Cambiamenti Climatici - Scuole - Ingegneri

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Una sintesi per le scuole superiori, 2023

Il position paper FOIV sul clima

L’analisi:

• La questione climatica richiede misure straordinarie in un quadro internazionale di estrema complessità

• L’opinione pubblica non ha compreso l’entità e l’urgenza del problema

• Nonostante l’Accordo di Parigi, l’azione dei governi è ancora insufficiente.

L’obiettivo del Position Paper:

• divulgare la problematica all’opinione pubblica e sollecitare all’approfondimento

• sollecitare le Amministrazioni sul metodo e sul merito

• far capire che le soluzioni sono il risultato di contributi multidisciplinari fra cui l’Ingegneria

https://www.foiv.it/wp-content/uploads/2022/01/Foiv-position-paper-con-copertina.pdf

2

La vita si svolge in uno spessore di 1/1000 del diametro del pianeta. Guardando intuitivamente alla scala, si capisce che basta un niente per turbare molto il sistema.

1/1000

3

Cosa sta succedendo

Pierre Sala, PetitLivred'Amour, c. 1500, British Library 1 4

Il nostro pianeta aveva questo equilibrio e l’umanità era ininfluente.

Migrazioni dall’Africa

Cicli di 100.000 anni CO2

La nostra civiltà – 4000 a.C.

British Antarctic Survey

metano
temp.
5

Il nostro pianeta aveva questo equilibrio e l’umanità era ininfluente.

Migrazioni dall’Africa

Cicli di 100.000 anni CO2

La nostra civiltà – 4000 a.C.

British Antarctic Survey

metano
temp.
= k CO2eq 6
t

Nel mito occidentale del progresso infinito.

Il punto di svolta:

1950

altre rinnovabili

nucleare idroelettrico gas

petrolio

50 Gton l’anno che prima NON c’erano

carbone

biomassa

E nel ‘900 è successo questo: produzione di energia da fonti fossili.
7

Risultato: le extra emissioni di CO2eq hanno alterato l’effetto serra naturale

Le emissioni crescono ancora.

+30% in 70 anni.

I negazionisti come lo spiegano?

100.000 anni

8

Conseguenza: la Terra si scalda molto e il clima non sarà più com’era

• I gas serra in eccesso hanno alterato l’assorbimento degli infrarossi riflessi dalla Terra, e l’atmosfera si scalda.

• Cresce l’energia in atmosfera, che ha effetti avversi sul clima e sulle società in tutto il mondo, fra cui:

• Migrazioni involontarie in aumento.

• Costi per le ricostruzioni in crescenti e importanti percentuali dei PIL (10% intorno al 2070, stima USA).

Nessuna economia può sostenerli.

• Tutti sappiamo che l’Accordo di Parigi stabilisce di non superare 1,5°C.

1,5°C

Zoom: La temperatura del pianeta

https://news.un.org/en/story/2022/01/1109322
negli ultimi 20.000 anni 9
temperatura https://data.giss.nasa.gov/gistemp/animations/ https://news.un.org/en/story/2022/01/1109322 10
Vediamolo, l’aumento di
Non solo la temperatura: anche la popolazione.
11
Dal mito delle risorse infinite alla realtà dei loro limiti

Aumentare le emissioni climalteranti è come riempire la vasca da bagno, ma senza la possibilità di svuotarla: il tubo di scarico non c’è

E forse non
https://www.duegradi.eu/news/gas-serra/ Gas Quanto resta in atm. (anni) Potenza rispetto a CO2 Da quali attività umane Anidride carbonica CO2 1000 = Combustione di carbone, petrolio, metano per tutti gli usi: energia elettrica, trasporti, riscaldamento, cucina, etc Metano CH4 10 80 Estrazione di petrolio e gas, miniere di carbone, rifiuti; ruminanti; decomposizione del letame, coltivazione del riso, permafrost, etc Ossido di azoto N2O 120 280 Agricoltura, fertilizzanti, acque reflue Fluorurati (idrofluorocarburi etc) Da 1 a 1700 16.000 Refrigerazione, elettronica, … Vapore acqueo è un prodotto di natura https://news.un.org/en/story/2022/01/1109322
tutti sanno che…
12

Il «carbon budget» residuo per stare nei 1,5°C.

Abbiamo solo ca 600 Gt di emissioni possibili IN FUTURO

• La temperatura è proporzionale alla CO2eq.

• Oggi ci sono 2,4 Gt di CO2eq in atmosfera.

• Per stare nei 1,5°C possiamo emettere in futuro solo 600 Gt circa.

• Se si emette di più la temperatura salirà DI CERTO

• E’ imperativo ridurre RADICALMENTE tutte le emissioni.

13

Perché NON SI DEVE far salire la temperatura oltre 1,5°C

Nicchie di concentrazione attività umane rispetto a temperatura e precipitazioni

• Per migliaia di anni gli umani si sono concentrati in nicchie di territorio con temperatura media 11-15°C.

