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Global warming : le réchauffement climatique

green house effect : l’effet de serre

Global Climate Emergency : l’urgence climatique mondiale

Doomsday Clock : l’horloge de l’apocalypse, qui symbolise le temps restant à l’humanité avant la fin du monde.

Heatwave : canicule, vague de chaleur

Water shortage : le manque d’eau, la sécheresse

Sea-level rise : la montée des eaux

Carbon footprint : empreinte carbone, comme la mesure du volume de dioxyde de carbone (CO2) émis par combustion d’énergies fossiles.

Footprint test : empreinte écologique.

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The planet is in crisis - from climate change to the pollution in our oceans and devastation of our forests. It's up to all of us to fix it. Take your first step with our environmental footprint calculator.

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FRANÇAIS : L’engagement écologique dans le monde francophone : C’est quoi le S’Cool Bus ?

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FRANÇAIS : L’engagement écologique dans le monde francophone : C’est quoi le S’Cool Bus ?

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Le S’Cool Bus est un bus à pédales qui permet d’emmener les enfants à l’école et, en même temps, de leur faire pratiquer une activité sportive et ludique. Les bus sont adaptés à la taille des enfants et sont équipés d’une assistance électrique. Le S’Cool Bus sensibilise les jeunes au développement durable.

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Le S'Cool Bus : un vélo collectif pour aller à l'école en pédalant

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Le mouvement Citoyens pour le Climat soutient Greta et son combat, malgré les polémiques. Comme par exemple à l’Assemblée Nationale en 2019, quand elle a été invitée pour présenter ses idées à propos des bouleversements climatiques.

Citoyens pour le Climat

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FRANÇAIS : Greta Thunberg et le mouvement écolo en France

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FRANÇAIS : Greta Thunberg et le mouvement écolo en France

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En France aussi, grâce à Greta Thunberg, le mouvement écologiste est devenu plus fort. Le but est de protéger la planète du réchauffement global. À ce mouvement participent non seulement les jeunes, la génération Greta, mais aussi tous les citoyens qui dénoncent une véritable urgence climatique.

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Greta Thunberg répond avec ironie aux députés qui ont boycotté sa venue à l'Assemblée

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FRANÇAIS : Le changement climatique, causes et conséquences

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FRANÇAIS : Le changement climatique, causes et conséquences

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A la base du changement climatique il y a l’effet de serre, causé par la pollution.

Le changement climatique peut avoir des graves conséquences, comme par exemple, des problèmes sanitaires (épidémies, famines), des phénomènes de météo perturbée (inondations, tempêtes), des phénomènes sociaux (émigrations massives).

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C'est quoi le changement climatique ? - 1 jour, 1 question

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Les jeunes Suédois sont très sensibles au thème du gaspillage alimentaire. Dans beaucoup de cantines scolaires il y a une règle très importante : « Terminé le gaspillage : tu manges ce que tu prends ! » Donc on n’a pas le droit de jeter la nourriture.

12 conseils pour éviter le gaspillage alimentaire

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CITOYENNETÉ : Le « phénomène Greta Thunberg »

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CITOYENNETÉ : Le « phénomène Greta Thunberg »

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En suivant l’exemple de Greta Thunberg les jeunes Suédois essaient de protéger l’environnement à travers des gestes simples. Ils luttent contre le gaspillage alimentaire, contre la consommation excessive et surtout contre l’usage des énergies fossiles.

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L’Agenda 2030 a pour objectif de construire un futur durable pour l’humanité entière et pour créer un avenir basé sur une économie circulaire et sur des sources d’énergies renouvelables.

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L'Agenda 2030 en France - Le site des objectifs de développement durable (ODD)

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Ce site propose l'information de référence concernant l'Agenda 2030 et la feuille de route de la France. Il valorise la mobilisation de tous les acteurs.

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LITTÉRATURE : Les romans dystopiques et le destin de notre planète 

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LITTÉRATURE : Les romans dystopiques et le destin de notre planète 

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Dario Fo écrit « L’apocalisse rimandata », l’histoire d’une catastrophe environnementale. Un jour tout ce qui fonctionne avec les énergies fossiles ne marche plus: il n’y a plus de lampes électriques, plus de voitures, l’argent n’a plus de valeur. L’homme doit s’adapter a ce nouveau monde.

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LITTÉRATURE : Les romans dystopiques et le destin de notre planète 

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LITTÉRATURE : Les romans dystopiques et le destin de notre planète 

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« Bambini bonsai » de Paolo Zanotti est un roman de science-fiction qui parle d’un future dystopique de la Terre.
La planète est malade, polluée et brûlée par le soleil. Le protagoniste, Pepe, est un enfant pâle et solitaire qui attend la pluie après des années de chaleur.

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ROMA (31 maggio) - Sono i bambini che vivono a Genova, in un futuro in cui la pioggia l'elemento della loro libert, i protagonisti del romanzo di Paolo Zanotti, Bambini bonsai, Ponte alle Grazie editore. La città è diventata un porto d'acciaio; il tempo è nuovo e fantascientifico: non solo perché non è specificato, ma soprattutto perché rappresenta uno degli elementi principe, romanzeschi, tipici della fantasia.

La storia non può svolgersi all'interno di un tempo realistico e decifrabile: nulla in questo romanzo può essere riconducibile alla realtà, se non - attraverso le metafore - qualche triste nesso. I bambini di questa popolazione strana - forse sopravvissuta, sicuramente disperata - sono infatti una specie a parte, che può essere libera solo quando la siccità del sole, che caratterizza quasi sempre il tempo atmosferico, finisce. Possono allora uscire all'aperto, lontani dalla luce solare, dall'abbaglio. Terminano di essere il sogno di qualcuno, l'impercettibile silenziosa presenza; di esistere come essere solitari e possono muoversi liberamente.

L'atmosfera che li circonda ci rammenta cinematograficamente pellicole famose, in cui il mondo piovoso era scenario di una società senza possibile soluzione positiva. Ma nella vita di questi bambini, all'interno delle pagine del romanzo, la pioggia continua è invece la linfa, l'elemento grigio che li protegge: tra le gabbie dell'acqua che scende dal cielo possono muoversi, correre, incontrarsi. Genova - e quindi il mondo tutto - ha perso quel poco di giardino verde che aveva; gli animali non ci sono più. Ci sono invece molte statue - forse monumenti, forse simulacri, di una vita che poteva diventare importante e che invece è rimasta immobilizzata.

Nella cultura dell'uomo l'arte ha spesso rappresentato attraverso l'imponenza e l'immanenza - per esempio in architettura - la grandezza e la centralità di un'umanità volta a costruire la propria gloria - artisticamente e filosoficamente - con consapevolezza e amore per il bello. All'interno della Genova di Paolo Zanotti - oppure come in molti altri periodi della storia dell'uomo - la grandezza è solo esempio di tutto ciò che è sproporzionato. Ed è costata fatica e dolore.

Ad essere molto piccoli sono invece i bambini. Sono diafani. Non sembrano rappresentare l'infanzia dell'uomo, ma piuttosto essere individui di una specie diversa: al momento della loro scomparsa subentreranno gli adulti. I bambini bonsai ci rammentano come tutte le società malate - quelle odierne soprattutto - considerano i bambini o un elemento di gioco per adulti oppure cuccioli, da proteggere e viziare. Dimenticando la loro dignità di persone, contro ogni regola di pedagogia.

Il linguaggio di Paolo Zanotti però non è scarno come l'ambiente che descrive: indugia spesso in un sapiente uso di aggettivi che, non appesantendo il discorso, tende a sottolineare il contrasto con il mondo a cui il linguaggio stesso è rivolto. Pepe è il nome del protagonista della storia. Egli farà molti incontri durante il tempo della pioggia. Le sue amicizie - con Primavera, Sofia, Petronella - saranno la base della sua formazione. Privi di legami parentali, in giro per il mondo piovoso, Pepe e i suoi amici vivono dunque lo stupore della scoperta, quello della fuga, del distacco. Così, come ogni bambino, inevitabilmente imparano a crescere. Senza che ci sia rivelato se sia un bene oppure no.

Paolo Zanotti, Bambini bonsai, Ponte alle Grazie editore. Pagg. 232. Euro 17,00

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In un mondo malato e triste si aggirano dei "Bambini bonsai", diafani e solitari

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ROMA (31 maggio) - Sono i bambini che vivono a Genova, in un futuro in cui la pioggia l'elemento della loro libert, i protagonisti del romanzo di Paolo Zanotti, Bambini bonsai, Ponte alle Grazie editore.

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Mickey 3D

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Mickey 3D

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Un groupe de rock français, Mickey 3d, dans la chanson « Respire » évoque la relation entre l’homme et la nature et il imagine un futur inquiétant où l’homme ne peut plus s’allonger dans l’herbe et regarder les oiseaux dans le ciel.

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Piero Pelù

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Piero Pelù

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Un autre artiste Italien qui soutient le thème écologique est Piero Pelù qui, dans sa chanson « Picnic all’inferno », soutient les idées de Greta Thunberg.

