubblicati da Terna
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Fonti energetiche rinnovabili
ENERGIA IDROELETTRICA
ENERGIA EOLICA
SOLARE FOTOVOLTAICO
SOLARE TERMICO
GEOTERMIA
BIOMASSA
NUCLEARE
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Fonte energetica: Idroelettrico
Schema di una centrale idroelettrica
La centrale idroelettrica utilizza il salto dell’acqua per produrre energia
elettrica, trasformando l’energia cinetica dell’acqua in energia (meccanica)
facendo girare la turbina che alimenta l’alternatore. Poi tramite il
trasformatore si ottiene energia elettrica da immettere in rete
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Fonte energetica: Idroelettrico
La fonte idrica è stata una delle prime fonti ad essere utilizzata in Italia
già dall’ 800’ per la produzione di energia elettrica data anche la scarsità
delle altre risorse tra cui il carbone.
La prima centrale idroelettrica d’Europa, la centrale Bertini fu costruita
tra il 1895 e il 1898 a Paderno D’Adda per fornire la rete pubblica di
Milano che utilizzava allora la centrale a carbone .
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La centrale Acquoria di Tivoli
C’era anche in costruzione quel periodo la centrale Acquoria di Tivoli
che avrebbe fornito elettricità alla città di Roma
E’ la prima centrale a corrente alternata entrò in esercizio il 4 Luglio del
1892.
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La centrale Acquoria di Tivoli Oggi
I resti della centrale Acquoria di
Tivoli
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Produzione lorda di energia idroelettrica in
Italia dal 1880 al 1913 (GWh)
Produzione lorda di energia idroelettrica in Italia (GWh)
2500
2000
2000
1500
1250
Energia idroelettrica (GWh)
1000
500
400
0
0,0
1881
1,3
1891
20
1895
110
1900
1905
1910
Fonte Terna: dati storici
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1913
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Produzione lorda di energia idroelettrica in
Italia dal 1915 al 1940 (TWh)
13,3
10,3
6,9
4,5
Fonte Terna: dati storici
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Ad oggi quasi
tutto il
potenziale
idrico in Italia è
stato sfruttato
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Possibili Interventi
Gli unici interventi per potenziare la produzione di
energia idroelettrica in Italia possono essere:
Ampliamento della produzione dalle centrali di
piccola taglia (questo si sta facendo in molti Comuni
italiani)
Aumento di efficienza di vecchi impianti obsoleti
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Centrali Idroelettriche In Italia
Numero: 2062 centrali
Nord: 1613 strutture
Centro: 277 strutture
Sud e Isole: 172 strutture
Produzione: 1/6 della produzione elettrica totale in Italia
Tendenza: aumento degli impianti dell’1,7% in un anno (20052006) e decrescita della produzione da 49283,7 GWh a 42356,9
GWh
DATI TERNA
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Distribuzione delle centrali idroelettriche al
2005-2006
Impianti Idroelettrici
500 458
450
400
352
321
350
300
250
186
200
134
150
94 87
68 63 60
100
49 39
28 28 28 25 19 16
50
7 0
0
E GE IA O LIA E A IO NA A O IA IA IA IA E IA A TA IA
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V
N
ITI
L
EM V
N
U
I
E
FR
TR
Elaborazione su dati TERNA
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N. IMPIANTI
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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VANTAGGI
Nessun tipo di emissione inquinante.
SVANTAGGI
Sbarramenti artificiali nelle grandi centrali che modificano l’ambiente
naturale (necessari per un adeguato sfruttamento dell'energia idraulica)
PROBLEMI
I cambiamenti climatici che provocano la riduzione delle piogge.
L’energia idroelettrica avrà dei problemi seri se nei prossimi anni non
si presterà attenzione alle risorse idriche
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte energetica: Eolico
L’energia eolica o energia del vento è l’energia ottenuta dal vento.
Il vento fa girare le pale a cui è collegata una turbina che
tramite l’alternatore trasforma l’energia del vento in energia
elettrica da immettere in rete
Schema pala eolica
Impianto eolico offshore
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Funzionamento di una pala eolica
Fonte: Eniscuola
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Un po’ di storia dell’ Energia Eolica
L’utilizzo del vento risale al 3000 A.C. quando gli Egizi lo utilizzavano per attraversare il
Nilo con le barche a vela.
Il primo mulino a vento risale forse al 2000 A.C. in Babilonia.
Nel X secolo D.C. nella zona dell’ Iran e dell’Afghanistan si iniziarono a vedere i primi
mulini a vento di grandi dimensioni che venivano utilizzati per la macinazione dei cereali.
In Europa si iniziano ad avere i primi mulini a vento nel XII secolo D.C.
Famosi sono i mulini a vento olandesi, in Olanda si utilizzavano sia per pompare e
convogliare l’ acqua sia per macinare i cereali.
Nota: I primi mulini avevano telai in legno a cui erano fissate le vele fatte di tela che servivano a catturare il vento e
sfruttarne il suo movimento.
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Primi tentativi di utilizzo dell’ Energia Eolica in
Italia
La prima proposta di sfruttare il vento per produrre elettricità in
Italia venne formulata da Antonino Lo Surdo che ne realizzò un
prototipo e ne fece produrre circa 100 esemplari da una ditta
bolognese.
Nota: esperimenti per lo sfruttamento del vento nel mondo c’erano
già stati negli Stati Uniti e in Danimarca nel 1897.
Questi esperimenti furono però osteggiati dall’avvento degli
idrocarburi come combustibile perché più a basso costo.
Bisognerà
aspettare
altri
50
anni
prima
che
il
CESI
in
collaborazione con l’università di Genova arrivi a costruire un
Atlante eolico italiano.
Fonte: 150 anni di energia in Italia (Gieedizioni, autori Adriano
Piglia e Laura Cardinali, Safe
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte energetica: Solare (Fotovoltaico)
Principio di funzionamento dei pannelli fotovoltaici
Le onde elettromagnetiche
del sole colpiscono la
superficie del pannello che
è formato da un materiale
semiconduttore
opportunamente trattato
(drogato) e si innesca un
movimento di elettroni che
genera elettricità
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Un po’ di storia del Fotovoltaico
L'effetto fotoelettrico che genera elettricità dall’energia
solare fu osservato la prima volta dal fisico francese Alexandre
Edmond Becquerel nel 1839
Le prime celle fotovoltaiche furono costruite nel 1883 ed
erano composte da selenio e ora con un’efficienza minore
dell’1%
Nel 1905 Albert Einstein prese il nobel per la teoria
sull’effetto fotoelettrico
Fu poi scoperto nel 1954 l’effetto del drogaggio che ne
aumentava l’efficienza fino al 6%
Nel 1996 ci furono le prime celle fotovoltaiche con
un’efficienza maggiore del 10%
Per arrivare ad oggi dove le celle arrivano anche al 17-18%
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte: Eniscuola
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Fonte Energetica: Solare Termico
Sistemi solari termici
Il solare termico sfrutta il calore del sole
per scaldare i corpi/fluidi
Già ai tempi dei Romani (I Sec. DC) si
utilizzava il sole come fonte di energia
(calore) per scaldare le abitazioni e/o
l’acqua sfruttando l’effetto serra delle
vetrate (lastre di mica).