• Sono le stesse per l’agricoltura e l’allevamento.

• In assenza di misure drastiche, IPCC prevede che intorno al 2070 da 1 a 3 miliardi di persone resterebbero fuori dalle condizioni che hanno permesso lo sviluppo della civiltà.

Insediamenti umani Agricoltura Allevamenti

Precipitazioni medie annuali

Densità

Xu, Kohler et al, Future of the Human Climate Niche, www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1910114117
Temperature medie
14
Xu, Kohler et al, Future of the Human Climate Niche, www.pnas.org/cgi - Idoneità nicchia + 2020 variazione di idoneità 2070 15
Dove vivrà l’umanità?

I

Evoluzione nel tempo della temperatura della terra e del suo STATO di stabilità

Will Steffen et al, PNAS, Proceedings of the National Academy of Science, USA | August 14, 2018

Le domande di Climate Endgame:

1. Si può verificare una estinzione di massa?

2. Quali ne possono essere i meccanismi?

«La crescente minaccia di cambiamenti climatici bruschi e irreversibili e più veloci del previsto deve costringere l'azione politica ed economica ad agire con urgenza sulle emissioni.»

Soglia: 2,2°C e tipping points.

Ci siamo vicinissimi

3. Quali sono le vulnerabilità delle società umane in tali casi?

T. Lenton et al., Nature, 28 nov. 19

4. In che modo questi filoni di prove possono essere valutati?

Oltre: «The Uninhabitable Earth»

D. Wallace-Wells, New York Mag., lug. 2017

e «Climate Endgame, Esplorare gli scenari catastrofici»

2022, PNAS

https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2108146119

fenomeni non lineari possono portare la Terra in uno stato irreversibile = il «punto di non ritorno»
- 12.000 0
oggi
16

Gli scenari IPCC per il futuro: uno solo può funzionare

Scenari («ipotesi») di emissione annuale e temperatura a fine secolo di IPCC

re RCP = Representative Concentration Pathways IPCC

RCP8.5

Politiche non realizzateThe Uninhabitable Earth

Con le politiche vere attuali

RCP4.5

3,2°C Con gli impegni attuali

Quello che si SPERA 1,5 °C

Accordo di Parigi

Temp.
CO2eq
4,8°C
2
3,7°C
°C
50 Gt 25 Gt
17
Emission gap

Gli scenari IPCC per il futuro: uno solo può funzionare

Scenari («ipotesi») di emissione annuale e temperatura a fine secolo di IPCC

re RCP = Representative Concentration Pathways IPCC

Questi scenari sono solo matematica. Non sono considerabili.

Qui si rischiano estinzioni di massa.

RCP8.5

Politiche non realizzateThe Uninhabitable Earth

Con le politiche vere attuali

Emission gap

RCP4.5

3,2°C Con gli impegni attuali

°C

1,5 °C

Quello che si SPERA

Accordo di Parigi

Temp. CO2eq
4,8°C
3,7°C 2
50
25 Gt
Gt
18
Tanto per dire: come arrivare ad arrivare a zero emissioni e temperature conseguenti 19
https://www.ippr.org/files/202302/1676546139_1.5c-dead-or-alive-feb23.pdf

Estrazione di idrocarburi: le carbon bombs - 1200 Gt in più.

Vanno lasciati sottoterra.

Inchiesta del Guardian, mag 22; E paper su Energy Policy, lug 22:

• «Ci sono 425 progetti di estrazione di idrocarburi, con >1 Gt di emissioni potenziali ciascuno.

• Questi, da soli, eccedono il carbon budget di un fattore oltre 2

• 40% non hanno ancora iniziato l’estrazione

• Sminare questi progetti deve essere una priorità delle politiche di mitigazione.»

https://www.theguardian.com/environment/ng-interactive/2022/may/11/fossil-fuel-carbon-bombs-climatebreakdown-oil-gas

https://doi.org/10.1016/j.enpol.2022.112950

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Estrazione di idrocarburi: le carbon bombs - 1200 Gt in più.

Vanno lasciati sottoterra.

Inchiesta del Guardian, mag 22; E paper su Energy Policy, lug 22:

• «Ci sono 425 progetti di estrazione di idrocarburi, con >1 Gt di emissioni potenziali ciascuno.

• Questi, da soli, eccedono il carbon budget di un fattore oltre 2

• 40% non hanno ancora iniziato l’estrazione

• Sminare questi progetti deve essere una priorità delle politiche di mitigazione.»

https://www.theguardian.com/environment/ng-interactive/2022/may/11/fossil-fuel-carbon-bombs-climatebreakdown-oil-gas

https://doi.org/10.1016/j.enpol.2022.112950

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La sfida, la più importante di sempre: la Governance perché il drago l’abbiamo prodotto noi
2 22

La governance mondiale sul clima, I:

UNFCC - ONU e IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change)

• L’ONU gestisce l’accordo mondiale sul clima (UNFCCC): Accordo di Rio, 1994.