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Piero Pelù - Picnic all'inferno (Official Video)

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Pierangelo Bertoli

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MUSIQUE : L’écologie dans les chansons. Pierangelo Bertoli

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Dans la chanson « Eppure soffia » le chanteur italien Pierangelo Bertoli parle du vent qui représente l’élément naturel de la renaissance après les destructions provoquées par l’homme.

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SCIENCES : Comment est faite la Terre ? hydrosphère, atmosphère, lithosphère

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SCIENCES : Comment est faite la Terre ? hydrosphère, atmosphère, lithosphère

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La lithosphère est l’ensemble des roches de la Terre, sur les continents (la croûte continentale) et sous les océans (la croûte océanique).

Ces sphères sont strictement reliées et donc chaque sphère influence aussi les autres.

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Scienze | 01 Casa dolce casa - Rai Radio 3 - RaiPlay Radio

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HISTOIRE : La première et la deuxième révolution industrielle et l’impact du réchauffement global

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HISTOIRE : La première et la deuxième révolution industrielle et l’impact du réchauffement global

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Pendant la deuxième révolution industrielle, à la fin du XIXème siècle, le pétrole remplace le charbon. L’extraction du pétrole et la construction des barrages pour l’énergie hydro-électrique ont un impact très fort sur l'environnement.

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Carta animata - L'Inghilterra culla della rivoluzione industriale

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HISTOIRE : La première et la deuxième révolution industrielle et l’impact du réchauffement global

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HISTOIRE : La première et la deuxième révolution industrielle et l’impact du réchauffement global

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Le réchauffement commence avec la première révolution industrielle, à la fin du XVIIIème siècle. L’industrie textile en particulier utilise le charbon et donc elle produit beaucoup de CO2 (avec la machine à vapeur, par exemple).

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TECHNOLOGIE : Énergies fossiles et énergies renouvelables

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TECHNOLOGIE : Énergies fossiles et énergies renouvelables

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Voilà pourquoi aujourd’hui nous utilisons de plus en plus d’énergies alternatives, comme l’éolienne, la géothermie, l’énergie solaire, l’hydroélectricité et la biomasse.

Les sources de ces énergies sont le vent, la chaleur du sol, le soleil, l’eau et elles sont renouvelables parce qu’elles ne s’épuisent pas.

Et l’énergie nucléaire ? Est-elle fossile ou renouvelable ?

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di Jacopo Giliberto * 24 luglio 2020

Scuro Chiaro

Un adeguato riscaldamento, raffreddamento ed illuminazione delle abitazioni, la possibilità di accedere all'energia, sono servizi essenziali necessari per garantire uno standard di vita adeguato e la salute dei cittadini e per facilitare l'inclusione sociale.

Without a change of course, by 2030 the total number of people without access to electricity will still be almost 900 million, 3 billion will cook on traditional fuels, and 30 million people will have died of smoke-related diseases.

Khayelitsha, che si dice più o meno Caieliscia, è un sobborgo povero di Città del Capo in Sudafrica.

E Khayelitsha è cambiata.

Uganda, il villaggio ai margini del mondo è attraversato da una strada di terra, che ogni automobile alza polverone rosso. Le solite case di lamiera ondulata. La scuola dipinta con colori vivaci e allietata da una palma che fa ombra allo spazio per i giochi dei bambini.

Marocco, il villaggio arroccato sulle montagne più remote dell'Atlante viveva al buio. L'One, sigla di Office national de l'electricité (et de l'eau potable du Royaume du Maroc), deve aggregare alla rete i 45mila villaggi attraverso un intenso programma di elettrificazione rurale; centinaia di comunità vengono raggiunte ogni anno dal servizio elettrico.

L'ETÀ DELLA PIETRA E DELLA LEGNA.

La tecnologia della pietra e della legna permette di costruire edifici, di riscaldare, di cuocere e far durare più a lungo gli alimenti. È l'età dell'uomo preistorico e protostorico.

L'ETÀ DEL FERRO E DEL CARBONE DI LEGNA.

A differenza della legna, la carbonella (il carbone di legna) ha una densità energetica molto alta. I fabbri ferrai, con il mantice e l'incudine, usavano il carbone di legna. La tecnologia del ferro e della carbonella permette soprattutto di modificare la materia, come la metallurgia, come la piegatura del legno per costruire gli scafi curvi delle navi o le armature per voltare archi e soffitti. Dura dall'antichità grecoromana fino al '700.

L'ETÀ DEL CARBONE E DELL'ACCIAIO.

È la tecnologia della macchina a vapore per i telai, per i treni e per mille altre applicazioni industriali. Il carbone non viene più prodotto dalla legna ma viene estratto in grandi quantità dal sottosuolo. È la tecnologia dell'industria e permette la produzione in serie, è quella che permette la conservazione degli alimenti pastorizzati nei barattoli di latta.

A MARGINE, LA PILA DI VOLTA.

In contemporanea con la macchina a vapore di Watt, ecco l'elettricità di Volta. Non a caso Watt e Volt sono alcune delle più importanti unità di misura dell'energia.

Fino alla fine del '700 l'elettricità era solamente elettrostatica. Electron nel greco antico significava ambra, materiale la cui particolarità è, se sfregato su un panno di lana, ottenere scintille o attrarre i capelli. La bottiglia di Leida consentiva di produrre potenti scintilloni.

Da singole scintille non si poteva ottenere nient'altro che domande per gli alchimisti e divertimenti per i salotti nobili.

Fra il 1799 e il 1800 Alessandro Volta - allineando dischi di rame e di zinco alternati con strati di feltro bagnato di salamoia - ottenne un flusso continuo di corrente. Cioè ottenne elettricità utilizzabile.

Presentò la scoperta (fu una scoperta o fu un'invenzione?) a Napoleone e alla Royal Society di Londra, e pochi mesi dopo due inglesi avevano già messo due elettrodi nell'acqua facendo gorgogliare da una parte l'idrogeno e dall'altra l'ossigeno. Era l'idrolisi dell'acqua, era la nascita della chimica.

L'ETÀ DEL PETROLIO E DELLA PLASTICA.

Il petrolio ci ha dato il mondo di oggi. Per l'energia, e per il materiale caratteristico di questa età, la plastica. L'efficienza del motore a scoppio è molto migliore rispetto alla caldaia pesantissima piena di acqua da far bollire e mettere in pressione.

La nafta permette le corazzate, cioè più spazio per gli equipaggi, per le corazzature e per le armi; la benzina nel motore a scoppio permette gli aerei e la mobilità individuale delle motociclette e delle automobili.

Come materiale, la plastica è quella degli imballaggi leggerissimi e resistenti, con derrate conservabili all'infinito.

A MARGINE: LA PRIMA GUERRA DEL PETROLIO.

Per assicurarsi i giacimenti necessari ad alimentare la flotta con la nafta, nel 1916 l'Inghilterra tentò di invadere l'Irak, che allora faceva parte dell'Impero Ottomano alleato della Germania.

L'invasione dell'Irak si divise in due fasi. Una più drammatica, quella in cui il Mespot Army (esercito della Mesopotamia) subì una sconfitta terribile e ne sortì una strage di militari britannici; in una seconda fase, l'esercito inglese riuscì a invadere il Medio Oriente, sottraendolo all'Impero Ottomano e dividendolo negli Stati che conosciamo ancora oggi.

L'ETÀ DEL SILICIO E DEL SILICIO.

Il mondo d'oggi e probabilmente di domani. Il silicio dell'informatica, del digitale, del flusso continuo di dati che consente anche questo .

E L'ERA NUCLEARE: QUALE FUTURO?

Inaugurata nel 1942 quando Enrico Fermi realizzò il reattore Chicago Pile-1, l'èra nucleare ha caratterizzato i Paesi più industrializzati ma ha trovato ostacoli in due fattori: l'incidente catastrofico di Cernòbyl dell'aprile 1986 e il fatto che nucleare civile per produrre corrente elettrica si correla spesso con gli usi militari.

Il nucleare si sta rafforzando in Paesi di nuova industrializzazione, come la Cina, mentre i Paesi europei come la Germania stanno cominciando a limitare questa tecnologia, sebbene sia fra quelle che non producono emissioni di anidride carbonica.

Il futuro del nucleare potrebbero essere reattori autofertilizzanti che riducono il fabbisogno di combustibile e la quantità di scorie prodotte e soprattutto la fusione, che però dopo decenni di esperimenti e di prove sembra ancora lontana.

Dettaglio: il petrolio e il gas nati per illuminare

I più comuni combustibili e carburanti, cioè il petrolio e il gas, non erano nati per far marciare i motori. E nemmeno per riscaldare.
Erano nati per un'altra finalità: per fare la luce.

La lanterna a petrolio: Rockefeller con la sua Standard Oil (S.O., in borsa pronunciato es-o, poi Esso e oggi Exxon) diffuse il petrolio come illuminante in sostituzione dell'olio d'oliva per lanterna e delle candele. L'intuizione di John Davison Rockefeller era geniale. A ogni pioniere che partiva verso il west la Standard Oil donava una lanterna a petrolio, sapendo che per poterla rifornire i pionieri avrebbero dovuto comprare le tolle del petrolio Standard Oil nei drugstore. Insomma anticipò di un secolo e mezzo quello che fanno le compagnie telefoniche che offrono il telefonino, cioè lo strumento, sapendo che il guadagno sta poi nelle tariffe per usare lo strumento.