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Un po’ di storia del Solare Termico
Il primo sistema solare termico chiamato «Eliometro»
risale al 1767 ad opera dello scienziato HoraceBénédict de Saussure (Ginevra)
Nota: si trattava di un dispositivo composto da una scatola di legno foderata con
sughero nero, sopra la quale erano state applicate tre lastre di vetro poste ad una
ben definita distanza. La scatola riusciva ad arrivare ad una T di 109 C°
(temperatura indipendente dall’altitudine)
Sir John Herschel, un astronomo, utilizzò un sitema
solare per cucinare il cibo nel 1830 in Africa, tecnica
che oggi viene chiamata solar cooking.
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Solare termico
Auguste Mouchot, scienziato francese, pochi anni dopo
sfruttò l’energia solare per la produzione di energia
meccanica, brevettando il primo motore ad energia
solare, della potenza di 1kW facendo finanziare la sua
ricerca da Napoleone III. Il prezzo bassissimo del
carbone portò comunque ad abbandonare la sua
invenzione.
Charles Tellier , un francese nel 1885 sperimentò i
pannelli piani per la produzione di vapore.
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Solare termico
L’ americano Clarence Kemp brevettò nel 1891 il primo sistema per la
produzione di acqua calda per usi domestici.
Il sistema ebbe un grande successo dal punto di vista applicativo.
Una prima diffusione ci fu nei paesi industrializzati e soleggiati già
dai primi del 900.
Una reale diffusione del solare termico ci fu in molti paesi a partire
dagli anni 50’
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Solare termico in Italia
Le prime ricerche furono effettuate negli anni 60’ dal Politecnico di
Milano
I primi modelli di solare termico commerciali iniziarono a diffondersi
intorno al 1975.
Negli anni '80 l'ENEL promosse una campagna per l'installazione nel
nostro paese di 100.000 m2 di collettori solari, ma senza successo
perché priva di riferimenti normativi specifici.
Premessa:
In Italia le condizioni per l’utilizzo del solare termico sono particolarmente
favorevoli, data l'esposizione climatica, e l'idoneità di molti edifici
all’installazione.
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Situazione attuale solare termico
Dati al 2011
L’Italia è il secondo paese in Europa dopo
la Germania per il solare termico, con una
capacità totale installata di 2,7 milioni di
m², pari a 2 GWth
Per quanto riguarda l’installato procapite
Italia, infatti, e' ancora al di sotto della
media europea, nonostante le grandi
potenzialità.
Il settore del solare termico punta alla
qualità dei prodotti e all’innovazione
tecnologica
Fonte immagini: Speciale Qualenergia
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Situazione del Solare termico in Italia
Andamento delle installazioni annuali in Italia in m² di collettori solari
Fonte: Politecnico di Milano dip. Ing. Gestionale
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Solare termico nel Mondo
Fonte: Eniscuola
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Fonte energetica: Geotermia
Che cos’è la Geotermia?
E’ una fonte di energia
rinnovabile che sfrutta la
temperatura del terreno
( a molti metri di
profondità) per scaldare
i fluidi, (principalmente
l’acqua)
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Fonte energetica: Geotermia
Impianto geotermico industriale
Impianto geotermico domestico
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I soffioni boraciferi
Il vapore che fuoriesce
dalle bocche borocifere
può essere utilizzato:
direttamente per scopi
industriali,
agricoli
e
termici
può essere trasformato
in
energia
elettrica
attraverso
le
turbine
messe in moto dalla forza
del vapore stesso.
Soffione boracifero in California
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Primi passi della Geotermia
La geotermia ha avuto inizio proprio in Italia nella zona di Larderello in
Toscana nel 1800.
Inizialmente venivano utilizzate le acque per estrarre il Boro (acido borico)
per l’industria farmaceutica.
Il boro veniva estratto facendo evaporare l’acqua attraverso la combustione
della legna che portò in breve tempo ad un disboscamento nelle zone
limitrofe.
Francesco de Larderel cercò di sfruttare il calore geotermico per sostituire
l’uso di legna progettando dei veri e propri lagoni coperti con marchio
Larderello Spa.
Nel 1865 nacquero le prime pompe a vapore e verso la fine dell’ 800’ venne
realizzata la prima caldaia da 8 cv ad uso industriale.
Le risorse superficiali si stavano esaurendo per cui si iniziò a scavare più in
profondità.
L’energia geotermica venne poi utilizzata nei primi anni del 900’ per azionare
macchinari ottenendo un risparmio economico.
67
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Un po’ di storia della Geotermia
Nel 1904 La Larderello Spa (con il direttore principe Piero Ginori Conti)
sperimentò l’utilizzo della fonte geotermica per la produzione di energia
elettrica per accendere 5 lampadine alimentate
Note: il motore era un motore a vapore ottenuto tramite scambio termico
con il vapore geotermico.
Dall’esperimento ben riuscito nel 1905 si arrivò a progettare il primo
impianto geotermico di potenza di 20kW per produrre energia elettrica.
Nel 1913, fu realizzato il primo impianto commerciale per la produzione di
energia elettrica con una potenza di 250 kW, fino ad arrivare alla metà
degli anni 90’ con una potenza installata di 132 MW.
Le centrali geotermiche costruite andarono distrutte durante la 2°
guerra mondiale, successivamente furono ricostruite per arrivare ad oggi
a 842 MW di potenza (dati al 2009) con una produzione di energia di circa
5 TWh.
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Energia geotermica
la prima centrale geotermica al mondo è nata in Italia a Larderello nel
1913
Putizza nell’area geotermica di
Lerderello
Area geotermica di Larderello
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Gli impianti di produzione geotermica in italia
Gli impianti geotermici in Italia sono tutti concentrati nella regione Toscana:
zone di Larderello, Radicondoli, Travale e Monte Amiata.