• Strumento attuativo: le conferenze COP annuali, per negoziare gli impegni volontari dei Governi. Cioè: non c’è una autorità col potere di obbligare i Governi.

• Strumento tecnico: IPCC, fondata nel 1988 per fornire ai politici valutazioni scientifiche regolari sul cambiamento climatico.

• 3 Working Groups composti da specialisti di tutte le nazioni, di tutte le discipline, che operano con procedure precise per l’approvazione dei documenti:

• WG I: Scienza fisica

• WG II: Impatti, possibili adattamenti e vulnerabilità

• WG III: Mitigazione

• Ogni circa 5 anni, pubblica un Assessment Report (AR).

• Il sesto AR è stato completato a febbraio 2022 e indica il percorso da seguire.

https://unfccc.int https://www.ipcc.ch

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La governance mondiale del clima II: la Finanza

• Tutti i grandi gruppi: iniziato disinvestimento dalle risorse fossili e investimento verso l’economia verde

• Impatti economici della decarbonizzazione:

• Investimenti: circa 2% PIL, 1600 Mld $ l’anno per 30 anni (Morgan Stanley 2020, McKinsey 2021)

• cfr: Spese militari annue dei primi 47 paesi: 1700 Mld $ = oltre 2% PIL; sussidi per i combustibili fossili: 0,7% PIL; esternalità 5% PIL; paradisi fiscali 10% PIL (*)

• Impatti economici di misure inadeguate sul calo delle emissioni: oltre 10% del PIL l’anno e senza risolvere il problema

• Quindi conviene! (Yellen COP26).

• Il problema politico: investire oggi per i benefici domani…

(*) https://www.sapienship.co/decision-makers/2-percent-more

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La governance mondiale del clima III: la Geopolitica

Tutti i governi partecipano alle COP e conoscono il problema climatico, ma:

• La pace e la collaborazione sono difficili specialmente adesso

• Tutto l’accordo mondiale sul clima è una questione di impegni volontari e non c’è una autorità mondiale

• Interessi opposti fra i produttori di idrocarburi (anche statali) e gli obiettivi

• Resistenza al cambiamento, e abbiamo tre decenni se non meno

• L’Europa però una visione chiara ce l’ha.

ONU
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La Finanza e il tema del rischio:

L’Executive Summary:

1. Il costo della vita domina i rischi globali nei prossimi due anni, mentre il fallimento dell'azione climatica domina il prossimo decennio

2. Mentre si chiude un'era economica, la prossima comporterà maggiori rischi di stagnazione, divergenza e angoscia

3. La frammentazione geopolitica spingerà la guerra geoeconomica e aumenterà il rischio di conflitti multidominio

4. La tecnologia esacerberà le disuguaglianze, mentre i rischi legati alla cybersicurezza rimarranno una preoccupazione costante

5. Gli sforzi di mitigazione e adattamento al clima sono impostati su un rischioso compromesso, mentre la natura collassa

6. Le crisi alimentari, dei carburanti e dei costi esacerbano le vulnerabilità della società, mentre il calo degli investimenti nello sviluppo umano erode la resilienza futura

7. Con l'aumento parallelo della volatilità in più settori, il rischio di policrisi si accelera.

I Governi devono rispondere: lungimiranza, urgenza.

• DEVONO essere fatti piani operativi adattativi sul clima guardando al 2050.

• I Governi devono dotarsene e attuarli. Lo dobbiamo pretendere.

• Acquisire scenari, valutarli, decidere

• Mettere assieme tutte le discipline - scienza, economia, ingegneria, filosofia (cambio di paradigma..!), sociologia, formazione, giurisprudenza, burocrazie…

• Avere policies adeguate

• Agire con urgenza.

• Va capito che è anche una eccezionale opportunità.

• Vanno minimizzati i rischi sociali.

• La supposta perdita di posti di lavoro sarà ampiamente compensata dai lavori nuovi, a fronte di una riconversione dei lavoratori.

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La geopolitica: L’Europa che fa?

• 450 milioni di persone

• Con tutti i suoi difetti, siamo first in class.

• Dispone dei Think Tank, Agenzie e Centri utili e si vede (JRC, EEA,…)

• (girano pure i lobbysti, e si vede..)

• Lancio e finanziamento del Green New Deal e Fit for 55

• Soldi ai Paesi membri (PNRR ad es.)

• Tassonomie per le rinnovabili: includendo il gas (fossile, ma per la transizione ci può stare) e il nucleare (ha il suo perchè)

• Ampia documentazione su politiche e programmi.

• Quest’anno:

• il Green Deal Industrial Plan

• Provvedimenti sulla coibentazione delle case

• Voto al Parlamento Europeo sulle auto elettriche

https://ec.europa.eu/info/index_it

E gli altri soggetti? noi occidentali siamo in minoranza (10-15%)!