Il gas città si produceva gassificando il carbon coke in stabilimenti alla periferia delle città, e riempiendo con quel gas i gasometri.

l gas si usava per illuminare le case, ma era molto pericoloso in caso di incendio.

La prima società italiana del gas, l'attuale Italgas, nacque a Torino nel 1837 come Compagnia di Illuminazione a Gaz.

Che cos'è il petrolio, spiegato come lo capisco anche io

Geologi e biologi mi scusino; sono solamente un giornalista.
Userò un linguaggio quanto più piano possibile, dimesso; quanto più vicino al parlato comune.

In spiaggia, dopo una mareggiata, la sabbia è mescolata con uno strato di alghe marce, guscetti di conchiglia, i granchietti morti e i soliti moscerini svolazzanti.

Dopo qualche giorno, quella falda di alghe marcebonde e sabbia sporca è sepolta sotto 20 centimetri di sabbia. Dopo qualche anno, quel paciugo orrendo è ancora più marcio a 2-3 metri di profondità.

Dopo 20mila anni, ma basta anche meno, il marciume è diventato metano (molto più tempo per il petrolio, milioni di anni) ed è impaccato in una roccia porosa, come l'arenaria che è sabbia consolidata fino a diventare pietra, o come il travertino (i buchini del travertino sono gli spazi lasciati liberi dai filamenti delle alghe morte).

Quando questo marciume è là in profondità, ci sono anche i batteri anaerobi (an-aero-bi, cioè vivono senza aria, senza ossigeno) che digeriscono il marciume di cozze, vongole, gamberetti, alghe, moscerini e digerendo producono metano. E lasciano una poltiglia nera di marcio stramarcio, che è il petrolio.

(Metano e petrolio si possono formare anche in modo abiotico (a-biotico, senza vita), cioè non da batteri ma da reazioni chimiche di tipo vulcanico).

Si chiamano idrocarburi proprio perché sono catene, polimeri come la plastica, formati da idrogeno e carbonio con, in più, tutte le altre sostanze presenti.

Molecola gassosa: CH4 (1 carbonio con 4 idrogeni), cioè metano.

Molecola gassosa che diventa liquida se compressa: butano C4H10, catena di 4 atomi di carbonio e 10 di idrogeno. Anche il propano da gassoso diventa liquido. Il Gpl è fatto di propano e butano.

Molecole liquide: pentano (5 carbonio e 12 idrogeno), esano (6 carbonio), ottano (8 atomi di carbonio e 18 di idrogeno)

Poi i bitumi e gli asfalti, catene lunghissime e dense.

Poi il carbone propriamente detto, solido, molecoloni durissimi e compatti.

Il petrolio è una miscela di tutte queste cose, metano propano fino alle catene lunghissime e zeppe di inquinanti assortiti a piacere.

Dov'è il giacimento?
E com'è fatto?

Un giacimento non è una caverna piena di gas o con un lago di greggio. Invece è roccia compatta e dura, però porosa come l'arenaria o il tufo e come le altre rocce che, quando ci cade l'acqua, si bagnano impregnandosi.

Ci sono greggi libici o arabi fluidi come olio d'oliva, ci sono greggi russi e venezolani che sono densi come la panna cotta.

Io personalmente ho pasticciato con le mani allo sgorgo del pozzo due greggi: un densissimo venezolano alla foce dell'Orinoco, che per poterlo pompare alla superficie devono iniettare nel sottosuolo del gasolio caldo per diluirlo e portarlo alla densità di un dentifricio, e un denso petrolio italiano (piattaforma nel Canale di Sicilia) dove ha la densità della maionese.

Il petrolio frizza. Ha bollicine di metano. Quello più fluido frizza proprio, quello denso sembra più il bollore della polenta nel paiolo.

Capitolo 3
Le fonti energetiche di oggi

Nel mondo si usano tutte le tecnologie energetiche, da quelle più antiche e inefficienti fino a quelle più moderne. Come nell'evoluzione biologica, anche nell'evoluzione tecnologica vi sono ambienti e contesti che consentono la sopravvivenza di soluzioni più antiche.
Ma ecco le principali tecnologie e fonti energetiche che si usano oggi.

il carbone*

il petrolio

il gas

l'energia idroelettrica

il nucleare

Le fonti rinnovabili

* Anche se nei Paesi più evoluti il ruolo centrale del carbone di sta riducendo, vi sono Paesi in cui questa fonte energetica è ancora fortissima. Per esempio vi sono centrali per 97mila megawatt a carbone in costruzione in Cina. Altri 152.000 in progetto. Più dell'intera capacità installata negli Usa.

Attenzione. Tutte le stime sottovalutano il ruolo delle biomasse.

Gli usi principali dell'energia sono industriale, domestico ed elettrico. L'elettricità poi a sua volta è un tuttofare per mille servizi, non tutti energetici.

La ripresa del gas degli anni 2015-2017, insieme al trend sostanzialmente stabile del petrolio, ha portato il gas nel 2017 ad essere la prima fonte del Paese (quasi 4 Mtep in più dei consumi di petrolio). Dopo che nel 2018 petrolio e gas erano tornate a coprire la stessa quota di energia (circa il 35% per ciascuna fonte), per il calo del gas e la ripresa dei consumi di petrolio, il risultato del 2019 ha riportato nuovamente il gas come prima fonte, oltre il 3% in più rispetto ai consumi di petrolio. Come detto, anche le rinnovabili (termiche escluse) sono tornate su una traiettoria moderatamente ascendente, dopo la frenata del triennio 2015-2017 per la ridotta idraulicità e il rallentamento della crescita delle rinnovabili intermittenti. A fine 2019 le FER totali (comprese quindi le termiche) rappresentano circa un quinto del totale mix energetico. Prosegue infine la traiettoria di riduzione dei consumi di carbone, più che dimezzati rispetto ai livelli di inizio decennio, già nel 2018 sotto la soglia dei 10 Mtep, si è ulteriormente ridotta nel 2019. Complessivamente la quota di fossili nel mix energetico nel corso del 2019 è stimata in circa il 75% (127 Mtep), in lievissimo aumento rispetto ai livelli del 2018.

La turbina ad acqua - deriva dalla ruota a pale. Si usa ancora nelle centrali idroelettriche.

La turbina a palette: elicotteri e aerei jet, centrali di cogenerazione. Ma anche le centrali geotermiche, nelle quali il vapore che fa girare la turbina è ottenuto dal calore del sottosuolo.

Il vapore - si fa bollire l'acqua (con carbone, petrolio, nucleare), e il vapore viene soffiato sulla turbina a palette.

Il ciclo otto (a benzina) e il ciclo diesel (a gasolio), quelli dei motori a scoppio. Si usano come generatori (dal piccolo generatore che illumina le bancarelle fino ai grandi 12 cilindri a v del biogas) ma anche per la propulsione di veicoli di terra, di mare e di cielo. Attenzione, con le eliche azimutali tutte le grandi navi sono ibride.

Il turbogas, cioè a turbina a palette alimentata con gas. Se è sostanzialmente un motore che viene fatto girare per muovere l'alternatore si chiama "a ciclo aperto".

Il ciclo combinato, che è la combinazione tra un turbogas e un ciclo a vapore. Il gas bruciando fa girare una prima turbina a palette, come un ciclo aperto, ma poi i fumi roventi vengono mandati in uno scambiatore di calore per produrre vapore e far girare una seconda turbina. È la tecnologia più efficiente, il rendimento è oltre il 60%.

Fotovoltaico, l'unico che non usa l'energia cinetica. Il sole batte sul silicio e produce un flusso di corrente. La produzione fotovoltaica è incostante e molto suscettibile alle nuvole e all'illuminazione.

Eolico. Le turbine eoliche sono eliche.

Ancora marginale: il solare termodinamico, cioè la concentrazione del calore del sole tramite specchi in modo da ottenere il vapore per la turbina.

Il parco italiano di generazione elettrica

La produzione elettrica nel 2019 si è attestata a circa 284 TWh, in aumento rispetto ai livelli del 2018 di 4 TWh (+1,4%).
Le fonti principali sono, nell'ordine: rinnovabili (soprattutto idroelettrico), gas, carbone e, ormai marginale, il petrolio.

Come il processo di liberalizzazione ha cambiato il parco di generazione negli ultimi anni

La prima elettrificazione è avvenuta attorno al 1880 quando l'ingegner Colombo di Milano andò da Thomas Alva Edison e gli strappò il consenso a usare nome e tecnologia.
La prima centrale termoelettrica europea era a carbone ed era in via Santa Radegonda a Milano, alimentava le luci di Piazza Scala, della Galleria Vittorio Emanuele e del Teatro alla Scala.

Ancora la Edison ebbe la concessione del servizio tranviario (poi ceduto all'Atm con la scadenza della concessione) che prima era svolto da omnibus trainati da cavalli. A Milano in via Bramante c'è ancora l'Officina Elettrica (oggi dell'Enel) dove arrivava l'elettrodotto dalla centrale sull'Adda.