Larderello: 21 centrali per oltre 200 pozzi con potenza totale di 602,5 MW
Radincoli –Travale: circa 20 pozzi con una potenza totale di 154 MW
Monte Amiata: campi geotermici per una potenza totale di 88 MW
Caratteristiche tecniche: T ≤ 350 C° e P ≤ 7MPa
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Fonte Eniscuola
71
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Fonte Eniscuola
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Fonte Eniscuola
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Posizione italiana nel mondo di Energia
geotermica
ANNO
2009
2010
CLASSE DI POTENZA
MW
MW
P ≤ 20
417
435
20 ≤ P ≤
113
75
P > 40
207
262
TOTALE
737
772
L'Italia è quinta al mondo per energia geotermica con una
produzione di ~ 5 TWh con un bisogno nazionale di ~ 360 TWh e
quindi contribuisce per circa l'1.4%
Il settore geotermico al momento è in forte crescita anche per
uso residenziale.
74
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Situazione geotermia in Europa
Dati al 2010
N° Impianti
~ 59
Capacità totale installata
~ 1,6 GWe
Produzione elettrica
~ 10,9 TWh
75
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Energia geotermica nel mondo
I paesi con il maggiore
potenziale
di
energia
geotermica sfruttabile sono:
Etiopia
Islanda
L'area circumpacifica ( il
cosiddetto anello di fuoco),
lungo la dorsale atlantica ,nella
zona che si estende lungo la
"Rift Valley" africana e anche
nella penisola italiana,situata al
centro
di
un
complesso
movimento tettonico e lungo la
cordigliera andina.
76
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Fonte Eniscuola
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Energia da Biomassa
Le Biomasse sono presenti da sempre come risorsa di
energia. L’utilizzo negli anni si è evoluto fino ad arrivare a
sfruttare diverse forme di biomasse.
79
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Situazione Biomasse in Italia
Dati al 2009:
Le Biomasse coprono solo il 2,8% dei consumi di energia
nazionale. In Europa il dato è di 7,5%. La produzione
elettrica da biomasse agroforestali in Italia è dell’11%. In
Belgio è del 70% e in Germania del 35%.
La produzione di biogas da eiezioni animali è di appena lo
0,3%.
Da questi dati si evince un ruolo ancora molto marginale rispetto alle
altre fonti rinnovabili.
80
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Utilizzo di Energia da biomassa
In tutta Italia si riscontra un uso diffuso delle Biomasse.
Ci sono molti comuni che utilizzano impianti a Biomasse per la
produzione anche di energia termica attraverso teleriscaldamento.
81
Fonte: Eniscuola
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Situazione in Italia
82
Fonte: Eniscuola
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Impianti in Italia
Un altro dato importante è che le risorse di Biomassa nelle diverse zone d’ Italia, non rispecchiano
lo sfruttamento che se ne fa, ovvero ci sono in Italia regioni con grandi quantità di risorse
sfruttabili ma con poca capacità di utilizzo (come Piemonte, Veneto, Abruzzo e Sicilia), e regioni
che hanno invece grande capacità installata (molti impianti) pur non avendo le risorse locali di
Biomassa (come Lombardia, Trentino Alto Adige, Campania e Puglia)
83
Fonte: Eniscuola
Slide 82
Tipologia di impianti a Biomassa in Italia
84
Fonte: Eniscuola
Slide 83
Potenza impianti a Biomassa in Italia
85
Fonte: Eniscuola
Slide 84
Produzione di energia da Biomassa in Italia
86
Fonte: Eniscuola
Slide 85
Situazione in Europa: potenza Elettrica
87
Fonte: Eniscuola
Slide 86
Situazione in Europa: potenza Termica
88
Fonte: Eniscuola
Slide 87
Produzione di energia da Biomassa in Europa
89
Fonte: Eniscuola
Slide 88
Fonte energetica: Nucleare
La centrale nucleare utilizza il calore prodotto dalla fissione nucleare per
produrre vapore o gas a pressione e temperature elevate che vanno ad
alimentare una turbina che attraverso un alternatore genera elettricità
Schema di una Centrale nucleare
90
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Un po’ di storia sul nucleare
Il nucleare: Invenzione tutta italiana!
Il 2 dicembre del 1942 fu Enrico Fermi, fisico italiano ad innescare
la prima reazione a catena controllata nel suo laboratorio di
Chicago, inventò la prima pila atomica chiamata C.P.1 (Chicago Pile
Number one)
Nota: fu utilizzato uranio naturale messo in un blocco di grafite pura per rallentare i
neutroni. Si trattava del processo di fissione nucleare.
Di seguito iniziarono i lavori della prima bomba atomica (progetto
Manhattan) alla quale Fermi partecipò attivamente.
Primo utilizzo pratico del nucleare
La prima applicazione di questa invenzione fu l’utilizzo militare per la
distruzione di Hiroshima e Nagasaki che diede fine alla seconda guerra
mondiale.
Primo utilizzo civile del nucleare
Fu la prima centrale elettro - nucleare (Borax III) fu realizzata
nel 1955 nell’Idaho (Stati Uniti).
91
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Storia dell’energia nucleare in Italia
L’Italia iniziò subito a studiare lo sfruttamento dell’energia nucleare e arrivò a costruire
nel 1959 il primo reattore nucleare finalizzato alla ricerca ad opera dell’ Ispra di Varese.
L’Italia accettò di buon grado questa nuova tecnologia l punto che nel 1966 erano state
installate centrali con una produzione complessiva di 3,9 miliardi d kWh.
Ci furono poi vicende politiche e scientifiche (famoso è il caso Ippolito), che diedero un
freno alla diffusione del nucleare con la centrale di Caorso nel 1980 (ultima centrale
costruita in Italia).
Nota: l’ing. Felice Ippolito fu tra i primi a intraprendere le ricerche di uranio in Italia negli anni 50. Diverse vicende lo
portarono ad essere processato e condannato nel 1963, poi venne assolto dall’allora presidente della repubblica
Saragat, infine venne eletto deputato al parlamento europeo. Alcuni sostengono che ci fu un complotto per fermare una
nuova tecnologia che avrebbe potuto mettere nell’ombra l’allora potente industria petrolifera.
Centrali nucleari in Italia
Trino Vercellese (Vercelli)
Caorso (Piacenza)
Latina
Garigliano (Caserta)
92
Centrale nucleare di Caorso
Slide 91
La centrale Enrico Fermi di Trino(VC)
93
Slide 92
Incidenti delle centrali nucleari
Nel 1979: Il primo incidente nucleare nella storia fu quello
avvenuto nella centrale nucleare di Three Miles Island in
Pennsylvania.
Nel 1986: Incidente nel reattore nucleare di Chernobyl (nell’
allora Unione Sovietica oggi Bielorussia) in cui ci fu l’esplosione
del reattore.