Qui l’opinione pubblica che ruolo ha?

Stati Uniti

330 milioni di persone

Questa amministrazione:

• Idee chiare sul tema

• Programma strategico definito

• Piano Biden molto dimagrito rispetto all’inizio, ma foriero di grandi cambiamenti

• Paese diviso e futuro incerto

• Elezioni di mid-term

Cina

1,5 miliardi di persone

Oligarchia illuminata (criticabile ma è così)

• Cresceranno le emissioni assieme allo sviluppo

• Grossissimi investimenti in rinnovabili e nucleare

• Elettrificazione auto potente

• Dominio sulle terre rare

• Carbone usato ancora a lungo

India

1,3 miliardi di persone

Democrazia disordinata e poco efficiente (paese molto complesso)

• Cresceranno le emissioni assieme allo sviluppo

• Carbone usato ancora a lungo

Russia

150 milioni di persone

Oligarchia post zarista

• Ricca di risorse che vuol vendere e amen

• Economia piccola (meno dell’Italia)

• Geopolitica molto discutibile – fa la guerra

• Clima non appare all’ODG

• Grave problema in Siberia: brucia e collassa il permafrost

Per non dire dell’Africa, Sudamerica, resto dell’Asia.
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è la strada? Va disegnata. Alcune tracce

Bisogna SMETTERE di bruciare i combustibili fossili.

3 Qual
30

4 policies strategiche per velocizzare la decarbonizzazione

Espandere l’offerta di innovazione.

Espandere la domanda di innovazione.

Aumento verticale degli investimenti in R&S su energia pulita e clima. (EU: Green

New Deal, USA: Inflation Reduction Act, 500 Mld)

Finanziare progetti ad alto rischio ed alto ritorno (Venture Capital finora: 70 Mld)

Dimostratori.

Chiedere prodotti a basse emissioni; Incentivare e disincentivare; Parità di competizione con tecnologie ad alte emissioni; etc

La storia dimostra che si può fare.

Aumentare la diffusione dell’innovazione su vasta scala Prezzo alle emissioni (Carbon Tax…) Standard, incentivi. Applicazione industriale veloce dei dimostratori

Realizzare le infrastrutture abilitanti

«Noi»

Cittadini: attivarsi e trovare rappresentanza

Consumatori: comprare energia verde; ridurre emissioni domestiche; auto elettriche; meno carne rossa; sobrietà

Aziende: decarbonizzare filiere; ESG; innovazione a basse emissioni; dialogare con le amministrazioni per nuove politiche.

Gates,
31
Come Evitare un Disastro, La Nave di Teseo, 2021

Ma non è solo un problema di tecnologia… esempi

• Gestione del prezzo del carbonio (scambio di emissioni)

• Riduzione delle disuguaglianze e chi paga: Paesi incolpevoli subiscono le conseguenze delle emissioni degli altri

• Sostenibilità sociale, comportamenti dei cittadini, la costruzione del consenso

• Come arrivare a un cambio di paradigma: nuovi businesses ed «Economic and Social Governance»

• Definizione di nuove procedure, norme, standard per i nuovi processi

E da noi in particolare:

• Procedure burocratiche per i permessi per le rinnovabili

• Gestione dei tempi realizzativi

• Formazione sulla sostenibilità: scuola e nuove lauree

• Promozione della produzione locale e rivalutazione dei territori

Le conferenze annuali COP devono diventare più efficaci 32

Per farla semplice: due mega azioni per la DECARBONIZZAZIONE

Agire sulle cause: mitigazione

• Transizione energetica senza emissioni di CO2

• Rinnovabili (fotovoltaico, eolico - specie offshore; accumulo, fusione, fissione di nuovo tipo, …) Gas? Eh no… solo a scendere

• Elettrificare tutto il possibile.

• Modalità produttive diverse per tutti i settori: industria, trasporto, agricoltura, allevamento, …

Agire sugli effetti: adattamento, resilienza

• Delle città, delle infrastrutture, delle reti elettriche, ….

• Del territorio, della gestione delle acque, delle coltivazioni, della fascia costiera, …

Nuove linee guida: IPCC AR6, 2022

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Heliogen. Scalda i sali a 1.200°C

La problematica del portare a zero le emissioni di CO2 eq. entro il 2050

3,5 Gt

• Elettrificare «tutto» (trasporti, manifattura, riscaldamento…)

• Energia elettrica decarbonizzata: fino al 2050 la soluzione è solare e vento e accumulo

Un benessere equo in un contesto di sostenibilità e sobrietà è possibile. I costi sono gestibili. Ci sono le conoscenze sistemiche e i soldi per darci le strategie. Occorre costruire una nuova economia. Ruolo dei Governi e cooperazione mondiale. Ed è URGENTE.