L'elettrificazione era basata sull'energia idroelettrica, fino al sorpasso della termoelettrica avvenuto negli anni '60 soprattutto con centrali a olio combustibile.
Il boom economico esigeva un ente unitario e fra il '62 e il '64 le società elettriche locali - Edison, Sip, Sme, Sade e così via - cedettero gli impianti alla neonata Enel. (Con gli incassi conseguiti dalle vendite delle centrali, queste società diversificarono).

Con lo shock petrolifero di metà anni '70 furono realizzate le grandi centrali policombustibile, cioè che con interventi limitati potevano bruciare metano, oppure carbone, oppure olio combustibile. Ormai sono quasi tutte spente.

Il nucleare ha avuto una parabola discendente.

Negli anni '50 l'Italia di Enrico Fermi era il Paese più avanzato al mondo nel nucleare civile (ovviamente l'Italia non ha mai avuto nucleare militare) con le tre centrali di Trino Vercellese (Fiat+Edison), Garigliano (Iri) e Latina (Eni), poi l'Enel ha realizzato la centrale di Caorso. Il referendum del'87, subito dopo Cernobyl, ha bloccato questa esperienza.

Ci sono stati due altri grandi cambiamenti.
Il primo con la liberalizzazione elettrica del '99: la competizione ha portato a fortissimi investimenti di nuove società elettriche in nuove centrali a ciclo combinato, in sostituzione dei grandi impianti dell'Enel.

Un cenno alla struttura di generazione dei paesi europei: Francia Spagna Germania Inghilterra, Stati Uniti

Qui alcuni dati:

La Francia si basa su più di 50 centrali nucleari, ora sta diversificando verso le rinnovabili.

La Spagna ha un mix diversificato di generazione: molto eolico e molto solare, ma anche nucleare e termoelettrico.

La Germania è ancora molto basata su carbone e nucleare; forse il segmento delle rinnovabili. Il piano graduale di dismissione di carbone e nucleare produce molte incertezze.

L'Inghilterra è passata dal carbone al gas grazie ai giacimenti del mare del nord, e ora si sta spostando sull'eolico in alto mare. Il piano nucleare è in ridimensionamento.

Gli Stati Uniti sono fortemente sbilanciati su carbone e nucleare, e di recente sul gas ottenuto dal fracking.

Fonte: QualeEnergia

Il sistema italiano del gas

La struttura del mercato del gas era basato sulle concessioni comunali e su una rete di gasdotti realizzati dalla snam, che allora era la società nazionale metano dell'Eni.
Dalla liberalizzazione del 2000 il mercato è stato diviso:

approvvigionamento

trasporto

distribuzione

vendita

Non sono ammesse integrazioni verticali.
L'approvvigionamento è svolto da trader, società di shipping, compagnie internazionali.
Il trasporto è in condizioni di monopolio della Snam (pubblica attraverso la Cassa depositi e prestiti) che mette all'asta fra tutti lo spazio nelle condutture.

La distribuzione è rimasta su concessione comunale ed è la gestione delle condutture urbane e dei contatori per conto delle società che vendono il gas. Gran parte delle concessioni comunali sono scadute da anni e vengono prorogate senza bandire nuove gare per l'affidamento delle reti.

La vendita è fatta dalle società di vendita, libere e in competizione.

Dati, maggiori infrastrutture, i gasdotti e i rigassificatori

Nel 2019 abbiamo bruciato 74 miliardi di metri cubi di metano (+2,3% rispetto al 2018).

Continua a ridursi la quota dei giacimenti nazionali (4,8 mld mc, -10,9%) che si trovano soprattutto in Adriatico, pianura padana, sponda adriatica dell'Appennino, Basilicata, Ragusa e Gela. Il calo è soprattutto per il blocco contro lo sfruttamento delle risorse nazionali; nuovi giacimenti sono in programma nel Canale di Sicilia ma ci sono ostacoli di consenso.

Dalla Russia (ingresso dal Tarvisio) sono arrivati 29,8 mld mc.

Dal Nord Europa, Olanda e Norvegia (ingresso dal passo Gries) sono arrivati 11,1 mld mc.

Dall'Algeria (Mazara del Vallo) sono arrivati 10,2 mld mc.

Dalla Libia (Gela) sono arrivati 5,7 mld mc.

Dal rigassificatore al largo di Rovigo (Adriatic Lng di Exxon Mobil, Qatar Petroleum e acquirente in esclusiva Edison) sono arrivati 7,9 mld mc.

Dal rigassificatore al largo di Livorno (Olt con Snam e altri) sono arrivati 3,5 mld mc.

Dal rigassificatore di Panigaglia La Spezia (Snam) sono arrivati 2,4 mld mc.

Alcuni dettagli del mercato del gas

I trader, i grandi acquirenti, le "municipalizzate" e i grandi importatori scambiano le partite di metano sul Punto virtuale di scambio, un borsino creato spontaneamente dalle imprese del settore prima della liberalizzazione.

Altre partite di gas sono trattate direttamente alla fonte nei Paesi produttori oppure in Italia fra l'acquirente e il fornitore.

I prezzi del mercato libero riflettono in genere gli andamenti del mercato spot - per esempio il mercato di Zeebrugge in Belgio.

In genere il metano costa di più d'inverno (domanda per riscaldamento) e meno d'estate (minore domanda) ma l'uso termoelettrico del gas (si consuma più elettricità per raffreddare) ha ridotto questo fenomeno stagionale.

I prezzi dei consumatori finali sono indicati ogni tre mesi dall'autorità dell'energia Arera.

Una risorsa importante è assicurata dagli stoccaggi, vecchi giacimenti esauriti che vengono riempiti e vuotati con il gas secondo la domanda e l'offerta. Fra i maggiori stoccaggi, ve ne sono sotto la Bassa bolognese (Minerbio Bentivoglio), nel Lodigiano (Corneliano Laudense), vicino a Milano (Sergnano e Brugherio), nella zona del Piave (Collalto). Molti sono della Snam.

La liberalizzazione elettrica
Produzione, distribuzione, vendita

Dal 1962 al 1999 l'Italia è rimasta in regime di monopolio elettrico con l'ente di Stato, l'Enel.

Erano sopravvissute alcune concessioni storiche (Aem e Asm oggi A2A, Sondel Falck oggi Falck Renewables, Selm Montedison oggi Edison ceduta a Fiat e poi alla francese EdF).

Con la privatizzazione dell'Enel, quotata in Borsa, e il decreto Bersani del '99 il settore è cambiato completamente.

La produzione di elettricità è libera.

Il mercato è stato diviso fra produzione, trasporto, distribuzione, vendita. Sono vietate le integrazioni verticali.

Le forniture sono assicurate tramite la borsa elettrica o tramite accordi diretti.

L'Enel ha dovuto mettere all'asta decine di centrali per ridurre la sua posizione dominante e ha dovuto cedere la rete di alta tensione, da cui è nata Terna, controllata dallo Stato.

I consumatori domestici possono rimanere nel mercato a maggior tutela con tariffe regolate dall'autorità dell'energia Arera; se vogliono possono cambiare operatore e passare al mercato libero con tariffe commerciali.

Nella produzione operano Enel Produzione, la ceca Eph, Edison (EdF), A2A, Eni, la svizzera Axpo, l'Eni e centinaia di altre aziende con centrali piccole e grandi.

Il trasporto in alta tensione è in esclusiva a Terna, spa quotata e controllata dallo Stato. Il funzionamento è simile a quello di un'autostrada: l'accesso alla rete è libero a ogni operatore, che pagherà un pedaggio per il servizio.

La distribuzione in media e bassa tensione è delle società locali di distribuzione, di cui la maggiore è la Servizio Elettrico (Enel). Le aziende di distribuzione gestiscono la rete e i contatori.
Anche in questo caso il funzionamento è simile a quello di un'autostrada: l'accesso alla rete è libero a ogni operatore, che pagherà un pedaggio per il servizio.

Le società di vendita sono molte centinaia e operano in competizione fra loro. La vendita è libera, a patto che vi sia un accreditamento ufficiale. Basta pensare che nel quartiere cinese di Milano (il quartiere Sarpi) esiste una società di vendita di energia mirata ai clienti cinesi, e si chiama China Power.

Le società di vendita si approvvigionano di contratti di fornitura tramite la borsa elettrica o tramite accordi diretti (Ppa) e rivendono la corrente ai consumatori industriali o domestici.

In dettaglio: mercato libero e mercato a maggior tutela

Nell'elettricità e nel gas i consumatori domestici possono rimanere nel mercato a maggior tutela con tariffe regolate ogni tre mesi dall'autorità dell'energia Arera, tariffe che fanno da benchmark e riferimento anche per il mercato libero; se vogliono, i consumatori possono cambiare operatore e passare al mercato libero con tariffe commerciali. Si può passare in qualsiasi momento dall'uno all'altro segmento.

Il mercato libero opera in modo molto aggressivo con contratti spesso rivenduti da "retisti" (società che svolgono anche ricupero crediti, polizze assicurative eccetera).