Fukushima (Giappone) avvenuto l’11 Marzo 2011
Nota: Pur non considerando gli incidenti , resta il problema delle scorie. Ad oggi il governo Italiano
ha affidato lo smaltimento alla Sogin
Conseguenze in Italia
Referendum sul nucleare l’8 Novembre 1987 in cui vinse il SI
abrogando norme allora in vigore e che portarono L’Italia pian
piano all’abbandono degli investimenti nucleari e alla chiusura
(dismessa) dei reattori nucleari esistenti
94
Slide 93
Situazione attuale nel mondo
I maggiori produttori al mondo sono Stati uniti, Francia e Giappone
Con una potenza totale installata di circa
370 GW che produce il 16% della produzione totale di energia elettrica
95
Fonte: Eniscuola
Slide 94
Reattori che sono stati chiusi
96
Fonte: Eniscuola
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L’Italia e il nucleare…
L’Italia, insieme ad altri paesi ha
rivisto negli ultimi anni la sua
posizione rispetto al nucleare e a
causa del effetto serra e del
petrolio diventato sempre più
costoso e meno disponibile, ha
ipotizzato possibile un ritorno al
nucleare nel nostro paese. C’è
stato poi il referendum del 12-13
giugno 2011 che ha
definitivamente fermato questa
ipotesi.
97
Slide 96
Alcuni dati storici sull’energia degli ultimi 10
anni
•
Kyoto Protocol 16-febbraio 2005
•
•
Libro bianco: per la valorizzazione delle fonti rinnovabili
Carbon tax: tassa in funzione del contenuto di carbonio nei carburanti
(combustibili)
2000 UE l’unione europea affronta il problema energetico punto di vista politico
introduzione di: Il libro Verde europeo.
2001/77/CE direttiva europea: vincolo agli stati membri per la produzione minima
da FER pari al 25% entro il 2010.
2003/30/CE: uso dei biocarburanti nei trasporti pari al 5,75% entro il 2010
2003: Direttiva sull’uso dei meccanismi flessibili previsti dal protocollo di Kyoto.
Direttiva che portò ai piani nazionali di allocazione delle quote di emissione
2004: raggiungimento degli stati membri a 25 e aumento del carburante (gas e
petrolio) portano nel 2006 all’ultima versione del Libro Verde
2006: Libro verde per 27 paesi
•
•
•
•
•
•
98
Slide 97
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Consumi
mondiale
energia %
Scenario futuro al
2035( con riduzione
Carbone
27%
24%
Gas
21%
23%(stabile e
conservativo)
Petrolio
33%
25%
Rinnovabili ( Idroelettrico, Eolico,
Solare fotovoltaico, solare termico,
geotermico, biomassa)
13%
27%
Nucleare
6%
11%
99
fino a 450 ppm di CO₂
equivalente)
Slide 98
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Consumo mondiale per
produzione energia elettrica %
Carbone
40%
Gas
15%
Petrolio
10%
Rinnovabili ( Idroelettrico, Eolico,
Solare fotovoltaico, solare termico,
geotermico, biomassa)
17%
Nucleare
18%
100
Slide 99
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Carbone
Risorse stimate
133 anni ( ~ 15 bilioni di tonnellate)
Gas
60 anni
Petrolio
41-42 anni (accertati) 1.526 miliardi di barili nel 2010
(pari ad ¼ delle risorse scoperte)
Idroelettrico
Fino a quando ci sarà la terra
Eolico
Infinito
Solare Fotovoltaico
Milioni di anni
Solare termico
Milioni di anni
Geotermico
Fino a quando ci sarà la terra
Biomassa
Fino a quando ci sarà la terra
Nucleare (combustibile)
Pochi decenni per alcuni e 100 anni per altri ( ~ 22 milioni di
tonnellate)
101
Slide 100
Situazione energia elettrica in Italia
Consumi di energia elettrica in Italia al 2010
Tipologia di fonte energetica
%
Centrali termoelettriche (carbone, gas e
petrolio)
~ 67% (di cui solo circa il
2% è da biomassa)
Fonti rinnovabili
~ 20%
Importazione
~ 13%
Nota: Anche se L’Italia importa energia dall’estero, è autosufficiente dal punto di
vista di potenza installata, questo significa che non sfrutta tutte le sue risorse.
102
CRES – CLIMARESILIENTI
Informare ed educare alla sostenibilità
www.climaresilienti.it
Scuole 2011-2012
150 anni di energia in Italia
Slide 2
Consumi energetici nella storia
Consumi
energetici
giornalieri
dell’uomo
dall’era
primitiva ad
oggi
2
Fonte: Eniscuola
Slide 3
Storia dell’energia in Italia negli ultimi 150
anni dall’unita’ ad oggi
Fonti di energia utilizzate dall’uomo nella storia:
Fonti non fossili (rinnovabili):
Idroelettrico
Eolico
Solare Fotovoltaico
Solare termico
Geotermia
Biomassa
Nucleare
3
Fonti fossili:
Carbone
Gas
Petrolio
Slide 4
Fonti energetiche fossili
RISORSE IN ITALIA:
CARBONE: nel bacino del Sulcis, a La Thuile (Aosta), a
Seui (Nuoro), a Courmayeur, Carnia, Brentonico (Trento) e
a Lagonegro (Basilicata).
Nota:scarse risorse e di scarsa qualità
GAS: giacimenti a Fontevivo (1929) a Pedenzano (1932) e
a Caviaga (1944) ad opera di AGIP
PETROLIO: Ozzano e Salsomaggiore (1860) Basilicata Val d’Agri (1936) Cortemaggiore e Pontenure (1949) Ragusa
(1953) Gela (1956) Cavone e Malossa (1973) Villafortuna
(1984)
L’Aquila negli (ultimi anni dello scorso secolo) nel canale
D’Otranto, in Masseria Vecchia e Pizzo Tamburino in Sicilia
4
Slide 5
Prima centrale termoelettrica (alimentata a carbone) d’Europa a
Milano in via Santa Radegonda entrata in esercizio l’8 Marzo del 1883 fù la prima centrale elettrica dell’Europa continentale
Nota: circa un anno prima, nell’ aprile del 1882 entrò in esercizio la centrale elettrica del
Holborn viaduct di Londra di potenza inferiore che riforniva solo il viadotto
Nel mondo un primo impianto di produzione di energia elettrica era già
stato realizzato nel 1882 a New York per fornire la prima rete di
illuminazione pubblica
5
Slide 6
La prima raffineria in Italia fu ad opera dei
Francesi a Fiorenzuola D’Arda nel 1881
Nota: L’Italia produce lo 0,1% di Petrolio del totale, è il 49° produttore di
petrolio al mondo
6
Slide 7
Produzione fonti di energia in Italia
Produzione di energia in Italia dal 1950.