• Nuove tecnologie per decarbonizzare processi chiave per i quali non c’è ancora soluzione (es. acciaio e cemento)

• Dimostratori e sviluppo su scala, a costo competitivo (Green Premium)

15,5 Gt

13,5 Gt

50 Gt

8 Gt

9,5 Gt

https://www.gatesnotes.com/Energy/2022-State-of-the-Energy-Transition?WT.mc_id=20221017110000_BE-State-of-Transition_BG-EM_&WT.tsrc=BGEM

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Area 1 - Produzione di elettricità, 1 (13,5 Gt)

• Oggi: oltre 2/3 dell’elettricità da combustibili fossili. Gli stati sostengono i i produttori (500 mld/anno 0,3 % PIL mondiale) e anche per questo i prezzi sono bassi. Ma i combustibili fossili ci fanno cuocere.

• Solare, eolico sono intermittenti - non solo giorno/notte, ma estate/inverno. Forte potenziale per eolico offshore.

• Problema fondamentale dell’accumulo di lunga durata. Investimenti per soluzioni nuove - sistemi ferro-aria, carbonioossigeno, gravità, sabbia, etc etc. In evoluzione.

• I costi si riducono sempre di più. Yellen al COP26: abbandonare i fossili conviene

• Per decarbonizzare la produzione elettrica con solare/eolico in USA: incremento circa 75 GW in più l’anno, contro attuali 22 GW (!). Mutatis mutandis, vale anche per noi

• Da accompagnare con lo sviluppo delle «smart grids» e forse con le grandi reti in corrente continua (HVDC).

Produzione di elettricità 2: nucleare

• Il nucleare IN SE’ è sicuro rispetto alle altre fonti

• Due modalità: Fissione e Fusione.

• Fissione da sola non arriverà oltre circa 10-15% del fabbisogno, ma

• Molti stati stanno investendo

• Ci sono nicchie utili, specie per i piccoli reattori (SMR)

• Fusione grande speranza, specie con gli SMR nel mediobreve

• Probabile nel decennio 2030: SMR sia fissione che fusione

• Nicchie di uso possibili, fra altro:

• Accumulo notturno per solare ed eolico

• Desalizzazione

• Produzione idrogeno

• Off-grid applications

Produzione di elettricità 3: Un game changer? Ultra-Deep Geothermal o SHR, Super Hot Rock

• L’idea: sfruttare i 4-500°C presenti a 10-20 km di profondità.

• La tecnologia: arrivarci usando onde millimetriche che vaporizzano la roccia consentendo di scavare pozzi profondi 12 km in ca 3 mesi anziché in decenni.

• Pompare giù acqua che risale in condizioni supercritiche (molta più energia per volume) a oltre 370°C: con questa, azionare turbine, a partire da quelle delle centrali esistenti.

• Primo impianto pilota: da 100 MW nel 2026, già finanziato.

Se funziona:

• Impianti semplici, piccoli, zero CO2, basso costo.

• Ricondizionamento di tutte le centrali a gas e carbone.

• ogni comunità, ovunque, può farsi i propri sistemi UDG.

• Si ricicla appieno il know-how degli impianti di idrocarburi: ma senza idrocarburi.

https://www.youtube.com/watch?v=fb9JWqB3c04&t=11s
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Area 2 - Acciaio, cemento e altri materiali (15,5 Gt)

• Acciaio: per ogni t di acciaio si emette 1,8 t di CO2

• Altoforno: si fonde il ferro a 1700°C generati dal coke: il ferro libera ossigeno che reagisce col carbonio del coke a dare CO2. Amen

• Nel 2050 prevista produzione di 3 Gt anno di acciaio e quindi 5 Gt di CO2.

• Cemento: per ogni t di cemento si emette 1 t di CO2

• In fornace si ottiene il calcio bruciando calcare che contiene calcio, ossigeno e carbonio. Il calcio si separa (per fare cemento) e il resto diventa CO2. Amen 2.

• Nel 2050 prevista produzione di 4 Gt anno e quindi 4 Gt di CO2.

• Oggi non si usano metodi produttivi alternativi perché non sono pronti: resterebbe solo la cattura della CO2 in fabbrica. Si stima che il costo di produzione aumenterebbe di conseguenza del 15-30% per l’acciaio e del 75-150% per il cemento.

• Ergo, da chi li comprerò: da chi cattura il carbonio o dagli altri?

• Ergo, nuove norme, incentivi o obblighi; nuovi accordi mondiali…

Occorre ANCHE inventare nuovi modi di produrre i materiali

Alcune sperimentazioni, non ancora dimostrate su scala industriale.

• Acciaio primario: elettrolisi dell’ossido di ferro e Zero CO2. Finanziato con 120 M$

• Cemento:

• reintrodurre la CO2 nel calcestruzzo (potenziale riduzione da 10 a 30%)?

• Impegno della Associaz Mondiale GCCA per zero emissioni entro 2050 (per il 30% CCUS…!)