Oggi le società energetiche per differenziare l'offerta dal solo prezzo aggiungono servizi quali l'efficienza energetica, consulenze e così via.

La Borsa elettrica è il principale mercato di scambio dell'elettricità. È gestito dalla società Gestore dei mercati energetici, una spa controllata dal Gestore dei servizi energetici.

Ogni mattina gli operatori autorizzati a operare in borsa presentano le offerte di fornitura in relazione con la domanda prevista per ciascuna ora del giorno dopo. Si chiama Mercato del giorno prima, Mgp.

È una borsa passante, a prezzo marginale, che acquista e rivende senza alcun margine le partite elettriche scambiate.

Le fonti rinnovabili hanno priorità di dispacciamento e quindi fanno la prima offerta, poi a mano a mano le offerte delle altre aziende elettriche non rinnovabili vanno a coprire il fabbisogno necessario per soddisfare il fabbisogno di quell'ora.

Le partite elettriche sono quotate in euro per megawattora, cioè mille chilowattora.

I prezzi sono molto variabili, si muovono fra i 20 e i 70 euro per megawattora secondo i periodi, le ore.

Quest'anno difficilmente salgono sopra i 40 euro (qui i prezzi negoziati per le forniture elettriche di domani, ora per ora)

Poi ci sono i mercati dei servizi ancillari, cioè bilanciamento, dispacciamento, capacità eccetera, nei quali vengono negoziate le partite elettriche necessarie per coprire il divario fra le previsioni di domanda e offerta del mercato del giorno prima.

Il mercato della capacità è il mercato delle centrali termoelettriche pagate per rimanere spente ma pronte a entrare in servizio in caso di caduta del vento o di nuvole sulle centrali solari.

Meccanismi simili sono adottati dalle principali borse elettriche europee come Omel (Spagna), Eex, Nordpool, Apex. Fra loro vi sono alcune integrazioni. Per esempio, la Borsa elettrica italiana coordina anche l'area della Slovenia e di altri Paesi vicini.

Come le fonti rinnovabili cambiano lo scenario

Senza spese per il combustibile, con priorità di dispacciamento e di negoziazione alla Borsa elettrica, distribuite in modo puntuale ovunque, incentivate (ma sempre meno), incostanti nel produrre, le fonti rinnovabili hanno portato un cambiamento profondo nel mercato elettrico.

Il sistema elettrico è nato e si è sviluppato con una struttura a stella. La centrale da cui si dipartono le linee di alta tensione e poi di media e bassa tensione verso i punti di consumo.

Invece le fonti rinnovabili si collocano non dove conviene ma dove... dove c'è il sole più smagliante, il vento più forte e costante, il fiume più generoso. Non dove si vuole ma dove si può.

Quindi si collocano inframmezzate in mezzo alla rete ed erogano energia in modo incostante e con flussi orientati in modo multidirezionale.

Ciò ha messo in difficoltà molte società elettriche che avevano investito in centrali termoelettriche, ora costrette a stare spente e quindi a non fatturare il rientro dall'investimento, e sta imponendo

sistemi informatici per gestire flussi incostanti e ondivaghi di corrente

sistemi di stoccaggio per accumulare l'energia prodotta quando ci sono vento e sole ma non domanda dei consumatori, e per erogare energia quando c'è domanda dei consumatori ma non vento e sole a sufficienza

centrali elettriche tenute spente ma pronte a intervenire al minimo cenno di sbilanciamento della rete

centrali elettriche tenute accese sempre per mantenere costante la frequenza di 50 hertz.

Capitolo 4
L'energia prossima ventura

I trasporti verso il motore del futuro

L'automobile sarà elettrica? Sarà alimentata con idrogeno? La rivoluzione nella mobilità è arrivata con il motore a scoppio, lo stesso che per leggerezza ed efficacia aveva consentito di inventare l'aeroplano.

Ora forse si avvicina il momento di metterlo in pensione. Tuttavia pare che l'uscita di scena del motore a scoppio sarà molto graduale. Per questo motivo, fra le soluzioni si pensa anche a offrire subito, alle automobili convenzionali, una soluzione a basso impatto ambientale attraverso i biocarburanti.

Il motore a vapore, troppo pesante e poco efficiente, si presta solamente per i grandi mezzi di trasporto, come i piroscafi (la navigazione si è liberata dalla schiavitù del remo e della vela) e come i treni. Il motore a scoppio ha cambiato le prospettive dell'umanità.

La libertà di movimento data dall'automobile è impareggiabile. Anche se ci disturba l'abuso dell'automobile e l'eccesso di traffico, l'umanità ambisce il veicolo individuale per liberarsi dalla servitù dell'immobilismo.

È esemplare il caso della Cina, il Paese che fino agli anni '90 era caratterizzato dalla mobilità di milioni di biciclette. Appena è stato loro possibile, i cinesi hanno abbandonato la limitatezza e si sono lanciati sulle automobili: oggi ne circolano 270 milioni.

I vietnamiti sono meno ricchi e la loro libertà di movimento è consentita dagli scooter; nella sola capitale Hanoi si stimano 5 milioni di motorini per i 7 milioni di abitanti.

I motori di domani
Il motore elettrico

Mentre in Norvegia, il più forte Paese petrolifero europeo, già due terzi delle vetture vendute sono con il motore elettrico, in Italia nei primi mesi del 2020 era stato immatricolato appena l'1,7%.

La Norvegia ha una particolarità: ha imposto per legge il motore elettrico e le automobili sono usate soprattutto per spostamenti di prossimità, mentre le distanze e la conformazione del Paese sono tali da imporre l'aereo o il treno per spostamenti di maggiore entità.

Le tecnologie elettriche, come dimostra il caso Tesla, sono sempre più efficaci rispetto alle vetture di un tempo alimentate con accumulatori al piombo.

Un altro vantaggio delle vetture elettriche è la pervasività della rete di distribuzione di corrente, che in Europa giunge anche nei luoghi più remoti.

Sicuramente nell'intero ciclo di vita, cioè dalle materie prime fino allo smaltimento finale, anche le macchine elettriche hanno un impatto ambientale, ma anche considerando la peggiore soluzione nel produrre l'elettricità, come nel caso del carbone, l'impatto ambientale di una vettura elettrica risulta comunque minore rispetto a quello di un'auto convenzionale.

La disponibilità di punti di ricarica è ancora scarsa e le ricariche veloci richiedono potenze non sempre disponibili sulla rete elettrica di distribuzione locale.

Diverse case automobilistiche cercano di sviluppare motori a idrogeno. Il vantaggio è che non c'è bisogno di modificare in modo sostanziale i motori attuali a benzina. Diventerebbero non troppo diversi dai motori a metano.

Il vantaggio è che il processo di "combustione" dell'idrogeno con l'ossigeno sviluppa solamente acqua.

L'idrogeno però pone tre problemi.

Il primo è che manca la rete di distribuzione e di vendita. Vi sono alcuni pochi punti in cui è possibile acquistare idrogeno per alcune specifiche applicazioni e non è un prodotto il libera vendita.

Il secondo problema da risolvere è il fatto che la molecola dell'idrogeno è così minuscola che riesce a filtrare e a sfuggire da qualsiasi guarnizione.

Terzo problema, l'idrogeno è estremamente reattivo e in natura è difficilissimo trovarlo libero: in genere è combinato con l'ossigeno sotto forma di acqua. Per ottenerlo, bisogna spezzare le molecole in cui è combinato, e l'energia necessaria a dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno è superiore alla quantità di energia che darà poi l'idrogeno "bruciando" con l'ossigeno per tornare acqua.

Ma l'idrogeno potrebbe avere un utilizzo diverso rispetto all'uso diretto come carburante. Potrebbe essere la materia prima per ottenere nuovi carburanti di sintesi, benzina e gasolio estratti non dal sottosuolo bensì da oli vegetali oppure perfino all'aria.

Una delle prospettive per ridurre subito le emissioni di anidride carbonica senza dover aspettare il cambiamento della tecnologia viene dai biocarburanti. Molti sostengono questa scelta, che dà risultati immediati.

Perfino le compagnie petrolifere e le raffinerie si dicono pronte a cambiare la fonte di approvvigionamento e a lasciare il petrolio per offrire alle automobili convenzionali carburanti a zero CO2.

I biocarburanti sono idrocarburi ottenuti non dall'estrazione del petrolio del sottosuolo (quindi anidride carbonica aggiuntiva) bensì dalla lavorazione di carbonio già presente nel ciclo.

È un ottimo biocarburante e biocombustibuile il metano ottenuto facendo fermentare gli scarti agricoli o i rifiuti organici; purtroppo questo tipo di impianti è oggetto di una campagna di contestazioni locali che vogliono impedirne la produzione.

Ma sono biocarburanti l'alcol in sostituzione della benzina (come l'etanolo della fermentazione di amidi e zuccheri) e il biodiesel ottenuto per transesterificazione dei grassi (come l'olio di palma).

Si stanno cercando materie prime non legate a colture in concorrenza con le derrate alimentari: non sono apprezzati l'alcol estratto dalla fermentazione del granturco o il gasolio ricavato dall'olio di palma. Quali le materie prime energetiche dei biocarburanti del futuro?