Elaborazione da dati pubblicati da Terna
7
Slide 8
Variazioni percentuali fonti di energia in Italia
8
Slide 9
Produzione per tipologie di fonti energetiche
rinnovabili in Italia
Elaborazione dei dati pubblicati da GSE e Terna
9
Slide 10
Tipologie di fonti energetiche rinnovabili in
Italia (%)
Elaborazione da dati pubblicati da Terna
10
Slide 11
Fonti energetiche rinnovabili
ENERGIA IDROELETTRICA
ENERGIA EOLICA
SOLARE FOTOVOLTAICO
SOLARE TERMICO
GEOTERMIA
BIOMASSA
NUCLEARE
11
Slide 12
Fonte energetica: Idroelettrico
Schema di una centrale idroelettrica
La centrale idroelettrica utilizza il salto dell’acqua per produrre energia
elettrica, trasformando l’energia cinetica dell’acqua in energia (meccanica)
facendo girare la turbina che alimenta l’alternatore. Poi tramite il
trasformatore si ottiene energia elettrica da immettere in rete
12
Slide 13
Fonte energetica: Idroelettrico
La fonte idrica è stata una delle prime fonti ad essere utilizzata in Italia
già dall’ 800’ per la produzione di energia elettrica data anche la scarsità
delle altre risorse tra cui il carbone.
La prima centrale idroelettrica d’Europa, la centrale Bertini fu costruita
tra il 1895 e il 1898 a Paderno D’Adda per fornire la rete pubblica di
Milano che utilizzava allora la centrale a carbone .
13
Slide 14
La centrale Acquoria di Tivoli
C’era anche in costruzione quel periodo la centrale Acquoria di Tivoli
che avrebbe fornito elettricità alla città di Roma
E’ la prima centrale a corrente alternata entrò in esercizio il 4 Luglio del
1892.
14
Slide 15
La centrale Acquoria di Tivoli Oggi
I resti della centrale Acquoria di
Tivoli
15
Slide 16
Produzione lorda di energia idroelettrica in
Italia dal 1880 al 1913 (GWh)
Produzione lorda di energia idroelettrica in Italia (GWh)
2500
2000
2000
1500
1250
Energia idroelettrica (GWh)
1000
500
400
0
0,0
1881
1,3
1891
20
1895
110
1900
1905
1910
Fonte Terna: dati storici
16
1913
Slide 17
Produzione lorda di energia idroelettrica in
Italia dal 1915 al 1940 (TWh)
13,3
10,3
6,9
4,5
Fonte Terna: dati storici
17
Slide 18
Ad oggi quasi
tutto il
potenziale
idrico in Italia è
stato sfruttato
18
Slide 19
Possibili Interventi
Gli unici interventi per potenziare la produzione di
energia idroelettrica in Italia possono essere:
Ampliamento della produzione dalle centrali di
piccola taglia (questo si sta facendo in molti Comuni
italiani)
Aumento di efficienza di vecchi impianti obsoleti
19
Slide 20
Centrali Idroelettriche In Italia
Numero: 2062 centrali
Nord: 1613 strutture
Centro: 277 strutture
Sud e Isole: 172 strutture
Produzione: 1/6 della produzione elettrica totale in Italia
Tendenza: aumento degli impianti dell’1,7% in un anno (20052006) e decrescita della produzione da 49283,7 GWh a 42356,9
GWh
DATI TERNA
20
Slide 21
Distribuzione delle centrali idroelettriche al
2005-2006
Impianti Idroelettrici
500 458
450
400
352
321
350
300
250
186
200
134
150
94 87
68 63 60
100
49 39
28 28 28 25 19 16
50
7 0
0
E GE IA O LIA E A IO NA A O IA IA IA IA E IA A TA IA
T
N DI RD ET IU CH AN AZ G ST ZZ UR BR AN BR LIS CIL GN A GL
U
C
I
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G
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A L
EN
O
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I
V
N
ITI
L
EM V
N
U
I
E
FR
TR
Elaborazione su dati TERNA
21
N. IMPIANTI
Slide 22
Fonte: Eniscuola
22
Slide 23
Fonte: Eniscuola
23
Slide 24
Fonte: Eniscuola
24
Slide 25
Fonte: Eniscuola
25
Slide 26
Fonte: Eniscuola
26
Slide 27
VANTAGGI
Nessun tipo di emissione inquinante.
SVANTAGGI
Sbarramenti artificiali nelle grandi centrali che modificano l’ambiente
naturale (necessari per un adeguato sfruttamento dell'energia idraulica)
PROBLEMI
I cambiamenti climatici che provocano la riduzione delle piogge.
L’energia idroelettrica avrà dei problemi seri se nei prossimi anni non
si presterà attenzione alle risorse idriche
27
Slide 28
Fonte: Eniscuola
28
Slide 29
Fonte: Eniscuola
29
Slide 30
Fonte: Eniscuola
30
Slide 31
Fonte: Eniscuola
31
Slide 32
Fonte: Eniscuola
33
Slide 33
Fonte energetica: Eolico
L’energia eolica o energia del vento è l’energia ottenuta dal vento.
Il vento fa girare le pale a cui è collegata una turbina che
tramite l’alternatore trasforma l’energia del vento in energia
elettrica da immettere in rete
Schema pala eolica
Impianto eolico offshore
34
Slide 34
Funzionamento di una pala eolica
Fonte: Eniscuola
35
Slide 35
Un po’ di storia dell’ Energia Eolica
L’utilizzo del vento risale al 3000 A.C. quando gli Egizi lo utilizzavano per attraversare il
Nilo con le barche a vela.
Il primo mulino a vento risale forse al 2000 A.C. in Babilonia.
Nel X secolo D.C. nella zona dell’ Iran e dell’Afghanistan si iniziarono a vedere i primi
mulini a vento di grandi dimensioni che venivano utilizzati per la macinazione dei cereali.
In Europa si iniziano ad avere i primi mulini a vento nel XII secolo D.C.
Famosi sono i mulini a vento olandesi, in Olanda si utilizzavano sia per pompare e
convogliare l’ acqua sia per macinare i cereali.
Nota: I primi mulini avevano telai in legno a cui erano fissate le vele fatte di tela che servivano a catturare il vento e
sfruttarne il suo movimento.
36
Slide 36
Primi tentativi di utilizzo dell’ Energia Eolica in
Italia
La prima proposta di sfruttare il vento per produrre elettricità in
Italia venne formulata da Antonino Lo Surdo che ne realizzò un
prototipo e ne fece produrre circa 100 esemplari da una ditta
bolognese.
Nota: esperimenti per lo sfruttamento del vento nel mondo c’erano
già stati negli Stati Uniti e in Danimarca nel 1897.