• Plastica: si studiano metodi alternativi partendo da energia elettrica

Tutte buone ragioni per arrivare a disporre di MOLTA energia elettrica pulita

bostonmetal.com

Area 3 - Allevamento, agricoltura

devono cambiare (9,5 Gt)

• Allevamento: i ruminanti, lo stallatico e le fermentazioni producono metano che ha un effetto serra 80 volte superiore alla CO2.

• Allevare MOLTI meno animali di questo tipo!

• Agricoltura: produrre i fertilizzanti genera ingenti quantità di CO2

• Non si sa ancora come fare in alternativa (idrogeno?): occorre sviluppo

• E: visto che la popolazione aumenta, avremo bisogno di produrre il 70% di più di cibo tagliando contemporaneamente le emissioni fino a eliminarle.

• Servono nuove idee per gestire il cambiamento necessario.

Area 4 - E la mobilità?

(8 Gt)

• Auto elettriche, o non auto. Ce ne sono 1 miliardo e aumenteranno verticalmente con lo sviluppo di Cina e India

• Sharing: solo per noi occidentali?

• Bus, elettrici (tanto, sono pochi…)

MA come si fa con:

• Trasporto pesante (camion): non elettrici

• Trasporto navale: IMO si è data un percorso ma punta al gas, che emette; o forse ammoniaca, ma va prodotta verde.

• Trasporto aereo: ci stanno lavorando

E l’idrogeno? Prima di tutto bisogna farlo. Poi bisogna trasportarlo. Poi bisogna metterlo nel serbatoio. E se non è verde, non serve.

Un cenno sull’idrogeno verde italiano e un confronto

• Strategia Nazionale Idrogeno nov. 20; investimenti 3,2 Mld nel PNRR.

• L’idrogeno si fa per elettrolisi.

• Obiettivo: 1,6 Mt/anno di idrogeno verde, generato da 85 TWh di elettricità (cioè il 30% della produzione italiana)

• Se da fotovoltaico: 75 GW più 10 GW per elettrolizzatori (spazio: ca 2 volte lago di Garda)

• MA: siamo arrivati a 20 GW di fotovoltaico in 10 anni.

Vuol dire quadruplicare lo sviluppo/anno del fotovoltaico solo per fare l’idrogeno.

• Ci ci crede? Serve una politica consapevole e capace di tenere i tempi, al minimo.

L’impianto di Fukushima deve lavorare 3 anni per il pieno di una nave del genere, per ciascun viaggio

Armaroli, Barbieri, https://www.nature.com/articles/d43978-021-00110-w

Area 5 –

Riscaldamento e raffreddamento (3,5

Gt)

• I fabbisogni aumenteranno moltissimo, per ovvie ragioni.

• Coibentare le case!

• Sostituire i gas refrigeranti: le perdite permangono in atm.

• Sostituire caldaie e boiler con pompe di calore

• Decarbonizzare le reti elettriche a maggior ragione

• Nuove politiche e incentivi

4 Lo scenario italiano

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• Ci vivono 510 milioni di persone

• Si scalda il 20% più veloce

• Sea level rise da 50 a 100 cm, 2100

• Zone costiere ad alto rischio di inondazioni e erosione, salinizzazione dei delta etc. • Domanda d’acqua: raddoppierà nel 2050

• Un global warming di 2°C diminuirà le piogge del 10-15%, o del 30% nel sud Europa se si va a 4°C

• Temperatura marina aumenta fra 1,8-3,5°C nel 2100

• Si parla per l’Italia di un clima tunisino.

L’Italia è al centro di uno hotspot climatico: il Mediterraneo.
https://www.unep.org/unepmap/resources/factsheets/climate-change 45

Alcuni atti legislativi: i compiti per casa

• Agenda 2030, 2015.

• Green New Deal e Road Map 2050, 2020.

• PNIEC (Piano Nazionale Energia e Clima) 2019.

• Mozioni parlamentari sulla emergenza climatica, 2020.

• PNRR, 2021.

• In Costituzione la tutela di ambiente, biodiversità, ecosistemi, 2022.

• Ma come cittadini dobbiamo capire:

• Come agisce il nuovo Governo sui provvedimenti UE?

• Da chi si fa consigliare il Governo?

• Cosa sta davvero facendo per la decarbonizzazione?

• Cosa fa l’opinione pubblica?

Costituzione

Aggiunta all’art. 9: la Repubblica tutela "l'ambiente, la biodiversità e gli ecosistemi, anche nell'interesse delle future generazioni».

Aggiunta all’art. 41: l'iniziativa economica "non può svolgersi in modo da creare danno alla salute, all'ambiente", oltre che alle già sancite "sicurezza, libertà, dignità umana"

46

Utile saperlo, 1: ASVIS, lavora su Agenda 2030 (=sostenibilità)

• Obiettivo: far crescere la consapevolezza dell’Agenda 2030 e mobilitare gli

stakeholders:

• 300 aderenti

• 294 associati

• Pubblica politiche, rapporti, monitoraggi rispetto alla A2030.