Mentre a Gela e a Marghera le raffinerie dell'Eni stanno sperimentando una miscela di idrocarburi ottenuta dalla lavorazione dei rifiuti umidi urbani, ci sono ottime prospettive per ricavare grassi dalla coltura delle alghe oppure della giatrofa (jatropha curcas), una robustissima pianta tipica delle aree desertiche.

Anche il ricino può dare prospettive interessanti con il suo olio usato da sempre come lubrificante per motori speciali. Altre prospettive possono venire dalle biotecnologie.

Se raffreddato a -163 gradi sotto zero il metano condensa e diventa liquido come acqua. Liquefatto, ha una densità circa 600 volte maggiore rispetto al metano in forma gassosa.

Come carburante, il metano liquido si presta per essere conservato in serbatoi simili a enormi termos, i quali mantengono la temperatura, per poi essere usato dai grandi motori delle navi o dai camion delle grandi aziende di trasporto.

Il motore elettrico
Quali limiti deve superare

Il motore elettrico è molto meglio del motore termico, cioè è meglio del classico motore a scoppio. Non c'è alcun dubbio che quello elettrico è il motore del domani.

È più semplice.
Si basa su un avvolgimento circondato da magneti.
Chiede pochissima manutenzione.

È sempre al regime di coppia massima, quindi non chiede il cambio di velocità con le sue inerzie, gli attriti, le usure e le inefficienze della rotazione fuori regime di coppia.

A ogni ruota può essere calettato un diverso motore elettrico, e quindi non serve il differenziale con le sue inerzie, gli attriti e le usure.

È molto più leggero.

Ogni parte del motore elettrico è finalizzata alla sua rotazione. Al contrario, gran parte del motore a scoppio è mirato a far funzionare il motore, non a generare la spinta:
la pompa del carburante;
il circuito di raffreddamento con il liquido, il radiatore e la pompa di ricircolo;
la coppa dell'olio e il circuito del lubrificante;
la distribuzione con il sistema di apertura e chiusura delle valvole;
il sistema di espulsione dei gas combusti con il catalizzatore e i vari filtri; candele, candelette, spinterogeno e sistema di accensione.

In altre parole, il motore elettrico è incomparabilmente migliore, più facile, più efficiente del motore termico. Infatti lo si usa sui treni, nelle lavatrici, per i compressori, nei frigoriferi, sulle metropolitane, nei condizionatori d'aria, nei filobus e così via.

Tutte applicazioni in cui il motore elettrico è allacciato alla rete elettrica con una presa, con un pantografo, con un filo, con un trolley, con una spina.

Però appena il motore elettrico deve portare con sé la fonte d'energia, cioè la batteria, ecco perde tutto il vantaggio competitivo che aveva rispetto al motore termico.

L'inadeguatezza dell'auto elettrica, il suo limite che ne frena la diffusione è tutta lì: nell'inefficienza della conversione elettrochimica dell'elettricità.

Finché non sarà indovinato un modo più efficace per accumulare l'elettricità, il problema rimarrà insormontabile. Non a caso una delle soluzioni adottate è portare con sé l'energia in altra forma (per esempio, come idrocarburo o come uranio) e trasformarla in elettricità al momento del bisogno con un generatore di elettricità.

Così fanno le automobili ibride; così fanno le navi di nuova concezione, dove i motori nella sala macchine non danno la propulsione ma sono solamente generatori che alimentano di corrente i motori elettrici; così fanno le navi atomiche e i sottomarini nucleari.

Le fonti rinnovabili
Quali limiti devono superare

Le tecnologie energetiche basate sulle fonti rinnovabili possono essere suddivise in diversi modi, per esempio rinnovabili elettriche e rinnovabili termiche. Una suddivisione è fra le fonti rinnovabili programmabili e le fonti rinnovabili non programmabili.

Le fonti rinnovabili programmabili sono quelle che si comportano come le normali centrali elettriche, cioè si può aumentare o diminuire a piacere la produzione.

Per esempio una centrale termoelettrica alimentata a biomasse (legna) è rinnovabile e programmabile.

Per esempio una centrale solare a concentrazione, che mantiene il calore anche di notte e può produrre anche in assenza di sole, è rinnovabile programmabile.

Per esempio una centrale idroelettrica con un bacino la cui produzione è regolata aprendo e chiudendo il rubinetto della diga è rinnovabile e programmabile.

Per esempio una centrale a biogas può modulare l'acceleratore del generatore ed è rinnovabile e programmabile.

Invece non sono programmabili

una centrale idroelettrica ad acqua fluente produce secondo ciò che sta passando in quel momento del corso d'acqua;

un impianto solare fotovoltaico al tramonto smette di produrre e la produzione varia secondo le ore del giorno, il passaggio delle nuvole e la stagione;

un impianto eolico, la cui produzione varia secondo l'intensità del vento.

La qualità delle previsioni meteo riesce a predire con altissima precisione quale produzione verrà dagli impianti eolici, solari e idroelettrici ad acqua fluente, quindi la produzione è prevedibile, ma non è modulabile a piacere.

Ma il sistema elettrico deve seguire di continuo l'andamento della domanda, tenendo la frequenza della corrente alternata ai 50 Hertz.

La domanda elettrica varia di ora in ora e in genere segue un profilo con due punte massime in tarda mattinata e a fine pomeriggio, e consumi più contenuti nella pausa di pranzo e soprattutto di notte.

Questo profilo varia anche secondo le stagioni; le curve di variazione sono più accentuate durante l'inverno e più appiattite in estate. L'andamento dei consumi giornalieri si vede con chiarezza sul sito della Borsa elettrica.

Per poter soddisfare la domanda elettrica anche quando le nuvole oscurano i pannelli fotovoltaici e quando la bonaccia non fa girare i ventilatori eolici bisogna tenere numerose centrali termoelettriche pronte ad accendersi non appena c'è bisogno.

Si usano centrali turbogas a ciclo aperto, immediate nell'accensione, oppure centrali turbogas a ciclo combinato, più lente nell'avviarsi ma più efficienti.

Queste centrali tenute pronte a entrare in produzione vengono pagate per rimanere spente molte ore; si chiama "mercato della capacità" e serve a rimunerare non la produzione ma la potenza tenuta spenta.

Un altro problema delle fonti rinnovabili è la modesta densità energetica di solare ed eolico. Per produrre le stesse quantità di chilowattora di una centrale termoelettrica servono estensioni importanti di pannelli al silicio oppure un gran numero di eliche eoliche, con problemi di consenso dei cittadini che vi abitano vicino e di tutela del paesaggio.

Questo è uno dei problemi che si stanno ponendo nei Paesi che stanno puntando con velocità a sostituire le centrali alimentate da fonti fossili con centrali rinnovabili.

Gli "accumuli" (e l'idrogeno) per superare il limite delle rinnovabili

Un modo per equilibrare il rapporto fra la produzione incostante delle fonti rinnovabili e il consumo reale è realizzare sistemi di accumulo.

Un modo di accumulare energia sono i bacini di pompaggio. In Italia non sono molti, e sono centrali idroelettriche con la diga che però hanno una proprietà: non solamente possono produrre corrente quando l'acqua scende con forza dalla diga, ma possono anche ripompare l'acqua dal basso fino al bacino in alta quota, riempiendo di nuovo la diga.

Se di notte, quando la domanda elettrica è bassa, c'è molto vento i generatori eolici producono corrente elettriche che andrebbe dispersa e inutilizzata; se viene usata per ripompare l'acqua nella diga e riempire il bacino, quell'energia eolica è stata trasformata in energia idroelettriche da usare quando più farà comodo.

Un altro modo per accumulare l'energia rinnovabile sono gli impianti fatti di grandissime qualità di batterie al litio che si stanno allestendo lungo le linee di alta tensione; il principio è sempre quello di accumulare nelle batterie la corrente rinnovabile quando vento e sole superano il consumo e restituire alla rete quell'elettricità quando il consumo è alto ma vento e sole sono scarsi.

Ci sono anche accumuli di altro tipo. Il surplus energetico delle fonti rinnovabili di energia può essere usato per estrarre l'idrogeno con l'idrolisi dell'acqua; insomma l'elettricità eolica o solare sarebbe stoccata sotto forma di idrogeno; nel momento del bisogno quell'idrogeno sarà usato come carburante o come materia prima per ottenere carburanti. Stoccaggio chimico .

Oppure si può usare la corrente elettrica in eccesso per far marciare un compressore e comprimere un gas qualunque dentro a bombole; nel momento del bisogno, si apre la bombola e il gas compresso uscendo farà girare una turbina per restituire quell'energia. Stoccaggio cinetico.

Oppure si può usare la corrente elettrica in eccesso per riscaldare una grande massa (roccia, acqua) da conservare calda; nel momento del bisogno quel calore servirà a far bollire acqua e produrre il vapore con cui far girare una turbina per restituire quell'energia. Stoccaggio termico.