Questi esperimenti furono però osteggiati dall’avvento degli
idrocarburi come combustibile perché più a basso costo.
Bisognerà
aspettare
altri
50
anni
prima
che
il
CESI
in
collaborazione con l’università di Genova arrivi a costruire un
Atlante eolico italiano.
Fonte: 150 anni di energia in Italia (Gieedizioni, autori Adriano
Piglia e Laura Cardinali, Safe
37
Slide 37
Fonte: Eniscuola
38
Slide 38
39
Fonte: Eniscuola
Slide 39
Fonte: Eniscuola
40
Slide 40
Fonte: Eniscuola
41
Slide 41
Fonte: Eniscuola
42
Slide 42
Fonte: Eniscuola
43
Slide 43
Fonte: Eniscuola
44
Slide 44
Fonte: Eniscuola
45
Slide 45
Fonte: Eniscuola
46
Slide 46
Fonte energetica: Solare (Fotovoltaico)
Principio di funzionamento dei pannelli fotovoltaici
Le onde elettromagnetiche
del sole colpiscono la
superficie del pannello che
è formato da un materiale
semiconduttore
opportunamente trattato
(drogato) e si innesca un
movimento di elettroni che
genera elettricità
47
Slide 47
Un po’ di storia del Fotovoltaico
L'effetto fotoelettrico che genera elettricità dall’energia
solare fu osservato la prima volta dal fisico francese Alexandre
Edmond Becquerel nel 1839
Le prime celle fotovoltaiche furono costruite nel 1883 ed
erano composte da selenio e ora con un’efficienza minore
dell’1%
Nel 1905 Albert Einstein prese il nobel per la teoria
sull’effetto fotoelettrico
Fu poi scoperto nel 1954 l’effetto del drogaggio che ne
aumentava l’efficienza fino al 6%
Nel 1996 ci furono le prime celle fotovoltaiche con
un’efficienza maggiore del 10%
Per arrivare ad oggi dove le celle arrivano anche al 17-18%
48
Slide 48
Fonte: Eniscuola
49
Slide 49
Fonte: Eniscuola
50
Slide 50
Fonte: Eniscuola
51
Slide 51
Fonte: Eniscuola
52
Slide 52
Fonte: Eniscuola
53
Slide 53
Fonte: Eniscuola
54
Slide 54
Fonte: Eniscuola
55
Slide 55
Fonte Energetica: Solare Termico
Sistemi solari termici
Il solare termico sfrutta il calore del sole
per scaldare i corpi/fluidi
Già ai tempi dei Romani (I Sec. DC) si
utilizzava il sole come fonte di energia
(calore) per scaldare le abitazioni e/o
l’acqua sfruttando l’effetto serra delle
vetrate (lastre di mica).
56
Slide 56
Un po’ di storia del Solare Termico
Il primo sistema solare termico chiamato «Eliometro»
risale al 1767 ad opera dello scienziato HoraceBénédict de Saussure (Ginevra)
Nota: si trattava di un dispositivo composto da una scatola di legno foderata con
sughero nero, sopra la quale erano state applicate tre lastre di vetro poste ad una
ben definita distanza. La scatola riusciva ad arrivare ad una T di 109 C°
(temperatura indipendente dall’altitudine)
Sir John Herschel, un astronomo, utilizzò un sitema
solare per cucinare il cibo nel 1830 in Africa, tecnica
che oggi viene chiamata solar cooking.
57
Slide 57
Solare termico
Auguste Mouchot, scienziato francese, pochi anni dopo
sfruttò l’energia solare per la produzione di energia
meccanica, brevettando il primo motore ad energia
solare, della potenza di 1kW facendo finanziare la sua
ricerca da Napoleone III. Il prezzo bassissimo del
carbone portò comunque ad abbandonare la sua
invenzione.
Charles Tellier , un francese nel 1885 sperimentò i
pannelli piani per la produzione di vapore.
58
Slide 58
Solare termico
L’ americano Clarence Kemp brevettò nel 1891 il primo sistema per la
produzione di acqua calda per usi domestici.
Il sistema ebbe un grande successo dal punto di vista applicativo.
Una prima diffusione ci fu nei paesi industrializzati e soleggiati già
dai primi del 900.
Una reale diffusione del solare termico ci fu in molti paesi a partire
dagli anni 50’
59
Slide 59
Solare termico in Italia
Le prime ricerche furono effettuate negli anni 60’ dal Politecnico di
Milano
I primi modelli di solare termico commerciali iniziarono a diffondersi
intorno al 1975.
Negli anni '80 l'ENEL promosse una campagna per l'installazione nel
nostro paese di 100.000 m2 di collettori solari, ma senza successo
perché priva di riferimenti normativi specifici.
Premessa:
In Italia le condizioni per l’utilizzo del solare termico sono particolarmente
favorevoli, data l'esposizione climatica, e l'idoneità di molti edifici
all’installazione.
60
Slide 60
Situazione attuale solare termico
Dati al 2011
L’Italia è il secondo paese in Europa dopo
la Germania per il solare termico, con una
capacità totale installata di 2,7 milioni di
m², pari a 2 GWth
Per quanto riguarda l’installato procapite
Italia, infatti, e' ancora al di sotto della
media europea, nonostante le grandi
potenzialità.
Il settore del solare termico punta alla
qualità dei prodotti e all’innovazione
tecnologica
Fonte immagini: Speciale Qualenergia
61
Slide 61
Situazione del Solare termico in Italia
Andamento delle installazioni annuali in Italia in m² di collettori solari
Fonte: Politecnico di Milano dip. Ing. Gestionale
62
Slide 62
Solare termico nel Mondo
Fonte: Eniscuola
63
Slide 63
Fonte energetica: Geotermia
Che cos’è la Geotermia?
E’ una fonte di energia
rinnovabile che sfrutta la
temperatura del terreno
( a molti metri di
profondità) per scaldare
i fluidi, (principalmente
l’acqua)
64
Slide 64
Fonte energetica: Geotermia
Impianto geotermico industriale
Impianto geotermico domestico
65
Slide 65
I soffioni boraciferi
Il vapore che fuoriesce
dalle bocche borocifere
può essere utilizzato:
direttamente per scopi
industriali,
agricoli
e
termici
può essere trasformato
in
energia
elettrica
attraverso
le
turbine
messe in moto dalla forza
del vapore stesso.
Soffione boracifero in California
66
Slide 66
Primi passi della Geotermia
La geotermia ha avuto inizio proprio in Italia nella zona di Larderello in
Toscana nel 1800.
Inizialmente venivano utilizzate le acque per estrarre il Boro (acido borico)
per l’industria farmaceutica.