• L’ex ministro Giovannini (infrastrutture) era il portavoce.

Utile saperlo 2: Il CMCC, focal point IPCC

Italia

• collabora con altre istituzioni mediterranee per elaborare dati e rapporti climatici

• Fra molto altro ha realizzato gli atlanti di rischio climatico per il G20

• Il focus sull’Italia presenta le previsioni climatiche al 2050 e 2010.

• Impatti su temperature, incendi, siccità, eventi estremi e quant’altro.

Utile saperlo, 3:

Il PNIEC: Piano Nazionale Integrato “Energia e Clima 2030” aggiornato dal

Piano per la Transizione Ecologica

PTE, approvato 8 mar 22

Ma: occorre rimuovere gli ostacoli!

Focus camera deputati, 16 dic 21:

1. Difficoltà autorizzative

2. Lenta progressione capacità rinnovabili (1,2 GW/anno)

Il neo ministro dell’Ambiente ha confermato gli obiettivi del PTE

Carbone

Phase out 2025

Rinnovabili (solare/vento)

Oggi: 21 GW

2030: 75 GW (+72%)

Ogni anno: + 7 GW

2050: 300 GW (12 GW/anno)

Accumulo

30-40 GW elettrochimico (70-100 TWh)

Piano aree: 450.000 ettari (Molise)

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Un esempio di buona impostazione: quella del MIMS.

Pubblicati in febbraio 22.

Il primo, coordinato dal prof. Carlo Carraro e oggi libro del Mulino.

Presentato il 28 sett 22 al politecnico di Milano assieme a CMCC.

https://www.cmcc.it/lectures_confe rences/cambiamenti-climaticiinfrastrutture-e-mobilita

Dove sono gli altri documenti di settore?

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E per chiudere, cinque questioni:

1. Qual è la RIDUZIONE di emissioni EFFETTIVA apportata da PNIEC e PNRR per il 2030?

2. COME arriviamo a raggiungere l’obiettivo UE 2030 (fit for 55)?

3. L’Italia sta dando la necessaria PRIORITA’ all’emergenza climatica?

4. Abbiamo un progetto STRATEGICO per il 2050?

5. Quale COMUNICAZIONE? Come acquisire il consenso e produrre l’azione?

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E per chiudere, cinque questioni:

1. Qual è la RIDUZIONE di emissioni EFFETTIVA apportata da PNIEC e PNRR per il 2030?

2. COME arriviamo a raggiungere l’obiettivo UE 2030 (fit for 55)?

3. L’Italia sta dando la necessaria PRIORITA’ all’emergenza climatica?

4. Abbiamo un progetto STRATEGICO per il 2050?

Ce la faremo? Ciascuno si dia la sua risposta. Occorre capire a fondo che il clima deve essere al primo posto in tutte le agende.

5. Quale COMUNICAZIONE? Come acquisire il consenso e produrre l’azione? 52

Sitografia (selezione) e un libro

https://www.un.org/en/

https://www.unep.org

https://www.ipcc.ch

https://www.cmcc.it/it

https://www.climateforesight.eu

https://climate.ec.europa.eu/index_it

https://commission.europa.eu/energy-climatechange-environment_it

https://www.eea.europa.eu/it

https://climate.esa.int/en/

https://www.eea.europa.eu/about-us/climateadvisory-board/european-scientific-advisoryboard-on

https://www.irena.org

https://www.iea.org

https://asvis.it

https://www.isprambiente.gov.it/it

https://www.mise.gov.it/images/stories/docume nti/PNIEC_finale_17012020.pdf

https://earth.nullschool.net

https://www.e3g.org

https://rhg.com

https://italyforclimate.org

https://nap.nationalacademies.org/collection/ 34/climate-change

https://www.catf.us

https://www.drawdown.org

https://www.mckinsey.com/businessfunctions/sustainability/our-insights

https://www.weforum.org/topics/climatechange/

https://www.nytimes.com/column/climate-fwd

https://www.corriere.it/pianeta2020/

https://www.repubblica.it/green-and-blue/

https://insideclimatenews.org

https://www.carbonbrief.org

https://www.canarymedia.com

https://climatecommunication.yale.edu

https://xdi.systems/xdi-benchmark-gdcr/

https://ourworldindata.org

https://www.rinnovabili.it

https://climateactiontracker.org

https://finanzasostenibile.it

https://www.mcc-berlin.net/en.html

https://www.wri.org

https://www.cdp.net/en/info/aboutus

https://www.cccep.ac.uk

https://www.climatecentral.org

https://carlocarraro.org

https://fridaysforfutureitalia.it

https://ourworldindata.org

https://www.rinnovabili.it

https://www.ippr.org

https://earth.nullschool.net

Bill Gates: Clima. Come evitare un disastro.

53

Grazie per l’attenzione.

1/1000

54

La crisi climatica è fra noi, già adesso.