Che cosa accadrà? C'è chi sostiene che il virus della primavera 2020 ha accelerato l'uscita dall'èra del petrolio ( Azzurra Pacces) e chi afferma il contrario, che l'epidemia ha aiutato il petrolio ( Alberto Clô ).

La transizione verso nuove forme di energia è inevitabile e fa parte della normale evoluzione tecnologica, promossa anche da motivi ambientali come l'impegno nel ridurre le emissioni di anidride carbonica. Il dubbio non è il "se" (la transizione accadrà e sta già avvenendo) ma il "quando" e il "come".

Ecco alcune tecnologie disponibili già oggi che nei prossimi anni potranno aiutare il cambiamento.

La fusione nucleare, cioè lo stesso processo fisico che accade nel Sole e nelle stelle, ha un contenuto energetico altissimo e un impatto ambientale modestissimo.

Accade quando due atomi minuscoli di idrogeno si fondono insieme trasformandosi in un atomo di elio. In forma incontrollata, questo processo si riesce a ottenere nella bomba H. Bisogna catturare e governare quell'energia in un processo controllato.

Le difficoltà sono proibitive; per esempio le temperature del flusso del plasma in cui deve avvenire la reazione di fusione sono talmente alte che non c'è alcun materiale capace di contenere la reazione senza fondere, così la "scatola" in cui avviene la reazione è un sistema di magneti che tiene in sospensione il bolo infiammato, senza toccarlo.

Da decenni la scienza e la ricerca si avvicinano a questo risultato ma da decenni gli scienziati e i ricercatori ripetono che "serviranno almeno ancora 30 anni", e questi 30 anni futuri si spostano in avanti nel tempo. Il progetto che sembra più vicino è Iter, un impianto cui partecipano le nazioni più innovative al mondo (tra le quali l'Italia) in allestimento a Cadarache, nei dintorni di Marsiglia (Francia).

Accade quando due atomi di grossissimo uranio si spaccano in due atomi più piccoli ed emettono energia. In forma incontrollata, è la bomba A. In forma controllata e gestita, è la tecnologia inventata da Enrico Fermi con la Chicago Pile-1 e tuttora usata in tutti i reattori nucleari.

Ha un contenuto energetico altissimo ma produce radioattività e scorie che impongono una sicurezza molto alta. Le nuove tecnologie dei reattori autofertilizzanti riescono a ridurre in modo considerevole i problemi legati alla radioattività mentre la miniaturizzazione degli impianti potrebbe arrivare fino a ottenere generatori di dimensioni così compatte da potere stare in spazi limitatissimi, come quelli dei satelliti artificiali che ne sono già dotati.

Maree, onde, correnti del mare

Le tecnologie per estrarre energia dalle onde del mare, dalle correnti, dal flusso di marea sono molte e seguono princìpi fisici assai semplici. I loro limiti non sono tecnici bensì tecnologici: come altre fonti rinnovabili di energia, producono non là dove serve e quando serve bensì là dove è disponibile la fonte e nella misura data dal flusso naturale.

Più complessi sono gli strumenti che producono energia di fonte piezoelettrica dal passaggio di persone e veicoli su strade e marciapiedi, oppure i dispositivi di ricarica per induzione.

Biocarburanti e biocombustibili

Le nuove tecnologie di produzione di biocombustibili - come il metano da fermentazione (biometano) e gli altri idrocarburi non fossili - puntano a materie prime che non competano con le colture alimentari, come accade invece con l'olio di palma.

La giatrofa, le alghe, le colture di batteri selezionati anche tramite l'editing del genoma, il ricino sono tutti modi per ottenere materie prime energetiche senza perforare giacimenti e senza togliere derrate agli affamati del mondo.

L'idrogeno blu e l'idrogeno verde

L'idrogeno è un atomo minuscolo e soprattutto estremamente reattivo. Appena è libero, si combina con qualche altro atomo e forma molecole complesse. In natura è difficilissimo trovare idrogeno libero e in genere è combinato con l'ossigeno sotto forma di acqua. Per ottenerlo in quantità sufficiente, bisogna spezzare le molecole in cui l'idrogeno è combinato, e per spezzare le molecole serve energia.

Spiegato in modo semplice, nell'acqua si mettono due potenti elettrodi e si fa scorrere un flusso intenso di elettricità; i due elementi si separeranno e gorgoglieranno bolle di idrogeno e di ossigeno.

L'energia necessaria a dividere l'acqua in idrogeno e ossigeno è superiore alla quantità di energia che darà poi l'idrogeno "bruciando" con l'ossigeno per tornare acqua; in altre parole, l'idrogeno dà un bilancio energetico negativo (chiede più energia di quanta ne renda). Come estrarre idrogeno dall'acqua senza inquinare?

L'obiettivo è immettere la corrente elettrica per praticare l'idrolisi dell'acqua senza avere bisogno di bruciare combustibili inquinanti né di sprecare corrente elettrica utile per altre applicazioni.

I progetti dicono di approfittare dei momenti in cui la domanda elettrica è bassa (di notte) e l'offerta è alta (se c'è vento per l'eolico oppure con le centrali nucleari) per usare quella corrente elettrica inutilizzata e ricavare idrogeno dall'idrolisi dell'acqua.

L'idrogeno estratto con energia da fonti rinnovabili viene chiamato idrogeno verde e piace a molti ambientalisti; l'idrogeno estratto dall'acqua con elettricità da fonte nucleare o da processi di sintesi chimica viene chiamato idrogeno blu e fa arricciare il naso a molti ambientalisti.

Ovviamente le definizioni verde e blu sono nostre classificazioni e le molecole di idrogeno sono identiche. Come usare questo idrogeno? Più dell'uso diretto come combustibile l'idrogeno può essere una materia prima per ottenere nuovi prodotti energetici più facili ed efficienti da usare.

Carburanti e combustibili estratti dall'aria e dall'acqua

Per ottenere idrocarburi servono due ingredienti. L'idrogeno e il carbonio. L'idrogeno può essere estratto dall'acqua con il processo dell'idrolisi. L'acqua è fatta di ossigeno e di idrogeno. E il carbonio può essere estratto dall'aria. L'anidride carbonica è fatta da ossigeno e carbonio.

Nell'aria l'anidride carbonica la concentrazione è salita ed è arrivata a 400 parti per milione, cioè 0,04% dell'atmosfera, troppo concentrata per scaldare il clima ma troppo diluita per usarla come materia prima. Quindi si sta cercando di estrarre la CO2 là dove vogliamo toglierla e dove è concentrata: dai fumi delle ciminiere.

Così gli scienziati e gli ingegneri sono riusciti a fare questo processo:

estrarre idrogeno e ossigeno dall'acqua (H2O),

estrarre carbonio e ossigeno dall'anidride carbonica (CO2),

combinare idrogeno e carbonio per ottenere idrocarburi (HC) come benzina e gasolio,

e quando i motori bruceranno gli idrocarburi con l'ossigeno (HC+O), le emissioni saranno di nuovo l'acqua e l'anidride carbonica iniziali.

Non è bellissimo?

I grassi idrogenati e le benzine di sintesi

L'idrogeno, che venga definito idrogeno blu o idrogeno verde non cambia, può essere una materia prima anche per ottenere un altro carburante. Con il processo di idrogenazione dei grassi (come i grassi delle alghe o come l'olio di giatrofa, che non sono commestibili) si possono ottenere gasoli di altissima qualità, molto più efficienti degli attuali biodiesel ottenuti per transesterificazione.

Capitolo 5
Gli attori da conoscere

L' Arera (autorità di regolazione dell'energia, delle reti e dell'ambiente), ha aggiunto competenze negli anni e quindi ha cambiato nome: è chiamata anche Autorità dell'energia (sua prima vocazione), anche Aeeg (il vecchio nome dell'Autorità dell'energia elettrica e il gas), e anche Aeegsi (Autorità dell'energia elettrica, il gas e i servizi idrici).
Sede: Milano.
Presidente, Stefano Besseghini.

Assorisorse-Assomineraria. È l'associazione delle imprese dell'upstream petrolifero, cioè che lavorano estraendo le materie prime del sottosuolo.

Aziende elettriche e del gas: le maggiori aziende sul mercato elettrico e del gas sono Enel, Edison, Sorgenia, Hera, A2A, Eni, Axpo, Eph.
Le principali aziende del settore petrolifero in Italia sono Eni, Shell, Total, Gas Plus per l'upstream dei giacimenti; Eni, Api-Ip, Q8, Lukoil, Saras per la raffinazione; Eni, Q8, Api-Ip, Esso, Tamoil per il downstream della distribuzione finale.
Alcune fra le più note aziende delle rinnovabili sono Enel, Erg, Falck, A2A, Edison.

Il Governo. I ministri di riferimento sono lo Sviluppo economico (detto anche Mise), ministro Patuanelli, e in misura minore l'Ambiente (detto anche Mattm), ministro Costa.

Gse, gestore dei servizi energetici. Spa pubblica che gestisce il sistema degli incentivi e controlla diverse società tra le quali

Gme, gestore dei mercati energetici, con la Borsa elettrica, le borse dell'efficienza energetica, delle emissioni di anidride carbonica, del gas e così via.

