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CARBONE PULITO

Con carbone pulito, in inglese “clean coal”, si intende un insieme di tecnologie

innovative volte alla riduzione dell’impatto ambientale della combustione del carbone,

sia in termini di efficienza energetica che di riduzione delle emissioni inquinanti.

Per ottenere questo carbone “pulito” è necessario eliminare dal combustibile tutte

quelle impurità non necessarie alla combustione frantumando lo stesso in piccoli

pezzi e facendolo passare attraverso dei filtri a separazione per gravità.

Successivamente, viene immerso in alcuni recipienti contenenti un liquido che

permette al carbone di galleggiare, mentre le altre sostanze affondano così da poter

essere rimosse.

Un altro sistema per ridurre i fattori inquinanti del carbone fossile, e al contempo

aumentare l’efficienza, è la gassificazione, un processo che consente di ottenere un

prodotto altamente flessibile, utilizzabile sia per la produzione di energia che per il

trasporto e l’industria chimica. Per ottenere questo combustibile, il carbone fossile

non viene bruciato direttamente ma reagisce con ossigeno e vapore per formare il

syngas. Dopo essere depurato, questo composto viene bruciato in una turbina a gas

per produrre energia e nuovamente utilizzato per creare vapore per alimentare

un’apposita turbina.

Ciò che rende molto appetibile questa tecnologia è il ridotto impatto ambientale, che

costituisce la base per le centrali di carbone a zero emissioni, e il basso costo rispetto

agli altri combustibili fossili.

Gli altri sistemi di riduzione dell’impatto ambientale del carbone sono costituiti da

tutte quelle tecnologie in grado di purificare i fattori inquinanti nel post-produzione,

quali per esempio:

carbon capture and storage (CCS), che consiste in un processo di confinamento

 geologico o di utilizzo dell’anidride carbonica per il recupero assistito di petrolio e

gas naturale dai giacimenti, nei questa verrà poi intrappolata;

desolforatori, costituiti da una miscela di acqua e calcare che viene spruzzata nei

 fumi di scarico in maniera tale da reagire con il diossido di zolfo e formare gesso,

utilizzato poi nell’industria edilizia;

filtri a precipitazione elettrostatica, che creano campi elettrici capaci di

 elettrizzare le particelle di particolato per poi attrarle e raccoglierle tramite alcune

placche metalliche;

low NO burners, ovvero dei bruciatori a bassa emissione di ossido di azoto, che

 X

riescono a diminuire la quantità di ossigeno nelle camere di combustione,

minimizzando la formazione di questo gas.

Attualmente, tutte le ceneri e i gessi provenienti dalla combustione del carbone fossile

vengono utilizzati per la produzione di cemento e altri manufatti.

GAS NATURALE

Il gas naturale è una sostanza incolore e inodore prodotta dalla decomposizione

anaerobica di materiale organico, sia risalente a ere geologiche antiche, sia prodotto

da decomposizioni correnti nelle paludi, nelle discariche, durante la digestione degli

animali e in altri processi naturali.

Si presenta, generalmente, assieme al petrolio o al carbone fossile e, talvolta, in

giacimenti specifici. In molti casi, il gas naturale che viene recuperato

“involontariamente” durante l’estrazione di altri combustibili fossili viene reimmesso

nei giacimenti, anche se può capitare che venga disperso o addirittura bruciato.

I primi cenni storici riguardanti questa risorsa energetica risalgono al 347 a.C. quando,

in Cina, era conosciuta come “aria di fuoco” e, tramite un sistema di tubi di bambù

sigillati con bitume, veniva utilizzata per l’illuminazione degli ambienti. Circa due secoli

fa, le qualità energetiche del gas naturale vennero scoperte da Alessandro Volta.

Dopo la fine della seconda guerra mondiale, favoriti dalla crescita economica, si

diffusero negli Stati Uniti i primi gasdotti. Nel corso degli anni ‘50, anche l’allora

Unione Sovietica investendo molto nel gas naturale, favorita dalle riserve più ampie

del mondo. I consumi negli altri Paesi industriali esplosero invece come conseguenza

delle crisi petrolifere degli anni ‘70, in quanto il gas naturale rappresentava

un’alternativa economica al greggio.

Proprio grazie alla sua economicità, il gas naturale ha trovato impiego in molti settori:

uso domestico;

 uso industriale;

 produzione di energia elettrica ;

 carburante per i mezzi di trasporto.

In particolare, il gas naturale rappresenta una fonte molto importante per la

produzione di energia elettrica in tutto il mondo poiché il suo utilizzo implica costi più

bassi e impianti meno “capital-intensive” rispetto agli altri combustibili fossili e le fonti

rinnovabili.

