Appunti Etica ambientale

IL CARBONE, UNA SCOMODA EREDITA’:

Valida alterna va al legname. L’inizio della sua produzione dal so osuolo portò allo sviluppo della macchina a

vapore, generando una sorta di “mercato dell’energia”, e in breve tempo la domanda di carbone aumentò

notevolmente. La “rivoluzione industriale” europea nacque in Gran Bretagna nella seconda metà del 1700 secolo.

Durante la rivoluzione industriale, l’entusiasmo per il carbone portò alla sistema zzazione moderna dell’ingegneria

mineraria, che permise uno sfru amento intensivo dei giacimen europei.

A livello mondiale il carbone è stata la fonte energe ca fossile più u lizzata no agli inizi degli anni sessanta, e solo in

quegli anni ha iniziato a risen re della concorrenza del petrolio, che era divenuto una materia prima sempre più

facile da produrre dai campi petroliferi, e, sopra u o da commercializzare e trasportare a lunga distanza. Negli ul mi

20 anni il carbone si è confermato come la fonte energe ca con i tassi di crescita più eleva . Di fa o, negli ul mi 20

anni la domanda mondiale di carbone è aumentata di oltre il 50%, una crescita superiore rispe o a qualsiasi altra

fonte energe ca (sviluppo se ore ele rico e industriale in Cina, India, Paesi del Sud-Est asia co).

Cara eris che, estrazione, tra amento e trasporto:

Il carbone è un combus bile fossile solido, chimicamente assimilabile a un idrocarburo naturale, come greggio e gas.

È cos tuito dai res di piante superiori. La sua combus one libera l’energia solare immagazzinata milioni di anni fa

dalla biomassa tramite la fotosintesi.

Il principale componente del carbone è il carbonio, che insieme all’idrogeno forma complesse molecole

idrocarburiche; gli altri elemen della materia vivente sono progressivamente scomparsi durante i processi chimico-

sici che l’hanno trasformata in un materiale solido, simile a roccia. Gli ambien che resero possibile la formazione

del carbone furono le pianure cos ere, lagunari o paludose di bacini sedimentari, dove il clima caldo e umido ha fa o

sviluppare una vegetazione molto più abbondante di quella odierna (maggiore concentrazione di CO2). Lo

sprofondamento crostale ha ricoperto la materia organica con sedimen , innescandone la trasformazione in materiali

poveri di acqua e ricchi in carbonio, compa andola e so oponendola ad un aumento di pressione e temperatura.

Come i greggi, il carbone non è tu o uguale, essendo un prodo o della natura. Bisogna entrare in un minimo di

classi cazione energe ca. Si classi cano i materiali a seconda del loro potere calorifero, che in qualche modo

rispe ano l’età, il tempo trascorso da quando la materia è morta ed ha cominciato il suo processo di fossilizzazione,

arricchendosi di carbonio e di quan ta vo energe co. Più è an co il carbone più è maggiore l’energia: 26

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• Torba res vegetali parzialmente decompos con alto contenuto di acqua, u lizzata quasi solo per usi non

industriali in situazioni di povertà.

• Lignite (3500-4500 kcal/kg, solo se ore termoele rico), carbone “povero”, non molto an co, con basse qualità

energe che, come se fosse legna ma è molto disponibile. Lignite è u lizzata solamente nel se ore termoele rico.

• Sub-bituminous coal (4600 - 6400 kcal/kg, usato essenzialmente nel termoele rico)

• Bituminous coal (Litantrace, cos tuisce oltre la metà, > 50% del carbone u lizzato, > 6400 kcal/kg e poca acqua,

suddiviso in steam coal, maggiormente u lizzato per la produzione ele rica e coking coal, dedicato all’industria

siderurgica, ad oggi non si riesce a produrre acciaio senza carbone, tu e le acciaierie del mondo vanno a carbone,

per mo vi di ordine chimico, non ci sono alterna ve)

• Antracite, maggior potere calori co, ma poco di usa in natura, non ha commercialmente nessun signi cato perché

le quan tà sono troppo basse.

Oltre la metà dei giacimen di carbone mondiali si trovano in Cina, Russia, e Usa. l’Italia non è mai stata un paese

produ ore di carbone.

Se un giacimento di carbone o lignite si trova a profondità rela vamente modeste, la sua col vazione è di norma

realizzata con miniere a cielo aperto. Per giacimen più profondi, si realizzano invece miniere so erranee. Una volta

estra o il carbone deve essere tra ato, in modo da renderlo adeguato alle cara eris che commerciali richieste dal

mercato, deve essere lavato, frantumato e vagliato per o enere le pezzature ada e ad essere impiegate.

Rela vamente al trasporto, per brevi distanze, ci si serve di automezzi, mantre per distanze maggiori si u lizza il

trasporto ferroviario e mari mo. I cos sono eleva per unità di energia producibile da una certa massa di carbone.

Recentemente sono sta sperimenta anche dei carbonodo , condo e nelle quali il carbone, dopo essere stato

nemente macinato e mescolato con acqua è trasportato tramite pompaggio. CWS (Coal Water Slurry).