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la soluzione per la nuova era dell’energia a basse emissioni non è una sola

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ma un insieme. e il futuro potrebbe riservare sorprese

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L'energia del futuro, tecnologie e numeri

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di Jacopo Giliberto * 24 luglio 2020 Scuro Chiaro Un adeguato riscaldamento, raffreddamento ed illuminazione delle abitazioni, la possibilità di accedere all'energia, sono servizi essenziali necessari per garantire uno standard di vita adeguato e la salute dei cittadini e per facilitare l'inclusione sociale.

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TECHNOLOGIE : Énergies fossiles et énergies renouvelables

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TECHNOLOGIE : Énergies fossiles et énergies renouvelables

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Pendant longtemps les hommes ont utilisé des sources d’énergie non renouvelables. Le charbon, le pétrole et le gaz naturel que nous utilisons à présent. Ces sources d’énergie vont s’épuiser avec le temps et l’utilisation humaine.

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C'est quoi une centrale nucléaire ? - 1 jour, 1 question

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SCIENCES : Comment est faite la Terre ? hydrosphère, atmosphère, lithosphère

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SCIENCES : Comment est faite la Terre ? hydrosphère, atmosphère, lithosphère

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Notre planète est comme un système structuré en « sphères » : hydrosphère, atmosphère, lithosphère. L’hydrosphère est l’ensemble des eaux (la mer, les océans...). L’atmosphère comprend tous les gaz de la Terre: l’oxygène pour respirer, l'ozone qui nous protège des rayons du soleil.

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GÉOGRAPHIE : Causes et conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes 

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GÉOGRAPHIE : Causes et conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes 

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À cause des conditions climatiques sèches et chaudes, de la fonte des glaces et de la météo perturbée, certaines parties de côtes et beaucoup d’animaux sont condamnés à disparaître.

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Il riscaldamento globale causato dall' effetto serra è già tra noi, sta già accadendo e i suoi effetti iniziano a farsi, sensibilmente, notare. Fenomeni naturali di intensità sempre più estrema, temperature globali in innalzamento, ecosistemi gravemente minacciati, la biodiversità del pianeta messa a repentaglio, zone densamente abitate dall'uomo che devono fare i conti con l'innalzamento delle acque o con la siccità. Gli effetti sono tanti e nefasti, e saranno ancora peggiori nell'immediato futuro, anche in base alle più ottimistiche previsioni. Mettiamo un po' di ordine e vediamo quali sono le conseguenze più importanti del riscaldamento globale causato dall'attività umana entro fine secolo.

Gli scenari: da 1,5 a 2 gradi in più

Ad anticipare il prossimo futuro provvede, con dovizia di analisi e dati, l' International Panel on Climate Change (IPCC), agenzia delle Nazioni Unite preposta alla crisi da riscaldamento globale. Due gli scenari che i ricercatori prospettano in base al reale aumento della temperatura globale entro il 2100. Il calcolo viene fatto a partire dalla rivoluzione industriale, e quindi dalla seconda metà del diciannovesimo secolo. Nella prima ipotesi la temperatura dal 1850 al 2100 aumenterà di un grado e mezzo. Nel 2017 si stima che l'aumento sia arrivato a un grado, quindi nei prossimi ottant'anni i termometri dovrebbero registrare temperature che crescono 'solo' di 0,5 gradi. È considerata una previsione ottimistica, la cosiddetta ipotesi " 1,5 gradi". L'ipotesi peggiore è che entro fine secolo la temperatura aumenti ancora di un grado, forse anche di più, portando il totale dal 1850 al 2100 a due gradi di incremento. È questa lo scenario dei " 2 gradi ".

Eventi atmosferici

Lo scenario meno disperante prevede che vengano rispettati senza deroghe gli accordi sottoscritti a Parigi nel 2015, e anche se così fosse ci aspettano comunque decenni di innalzamento delle temperature, dato che il processo è ormai irreversibile e si discute solo in quale misura mitigarlo. Le conseguenze previste sono le seguenti.

Uno dei primi effetti del global warming, forse il più visibile, è rappresentato dall'estremizzarsi di alcuni fenomeni atmosferici. IPCC cita espressamente l'intensificarsi dei cicloni tropicali e la nascita di cicloni anche in mari dove non ce ne sono mai stati, ad esempio il Mediterraneo. Per l'emisfero settentrionale è previsto anche un aumento delle precipitazioni e soprattutto della violenza delle stesse, che causeranno alluvioni ed esondazioni. Aumenteranno anche le ondate di caldo e le siccità, e anche questi cambiamenti ci interessano da vicino.

Gli oceani

Sono proprio i mari e gli oceani il teatro di un altro dei fenomeni più visibili, l'innalzamento del livello delle acque. È causato fondamentalmente dallo scioglimento dei ghiacci ai poli e quantificato da IPCC tra i 30 e i 60 centimetri in media. Il che significa che alcune località ne saranno toccate più di altre.

Fenomeno meno visibile ma non meno preoccupante è l' acidificazione degli oceani. Questa è dovuta all'azione che l'eccesso di anidride carbonica in atmosfera esercita sulle acque. Circa un quarto della CO2 finisce negli Oceani, dove di trasforma in acido carbonico, che abbassa il Ph del mare. L'acidificazione comporta gravi conseguenze per molte specie marine, a iniziare dai coralli e dall'habitat che questi creano. Le trasformazioni chimiche, unite all'aumento delle temperature delle acque, inciderà anche sulle correnti oceaniche, anche se i modelli predittivi non sono in questo caso così facilmente realizzabili e quindi le previsioni IPCC non sono in questo caso quantificate.

Biodiversità

A soffrire le conseguenze dell'innalzamento delle temperature dovute all'effetto serra causato dall'uomo saranno anche gli animali. Gli habitat ideali per la sopravvivenza delle diverse specie si modificheranno con conseguente migrazione verso aree del pianeta più fresche. Sia in terra che in acqua. Le popolazioni di molte specie animali e vegetali subiranno una drastica riduzione, molte corrono il serio pericolo di estinguersi. Molte a dire il vero si sono già estinte, dato che siamo in quella che viene considerata la sesta estinzione di massa della Terra.

Conseguenze economiche

L'impatto sull'economia non tarderà a farsi sentire. La produzione agricola faticherà a contrastare le siccità, i parassiti e le alluvioni. L'acqua potabile diventerà risorsa sempre più preziosa. Alcune aree densamente popolate - sulle rive di estuari e quelle affacciate sul mare - dovranno fare i conti regolarmente con allagamenti e alluvioni. Molti saranno costretti a migrare. La stima dell'impatto sull'attività economico è difficile da fare, sono troppe le variabili da tenere in considerazione. Ci ha provato un report redatto da alcune agenzie federali Usa, che ha quantificato il peso del riscaldamento globale sull'economia statunitense in circa il 10 per cento del PIL.

Conseguenze sanitarie

Il surriscaldamento comporterà anche peggiori condizioni per la vita dell'uomo. Che si traducono in aumentata mortalità e morbosità delle malattie. La tropicalizzazione delle aree temperate, come il sud Europa, faciliterà la migrazione di insetti portatori di infezioni che avevamo debellato da tempo come la malaria, e che non abbiamo mai conosciuto come la febbre gialla, la Dengue e il virus zika.

Peggior scenario

Non che si possa stare allegri immaginando l'ipotesi migliore formulata dall'IPCC, ma lo scenario dei 2 gradi prefigura un futuro ancora più drammatico. A livello locale l'innalzamento della temperatura potrà arrivare a 4 o anche 6 gradi (i 2 gradi di aumento sono infatti sempre considerati a livello di media globale). Gli oceani si innalzeranno di altri dieci o venti centimetri. I cicloni tropicali e i monsoni ancora più intensi e distruttivi. Le siccità più estreme. Il polo nord in estate sarà completamente sciolto, molti habitat, tra cui quello alpino, scompariranno. Il Mediterraneo convivrà con siccità e cicloni, molte più specie animali e vegetali scompariranno non riuscendo ad adattarsi a un pianeta bollente. Purtroppo lo scenario 2 gradi non è così remoto quanto ci piacerebbe. I dati relativi al rilascio di CO2 in atmosfera degli ultimi anni non lasciano ben sperare.

Per restare nel pur spaventoso scenario migliore, serve un drastico cambiamento nelle politiche globali.

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Effetto serra, le conseguenze del riscaldamento globale

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Il riscaldamento globale causato dall' effetto serra è già tra noi, sta già accadendo e i suoi effetti iniziano a farsi, sensibilmente, notare. Fenomeni naturali di intensità sempre più estrema, temperature globali in innalzamento, ecosistemi gravemente minacciati, la biodiversità del pianeta messa a repentaglio, zone densamente abitate dall'uomo che devono fare i conti con l'innalzamento delle acque o con la siccità.

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GÉOGRAPHIE : Causes et conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes 

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GÉOGRAPHIE : Causes et conséquences des changements climatiques sur les écosystèmes 

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Le réchauffement global est causé par: le pétrole, le gaz et le charbon, l’abattage des arbres, les élevages intensifs.

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Réchauffement climatique : quelles conséquences sur la santé ?