Il boro veniva estratto facendo evaporare l’acqua attraverso la combustione
della legna che portò in breve tempo ad un disboscamento nelle zone
limitrofe.
Francesco de Larderel cercò di sfruttare il calore geotermico per sostituire
l’uso di legna progettando dei veri e propri lagoni coperti con marchio
Larderello Spa.
Nel 1865 nacquero le prime pompe a vapore e verso la fine dell’ 800’ venne
realizzata la prima caldaia da 8 cv ad uso industriale.
Le risorse superficiali si stavano esaurendo per cui si iniziò a scavare più in
profondità.
L’energia geotermica venne poi utilizzata nei primi anni del 900’ per azionare
macchinari ottenendo un risparmio economico.
67
Slide 67
Un po’ di storia della Geotermia
Nel 1904 La Larderello Spa (con il direttore principe Piero Ginori Conti)
sperimentò l’utilizzo della fonte geotermica per la produzione di energia
elettrica per accendere 5 lampadine alimentate
Note: il motore era un motore a vapore ottenuto tramite scambio termico
con il vapore geotermico.
Dall’esperimento ben riuscito nel 1905 si arrivò a progettare il primo
impianto geotermico di potenza di 20kW per produrre energia elettrica.
Nel 1913, fu realizzato il primo impianto commerciale per la produzione di
energia elettrica con una potenza di 250 kW, fino ad arrivare alla metà
degli anni 90’ con una potenza installata di 132 MW.
Le centrali geotermiche costruite andarono distrutte durante la 2°
guerra mondiale, successivamente furono ricostruite per arrivare ad oggi
a 842 MW di potenza (dati al 2009) con una produzione di energia di circa
5 TWh.
68
Slide 68
Energia geotermica
la prima centrale geotermica al mondo è nata in Italia a Larderello nel
1913
Putizza nell’area geotermica di
Lerderello
Area geotermica di Larderello
69
Slide 69
Gli impianti di produzione geotermica in italia
Gli impianti geotermici in Italia sono tutti concentrati nella regione Toscana:
zone di Larderello, Radicondoli, Travale e Monte Amiata.
Larderello: 21 centrali per oltre 200 pozzi con potenza totale di 602,5 MW
Radincoli –Travale: circa 20 pozzi con una potenza totale di 154 MW
Monte Amiata: campi geotermici per una potenza totale di 88 MW
Caratteristiche tecniche: T ≤ 350 C° e P ≤ 7MPa
70
Slide 70
Fonte Eniscuola
71
Slide 71
Fonte Eniscuola
72
Slide 72
Fonte Eniscuola
73
Slide 73
Posizione italiana nel mondo di Energia
geotermica
ANNO
2009
2010
CLASSE DI POTENZA
MW
MW
P ≤ 20
417
435
20 ≤ P ≤
113
75
P > 40
207
262
TOTALE
737
772
L'Italia è quinta al mondo per energia geotermica con una
produzione di ~ 5 TWh con un bisogno nazionale di ~ 360 TWh e
quindi contribuisce per circa l'1.4%
Il settore geotermico al momento è in forte crescita anche per
uso residenziale.
74
Slide 74
Situazione geotermia in Europa
Dati al 2010
N° Impianti
~ 59
Capacità totale installata
~ 1,6 GWe
Produzione elettrica
~ 10,9 TWh
75
Slide 75
Energia geotermica nel mondo
I paesi con il maggiore
potenziale
di
energia
geotermica sfruttabile sono:
Etiopia
Islanda
L'area circumpacifica ( il
cosiddetto anello di fuoco),
lungo la dorsale atlantica ,nella
zona che si estende lungo la
"Rift Valley" africana e anche
nella penisola italiana,situata al
centro
di
un
complesso
movimento tettonico e lungo la
cordigliera andina.
76
Slide 76
Fonte Eniscuola
77
Slide 77
Energia da Biomassa
Le Biomasse sono presenti da sempre come risorsa di
energia. L’utilizzo negli anni si è evoluto fino ad arrivare a
sfruttare diverse forme di biomasse.
79
Slide 78
Situazione Biomasse in Italia
Dati al 2009:
Le Biomasse coprono solo il 2,8% dei consumi di energia
nazionale. In Europa il dato è di 7,5%. La produzione
elettrica da biomasse agroforestali in Italia è dell’11%. In
Belgio è del 70% e in Germania del 35%.
La produzione di biogas da eiezioni animali è di appena lo
0,3%.
Da questi dati si evince un ruolo ancora molto marginale rispetto alle
altre fonti rinnovabili.
80
Slide 79
Utilizzo di Energia da biomassa
In tutta Italia si riscontra un uso diffuso delle Biomasse.
Ci sono molti comuni che utilizzano impianti a Biomasse per la
produzione anche di energia termica attraverso teleriscaldamento.
81
Fonte: Eniscuola
Slide 80
Situazione in Italia
82
Fonte: Eniscuola
Slide 81
Impianti in Italia
Un altro dato importante è che le risorse di Biomassa nelle diverse zone d’ Italia, non rispecchiano
lo sfruttamento che se ne fa, ovvero ci sono in Italia regioni con grandi quantità di risorse
sfruttabili ma con poca capacità di utilizzo (come Piemonte, Veneto, Abruzzo e Sicilia), e regioni
che hanno invece grande capacità installata (molti impianti) pur non avendo le risorse locali di
Biomassa (come Lombardia, Trentino Alto Adige, Campania e Puglia)
83
Fonte: Eniscuola
Slide 82
Tipologia di impianti a Biomassa in Italia
84
Fonte: Eniscuola
Slide 83
Potenza impianti a Biomassa in Italia
85
Fonte: Eniscuola
Slide 84
Produzione di energia da Biomassa in Italia
86
Fonte: Eniscuola
Slide 85
Situazione in Europa: potenza Elettrica
87
Fonte: Eniscuola
Slide 86
Situazione in Europa: potenza Termica
88
Fonte: Eniscuola
Slide 87
Produzione di energia da Biomassa in Europa
89
Fonte: Eniscuola
Slide 88
Fonte energetica: Nucleare
La centrale nucleare utilizza il calore prodotto dalla fissione nucleare per
produrre vapore o gas a pressione e temperature elevate che vanno ad
alimentare una turbina che attraverso un alternatore genera elettricità
Schema di una Centrale nucleare
90
Slide 89
Un po’ di storia sul nucleare
Il nucleare: Invenzione tutta italiana!
Il 2 dicembre del 1942 fu Enrico Fermi, fisico italiano ad innescare
la prima reazione a catena controllata nel suo laboratorio di
Chicago, inventò la prima pila atomica chiamata C.P.1 (Chicago Pile
Number one)
Nota: fu utilizzato uranio naturale messo in un blocco di grafite pura per rallentare i
neutroni. Si trattava del processo di fissione nucleare.