Sulla base della composizione chimica, si possono classificare diversi tipi di gas

naturale. I principali giacimenti sono costituiti da elio e da gas metano, in cui

quest’ultimo rappresenta mediamente l’85% del gas naturale presente. La restante

parte può essere composta da anidride carbonica, azoto, butano, etano, idrocarburi,

idrogeno, idrogeno solforato, propano e altri vari componenti organici.

È quindi necessario trattare chimicamente e fisicamente il gas estratto dal sottosuolo,

in particolar modo per eliminare l’anidride carbonica, la cui presenza rende il

combustibile poco infiammabile, e l’idrogeno solforato, a causa della sua tossicità e

del suo effetto corrosivo.

Da un punto di vista ambientale, il gas naturale è considerato una forma di energia

“ pulita ”, in quanto meno inquinante rispetto agli altri combustibili fossili, ma è pur

sempre dannoso per l’atmosfera e talvolta per i terreni al di sotto dei quali si trovano i

giacimenti.

Il principale problema di questa risorsa energetica risiede nelle difficoltà di trasporto,

soprattutto nelle tratte transoceaniche e nei gasdotti che attraversano più Paesi. Nel

primo caso, poiché le distanze da superare sono eccessive, il gas naturale viene

liquefatto (GNL) e trasportato con navi metaniere, ma questo sistema ha un costo

molto elevato. Nel secondo caso vi possono essere problemi, sia politici che

economici, legati alla dipendenza dai Paesi attraversati dal gasdotto.

Anche dal punto di vista della sicurezza, a causa della sua natura incolore e inodore,

presenta alti rischi di incidenti. PETROLIO

Il petrolio è un liquido infiammabile, viscoso e di colore scuro (tendenzialmente nero)

che si forma in seguito della decomposizione di materiale organico di origine animale

e vegetale. Più precisamente, il petrolio ha origine dal sapropelite, una melma pastosa

formatasi dal deposito in acque stagnanti di resti e gusci di microrganismi e alghe

unicellulari in putrefazione. Questa sostanza forma le rocce madri petroligene che,

sottoposte a grandi pressioni, rilasciano con il tempo sostanze che filtrano nel suolo

finché non trovano uno sbarramento, solitamente costituito da rocce impermeabili o

acqua (naftogenesi). Si tratta di una forma primaria di energia combustibile, formata

principalmente da carbonio e idrogeno. Questa composizione tipica dà nome

all’insieme degli idrocarburi, combustibili di origine principalmente fossile.

Il nome “petrolio” deriva dal latino e significa infatti “olio di roccia” ma data la sua

importanza nell’economia mondiale, ha presto acquisito il soprannome di “oro nero”, a

sottolineare ulteriormente il suo prezioso valore.

Prima di procedere all’estrazione del petrolio è necessario ricercare i giacimenti,

attività molto onerosa che consiste nell’analisi dei terreni e delle rocce per individuare

aree potenzialmente interessanti. Successivamente si procede con l’analisi sismica a

riflessione, che consente di capire se vi sono idrocarburi in profondità.

Se la zona risulta promettente, si procede con la perforazione, attività lunga e costosa

ma solitamente non complessa. Durante l’operazione, si analizzano i vari detriti e si

svolgono altre perforazioni di delimitazione, per passare infine alla produzione vera e

propria del giacimento.

L’estrazione del petrolio avviene inizialmente senza interventi poiché circa il 30% del

liquido (e il 90% di gas) presente nel giacimento risale il pozzo spinto dalla pressione

circostante. Un ulteriore 20% o 30% può essere estratto iniettando nel giacimento

acqua, gas, vapori o solventi. La parte residua, pari circa al 40%, rimane nella roccia e

non può essere estratto con le tecnologie attualmente a disposizione.

Dopo l’estrazione, il petrolio viene stoccato e trasportato negli impianti di

raffinazione, dove si separano i vari idrocarburi in base alle diverse temperature di

ebollizione. Il processo di raffinazione del petrolio è lungo, complesso e costituisce

una delle branche primarie dell’industria chimica.

Il primo trattamento consiste in una distillazione frazionata (topping) che si compie

in torri di frazionamento nelle quali il greggio viene riscaldato a temperature molto

elevate (circa 400°C). A questo punto il petrolio si divide in due correnti: una di gas e

vapori che sale verso l’alto e una di liquidi pesanti che scendono verso il basso. Le

varie frazioni condensano a diverse altezze a seconda delle relative temperature di

ebollizione: le frazioni più leggere, con punto di ebollizione più basso, si raccolgono

nelle sezioni superiori della colonna, mentre le frazioni con punto di ebollizione man

mano crescenti restano nelle sezioni via via inferiori.