Siamo a «solo» 1,1°C in più. Immaginiamoci dopo

Aumentano i fenomeni estremi: Intensità e FREQUENZA

USA: stima di un impatto pari fino al 10% del PIL a fine secolo «in assenza di mitigazione globale e sostenuta».

https://nca.globalchange.gov

Non assicurabilità da eventi estremi

Insurance Summmit Roma 2021

Costo degli eventi estremi: 2,9 trilioni da 2000 a 2019 (150 Mld$/anno)

Ilan Noy, Chair Economic of Disasters and Climate

Change, Victoria Univ. Of Wellington

CMCC Cà Foscari seminar, May 2022

Il Thwaites si scioglie: rischio di un innalzamento del livello del mare di 3 metri dopo il 2100

Gli eventi estremi nel nostro emisfero: è perché la Jet Stream è distorta.

normalità anomalia

La Jet Stream gira ovestest e trasporta le nubi, determinando il meteo

Aree di alta e bassa pressione si spostano ovest-est

La Jet Stream risuona e rallenta: periodi lunghi di caldo o freddo ANOMALI.

Eventi estremi.

Es. ott. 18: VAIA

Source: M. Mann, Scientific American, March 2019

La corrente «Ocean Conveyor Belt» sta rallentando

• Assorbe il calore dell’atmosfera e lo porta in profondità

• Regolatore del clima

Corrente del Golfo

• Lo scioglimento dell’Artide e della Groenlandia ne stanno rallentando il moto

• La corrente potrebbe pure fermarsi e invertirsi, anche velocemente (100 anni): caos climatico.

Paola Malanotte Rizzoli, Venezia 1991

M. Weisberger, Livescience e Nature, 2018

https://coastal.climatecentral.org/map

Il fenomeno e le misure mitigative andrebbero almeno studiate da adesso, a cura della Regione

Un effetto locale: Previsione al 2050 di allagamenti annuali per aumento livello mare

Po: 300 mc/sec contro 1500

Adige: -30% in 10 giorni, lug 22

Un altro effetto locale: crisi profonda dell’acqua

Ghiacciai in scioglimento (Marmolada insegna)

Piogge improvvise e violente

Falde diminuite di 2 metri (2022)

Danni previsti 2022:

• Prezzi in aumento 50%

• Olio di oliva da -20 a -30%

• Oltre 30% delle coltivazioni minacciate

In analisi presso i consorzi di bacino:

• Quali priorità assegnare all’acqua?

• Quali scenari ci attendono a medio-lungo?

• Quali colture più resilienti saranno possibili?

• Quali metodi di irrigazione?

• Come diventerà il territorio?

Chi paga per le emissioni? Il criterio di equità

Qualche dato sul fabbisogno di energia, tanto per avere un riferimento

quanta potenza serve Quanto terreno per produrre 1 GW

Cosa Consumo medio

casa 1 kilowatt

cittadina 1 Megawatt

città media 1 Gigawatt

Stati Uniti 1000 Gigawatt

Il mondo 5000 Gigawatt

Dati Terna 2018:

Potenza installata in Italia: ca 130 Gw

Di cui da solare: ca 22 Gw

Cioè SE fosse da fare 130 GW

tutto da solare: 4700 kmq se&o

Un quadrato da: 70 km (circa Molise)

DDD

Fonte di energia Watt per mq Un quadrato da… km per 1 gigawatt Combustibili fossili 5000-10000 0,3 Nucleare 500-1000 1 Idroelettrica 5-50 4,5 Solare 5-20 6 Eolica 1-2 22 Biomasse Meno di 1
31
biomasse eolico solare
idro Nucleare Fossili

Grandi collegamenti HVDC: un web internazionale per l’energia?

Quando la generazione da solare efficiente è lontana dall’utenza: potrebbe non essere una follia.

Linee HVDC in costruzione, esempi: Xiangjiaba-Shanghai

6,4 GW, linea 800 kV, 2000 km, 31 M persone servite

Darwin-Singapore

3,2 GW, 4200 km cavo sottomarino, 12.000

ettari a solare (120 kmq, quadrato da 11 km),

18 Mld €

Iniziativa Desertec: ipotesi di generazione in Nord Africa e trasporto HVDC in Europa (sospesa, ma al momento si ipotizza di fare idrogeno in Africa e portarlo in Europa)

Piantiamo alberi?

• Quanta CO2 assorbe in albero nella sua vita: circa 4 t in 40 anni.

• Quanto a lungo sopravvive? Dipende ma, se brucia, libera tutta la CO2

• Dove occorrerebbe piantare alberi? Nelle zone temperate e nelle zone tropicali.

• Quanta terra occorrerebbe? Per assorbire le emissioni degli USA soltanto, servirebbero circa 64 milioni di kmq, ovvero metà delle terre emerse, mantenendo questi alberi in eterno.

• Piantumare contribuisce, ma NON è la cosa. Importante nelle città, per il miglioramento del microclima.

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