U lizzi del carbone:

Ancora oggi il carbone è la fonte energe ca primaria più u lizzata per la produzione di energia ele rica. Poco meno

del 40% dell’energia ele rica prodo a nel mondo proviene dal carbone. Il carbone ha un ruolo fondamentale anche

in ambito siderurgico, per la produzione primaria dell’acciaio. Inoltre, dal carbone si possono produrre gas di sintesi

che possono essere u lizza come basi per l’industria petrolchimica e nei paesi più poveri il carbone è u lizzato per il

riscaldamento domes co e la preparazione dei cibi.

Il carbone è una materia prima abbondante, economica, facile da trasportare, immagazzinare e u lizzare. Di contro il

problema reale è la sua combus one: gli impian termoele rici a carbone eme ono la maggior quan tà di CO2, a

parità di energia prodo a, rispe o a qualsiasi altro combus bile, rendendo la fonte energe ca più inquinante e il

maggior responsabile dell’aumento di CO2, più del doppio di NOx e dieci volte quello di polveri so li rispe o al gas

naturale.

Il processo di priva zzazione dell’industria ele rica, in corso in tu o il mondo, unito a requisi ambientali sempre più

stringen , pongono nuovi vincoli alla realizzazione di impian a carbone, almeno nel mondo occidentale, me endo

in luce l’esigenza di sviluppare sistemi industriali che siano in grado di produrre energia ele rica a cos sempre più

bassi e con emissioni rido e. Nonostante gli svantaggi a livello di emissioni in atmosfera, nel mondo si con nuano a

costruire impian termoele rici a carbone.

Carbone in Italia:

Se oggi nel mondo poco meno del 40% dell’energia ele rica è ancora

prodo a dal carbone, questa percentuale in Europa è recentemente

scesa al 15%. L’Italia è l’unico Paese che, pur non avendo una

generazione ele rica da fonte nucleare, ha una quota di u lizzo di

carbone molto bassa. L’Italia importa via mare la quasi totalità del

proprio fabbisogno di carbone.

Nel 2017, la produzione di energia ele rica italiana è stata generata

con: 43% gas naturale, 0,6% olio combus bile, 14% carbone, 36% da

rinnovabili, 3,6% nucleare e 2,8% da altre fon . Il 15% dei consumi

ele rici italiani è importato. 27

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A ualmente, le centrali a carbone in Italia sono 8: Centrale di Fiumesanto (Sardegna), Centrale di Monfalcone (Friuli-

Venezia Giulia), Centrale di Torrevaldaliga Nord (Lazio), Centrale di Brescia (Lombardia), Centrale di Brindisi Sud

(Puglia), Centrale del Sulcis (Sardegna), Centrale di Fusina (Veneto), Centrale di La Spezia (Liguria, in chiusura).

Nel mondo, tra il 2000 e il 2015 la domanda di carbone è cresciuta di quasi il 65%, a causa del crescente fabbisogno

di energia di Cina e India. Nel 2019 nel mondo sono state consumate quasi 8 Gt di carbone, e la Cina, il primo

produ ore e consumatore, ne ha prodo e e bruciate circa la metà.

L’ENERGIA NUCLEARE, DUBBI E INCERTEZZE:

La produzione di energia ele rica da fonte nucleare è basata sulla possibilità di u lizzare l’energia presente nel

nucleo dell’atomo di alcuni elemen . Oggi sappiamo che l’atomo è composto da vare par celle subatomiche

(protoni, neutroni ed ele roni) in grado di avviare reazioni più o meno complesse in grado di generare energia.

Il nucleare è una fonte di energia che ha conquistato in poco

tempo una quota compresa tra il 4% e il 5% dell’energia primari.

Da 20 anni il numero di centrali nel mondo è stabile, circa 450

unità distribuite in 34 paesi, con una potenza ele rica installata

di circa 403 GW. Tu avia, il numero di centrali e la loro potenza

installata è molto probabilmente des nata a crescere, poiché vi

sono oltre 50 nuove centrali in costruzione in più di 15 Paesi.

In Europa il contributo del nucleare alla produzione ele rica

nazionale vede in testa la Francia, seguita dalla Slovacchia,

Ungheria, Svezia e Belgio. L’impegno dell’energia nucleare nasce

dalla possibilità di u lizzare l’energia presente nel nucleo

dell’atomo, in par colare l’industria del “nucleare civile” consiste nella produzione di energia derivante da

trasformazioni nei nuclei atomici di alcuni elemen chimici presen in natura (reazioni nucleari).

Le principali reazioni nucleari sono:

• Reazioni di ssione, la scissione dei nuclei di elemen a massa elevata (uranio, torio o plutonio), che si trasformano

in due nuclei di nuovi elemen a massa inferiore, producendo energia e altri prodo di reazione;

• Reazioni di fusione, l’unione di due nuclei di elemen di piccola massa (idrogeno) che porta alla formazione di un

nucleo di un nuovo elemento di massa maggiore, producendo energia e svariate par celle elementari.

In entrambe le razioni si veri ca una diminuzione di massa, che si trasforma in energia cine ca delle par celle

emesse dalla reazione nucleare, e successivamente in calore.

Il cosidde o “rea ore nucleare” è il sistema tecnologico che perme e di generare e controllare una reazione

nucleare a catena, alimentata da combus bile nucleare. La reazione di ssione oggi è l’unica tecnicamente

realizzabile e su cientemente controllabile per prevenire inciden . La fusione nucleare non è tecnicamente

realizzabile, questa tecnologia si triavo in uno stato sperimentale-proto pale di ricerca, non esiste ancora alcun

dispo