In tal modo è possibile ottenere cinque frazioni:

prodotti gassosi, che includono gas liquefatti (GPL);

 nafta, usata come combustibile e come materia prima per la produzione di

 materie plastiche, farmaci, pesticidi e la virgin nafta, da cui si ricava la benzina;

cherosene, impiegato come carburante per veicoli come gli aerei a reazione;

 gasolio, usato come carburante per motori diesel e come combustibile per il

 riscaldamento;

olio pesante (o residuo), da cui si ottengono per distillazione oli combustibili, oli

 lubrificanti, paraffine, cere e bitumi.

La frazione che ha il più elevato valore commerciale è la benzina, che costituisce circa

il 30% dei prodotti della distillazione primaria.

I prodotti petroliferi possono essere divisi in quattro famiglie, a seconda dell’uso cui

sono destinati:

carburanti, che servono per azionare i diversi tipi di motori;

 combustibili, che vengono usati principalmente per il riscaldamento di abitazioni

 e impianti industriali;

lubrificanti, che servono per ridurre l’attrito e l’usura delle parti in movimento di

 motori e macchine;

altri prodotti, utilizzati nell’industria farmaceutica e della cosmesi (vaselina), cere

 e lucidi (paraffina), rivestimenti stradali (asfalti e bitumi), pneumatici.

Al fine di ottenere prodotti adatti a diversi impieghi individuali o all’utilizzo come

intermedi nell’industria petrolifera, oltre che aumentarne la resa, sono stati messi a

punto particolari procedimenti di trasformazione:

cracking, che consiste nella rottura di lunghe catene di atomi di carbonio,

 mediante l’azione della temperatura, della pressione e di adatti catalizzatori, così

da formare frammenti aventi massa molecolare inferiore;

reforming, che consiste nella modifica della struttura delle molecole degli

 idrocarburi pur conservando lo stesso numero di atomi di carbonio, mediante

temperatura e pressione elevate e adatti catalizzatori.

Il petrolio non ha sempre la stessa composizione e ogni giacimento produce un tipo di

greggio con caratteristiche differenti. I due principali criteri per descrivere tali

tipologie sono:

densità, che si misura in gradi API e che diminuisce all’aumentare di tale indice;

 contenuto di zolfo, che consente di suddividere il greggio in 3 ulteriori tipologie:

 sweet, con contenuto di zolfo inferiore allo 0,5% e qualità maggiore;

◦ medium sour, con zolfo compreso tra 0,5% e 1,5%;

◦ sour, con zolfo superiore al 1,5% e qualità minore.

Normalmente un Paese produce diversi tipi di greggio e la produzione finale è quindi

una miscela di più greggi le cui caratteristiche ne determinano la tipologia.

Tra tutte le tipologie di petrolio, due hanno assunto un ruolo di riferimento

economico e geopolitico:

Brent, che rappresenta il greggio estratto dall’omonimo giacimento nel Mare del

 Nord e definisce la produzione di 19 campi petroliferi europei, oltre che il prezzo

del 60% petrolio del mondo;

West Texas Intermediate (WTI), che rappresenta un greggio particolarmente

 pregiato proveniente dagli Stati Uniti, dal quale si ricava un’alta percentuale di

benzine e gasolio leggero.

Queste due tipologie di petrolio sono scambiate sul New York Mercantile EXchange

(NYMEX) e sull’Intercontinental Exchange di Atlanta e, pur seguendo le medesime

dinamiche, non hanno mai lo stesso prezzo. In entrambe le tipologie ed entrambi i

mercati, viene utilizzato come parametro il barile, pari a 149 litri.

Altre tipologie di petrolio molto diffuse dal punto da un vista commerciale sono

l’Arabian Light, l’Arabian Dubai e il Nigeria Light.

Il prezzo del petrolio non segue l’economia reale, bensì viene determinato quasi

esclusivamente nei mercati finanziari, in particolare dai contratti future .

L’aumento dei prezzi del petrolio, oltre a incentivare altre fonti di energia, alimenta la

concorrenza tra i Paesi dell’OPEC e quelli non appartenenti al cartello. Paesi con

riserve di petrolio finora non economicamente interessanti possono entrare nel

mercato proprio per effetto del rincaro dei prezzi.

Dal lato della domanda, due fattori negli ultimi anni hanno spinto alla crescita della

domanda mondiale di greggio: la ripresa dell’economia americana e la forte crescita

dell’emergente mercato asiatico, in particolare quello cinese.

La produzione mondiale di petrolio è in costante aumento ma nonostante ciò le

dimensioni dei giacimenti sono minori e si situano in zone sempre più inaccessibili.

Ciò ha fatto sì che i costi per lo sviluppo e la produzione siano più che raddoppiati

rispetto all’inizio del millennio.

A livello mondiale, quasi la metà della produzione annua proviene dai Paesi OPEC, in

particolare dall’Arabia Saudita, seguita da Russia e Stati Uniti.

Dal 2013, per la prima volta nella storia, i consumi di petrolio dei Paesi emergenti

hanno superato quelli dei Paesi industrializzati.