Di seguito iniziarono i lavori della prima bomba atomica (progetto
Manhattan) alla quale Fermi partecipò attivamente.
Primo utilizzo pratico del nucleare
La prima applicazione di questa invenzione fu l’utilizzo militare per la
distruzione di Hiroshima e Nagasaki che diede fine alla seconda guerra
mondiale.
Primo utilizzo civile del nucleare
Fu la prima centrale elettro - nucleare (Borax III) fu realizzata
nel 1955 nell’Idaho (Stati Uniti).
91
Slide 90
Storia dell’energia nucleare in Italia
L’Italia iniziò subito a studiare lo sfruttamento dell’energia nucleare e arrivò a costruire
nel 1959 il primo reattore nucleare finalizzato alla ricerca ad opera dell’ Ispra di Varese.
L’Italia accettò di buon grado questa nuova tecnologia l punto che nel 1966 erano state
installate centrali con una produzione complessiva di 3,9 miliardi d kWh.
Ci furono poi vicende politiche e scientifiche (famoso è il caso Ippolito), che diedero un
freno alla diffusione del nucleare con la centrale di Caorso nel 1980 (ultima centrale
costruita in Italia).
Nota: l’ing. Felice Ippolito fu tra i primi a intraprendere le ricerche di uranio in Italia negli anni 50. Diverse vicende lo
portarono ad essere processato e condannato nel 1963, poi venne assolto dall’allora presidente della repubblica
Saragat, infine venne eletto deputato al parlamento europeo. Alcuni sostengono che ci fu un complotto per fermare una
nuova tecnologia che avrebbe potuto mettere nell’ombra l’allora potente industria petrolifera.
Centrali nucleari in Italia
Trino Vercellese (Vercelli)
Caorso (Piacenza)
Latina
Garigliano (Caserta)
92
Centrale nucleare di Caorso
Slide 91
La centrale Enrico Fermi di Trino(VC)
93
Slide 92
Incidenti delle centrali nucleari
Nel 1979: Il primo incidente nucleare nella storia fu quello
avvenuto nella centrale nucleare di Three Miles Island in
Pennsylvania.
Nel 1986: Incidente nel reattore nucleare di Chernobyl (nell’
allora Unione Sovietica oggi Bielorussia) in cui ci fu l’esplosione
del reattore.
Fukushima (Giappone) avvenuto l’11 Marzo 2011
Nota: Pur non considerando gli incidenti , resta il problema delle scorie. Ad oggi il governo Italiano
ha affidato lo smaltimento alla Sogin
Conseguenze in Italia
Referendum sul nucleare l’8 Novembre 1987 in cui vinse il SI
abrogando norme allora in vigore e che portarono L’Italia pian
piano all’abbandono degli investimenti nucleari e alla chiusura
(dismessa) dei reattori nucleari esistenti
94
Slide 93
Situazione attuale nel mondo
I maggiori produttori al mondo sono Stati uniti, Francia e Giappone
Con una potenza totale installata di circa
370 GW che produce il 16% della produzione totale di energia elettrica
95
Fonte: Eniscuola
Slide 94
Reattori che sono stati chiusi
96
Fonte: Eniscuola
Slide 95
L’Italia e il nucleare…
L’Italia, insieme ad altri paesi ha
rivisto negli ultimi anni la sua
posizione rispetto al nucleare e a
causa del effetto serra e del
petrolio diventato sempre più
costoso e meno disponibile, ha
ipotizzato possibile un ritorno al
nucleare nel nostro paese. C’è
stato poi il referendum del 12-13
giugno 2011 che ha
definitivamente fermato questa
ipotesi.
97
Slide 96
Alcuni dati storici sull’energia degli ultimi 10
anni
•
Kyoto Protocol 16-febbraio 2005
•
•
Libro bianco: per la valorizzazione delle fonti rinnovabili
Carbon tax: tassa in funzione del contenuto di carbonio nei carburanti
(combustibili)
2000 UE l’unione europea affronta il problema energetico punto di vista politico
introduzione di: Il libro Verde europeo.
2001/77/CE direttiva europea: vincolo agli stati membri per la produzione minima
da FER pari al 25% entro il 2010.
2003/30/CE: uso dei biocarburanti nei trasporti pari al 5,75% entro il 2010
2003: Direttiva sull’uso dei meccanismi flessibili previsti dal protocollo di Kyoto.
Direttiva che portò ai piani nazionali di allocazione delle quote di emissione
2004: raggiungimento degli stati membri a 25 e aumento del carburante (gas e
petrolio) portano nel 2006 all’ultima versione del Libro Verde
2006: Libro verde per 27 paesi
•
•
•
•
•
•
98
Slide 97
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Consumi
mondiale
energia %
Scenario futuro al
2035( con riduzione
Carbone
27%
24%
Gas
21%
23%(stabile e
conservativo)
Petrolio
33%
25%
Rinnovabili ( Idroelettrico, Eolico,
Solare fotovoltaico, solare termico,
geotermico, biomassa)
13%
27%
Nucleare
6%
11%
99
fino a 450 ppm di CO₂
equivalente)
Slide 98
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Consumo mondiale per
produzione energia elettrica %
Carbone
40%
Gas
15%
Petrolio
10%
Rinnovabili ( Idroelettrico, Eolico,
Solare fotovoltaico, solare termico,
geotermico, biomassa)
17%
Nucleare
18%
100
Slide 99
Situazione energetica attuale
FONTE ENERGETICA
Carbone
Risorse stimate
133 anni ( ~ 15 bilioni di tonnellate)
Gas
60 anni
Petrolio
41-42 anni (accertati) 1.526 miliardi di barili nel 2010
(pari ad ¼ delle risorse scoperte)
Idroelettrico
Fino a quando ci sarà la terra
Eolico
Infinito
Solare Fotovoltaico
Milioni di anni
Solare termico
Milioni di anni
Geotermico
Fino a quando ci sarà la terra
Biomassa
Fino a quando ci sarà la terra
Nucleare (combustibile)
Pochi decenni per alcuni e 100 anni per altri ( ~ 22 milioni di
tonnellate)
101
Slide 100
Situazione energia elettrica in Italia
Consumi di energia elettrica in Italia al 2010
Tipologia di fonte energetica
%
Centrali termoelettriche (carbone, gas e
petrolio)
~ 67% (di cui solo circa il
2% è da biomassa)
Fonti rinnovabili
~ 20%
Importazione
~ 13%
Nota: Anche se L’Italia importa energia dall’estero, è autosufficiente dal punto di
vista di potenza installata, questo significa che non sfrutta tutte le sue risorse.
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