Nonostante le ingenti quantità presenti nel sottosuolo, a causa del suo intenso

sfruttamento la risorsa è destinata a esaurirsi, almeno come risorsa sfruttabile

economicamente.

Molte economie dipendono dalle esportazioni di petrolio e la fine di questo

combustibile potrebbe portare al collasso di molte realtà.

Il petrolio può inquinare durante ognuna delle tre fasi principali: trasporto,

lavorazione e combustione.

La forma più preoccupante di inquinamento è quella derivante dal riversamento del

liquido in mare: un litro di petrolio può rendere non più potabile un milione di litri di

acqua. In media, ogni anno vengono riversate in mare circa 5 milioni di tonnellate di

petrolio e i loro effetti sono evidenti anche a distanza di dieci anni. Di questo, circa il

47% proviene dalle raffinerie, mentre la restante parte dai trasporti in petroliera, da

incidenti o perdite durante la trivellazione in mare.

Un’altra forma di inquinamento è quella derivante dalla combustione del petrolio,

dovuta al rilascio di molti elementi dannosi per l’uomo e per l’ambiente. Tra questi

prodotti, i più importanti sono:

biossido e monossido di carbonio, responsabili dell’effetto serra;

 ossidi di azoto e zolfo, responsabili delle piogge acide;

 particolato, composto da aggregati di materia solida e liquida di dimensioni

 inferiori a mezzo millimetro, causa di numerose patologie per gli esseri viventi.

Con l’intento di stabilire quali siano le specifiche minime rilevanti ai fini sanitari e

ambientali, l’Unione Europea ha emanato le cosiddette Direttive Fuel, che stabiliscono

le specifiche tecniche relative ai carburanti da utilizzare nei veicoli a motore al fine di

ridurre le emissioni di gas serra nell’atmosfera.

BIODIESEL

Il biodiesel è un carburante liquido a base di materie prime rigenerabili, quali oli

vegetali e grassi animali, generato dal processo di transesterificazione .

Come sottoprodotti della lavorazione si ottengono glicerina e fertilizzanti, mentre le

sostanze ausiliarie residue vengono reimmesse nel ciclo.

Tutti gli oli vegetali e i grassi animali sono adatti alla produzione di biodiesel e il

combustibile che ne deriva è sempre caratterizzato da un basso contenuto di zolfo

(responsabile delle piogge acide), una bassa emissione di polveri sottili, la

compatibilità con i catalizzatori (purché la miscela sia armonizzata con le

caratteristiche dello stesso), un’alta biodegradabilità (in caso di dispersione

accidentale non inquina), un alto potere lubrificante per i motori (diminuendo così

l’usura), l’assenza di componenti cancerogeni, una bassa pericolosità a causa dell’alto

punto di infiammabilità e un ciclo chiuso di CO (è l’unico carburante che non

2

contribuisce all’aumento dell’effetto serra).

Per contro però, il biodiesel produce maggiori emissioni di azoto (inconveniente che

può essere contenuto attraverso opportuni catalizzatori) e utilizza grandi porzioni di

terra per alimentare macchine invece che fornire nutrimento per gli esseri viventi.

A causa delle economie di scala, i biocombustibili tendono ad avere costi di

produzione più alti rispetto a quelli convenzionali, ma questo maggior costo può

essere bilanciato da esenzioni o riduzioni delle imposte per incentivarne l’uso.

SHALE OIL

Accanto all’estrazione tradizionale del petrolio, in questi anni si sta diffondendo la

pratica dello shale oil (olio di scisto). Si tratta di un petrolio “non convenzionale”

prodotto da frammenti di rocce di scisto bituminoso. Queste rocce sono ricche di una

particolare materia organica, il cherogene, da cui possono essere prodotti idrocarburi

liquidi. Queste sostanze vengono estratte con processi specifici, quali per esempio la

pirolisi, l’idrogenazione o la dissoluzione termica.

GECAM

Il GECAM, o gasolio bianco, è un’emulsione composta da gasolio, acqua (10%) e uno

specifico mix di additivi che ne garantisce la stabilità nel tempo.

Grazie alle imposte ridotte, il GECAM ha un prezzo competitivo rispetto al gasolio

tradizionale e il suo utilizzo consente di ridurre tutte le principali emissioni inquinanti.

Inoltre, il gasolio bianco può essere adottato nelle centrali termiche e nei motori

diesel senza apportare alcuna modifica, il che lo rende perciò una soluzione

immediata per ridurre sensibilmente l’inquinamento urbano.

O P E C

RGANIZATION OF THE ETROLEUM XPORTING OUNTRIES

Nel 1960, alcuni tra i maggiori Paesi esportatori di petrolio hanno deciso di unirsi in

un’organizzazione per avere un maggior potere negoziale nei confronti dei colossi

petroliferi e ottenere quindi condizioni migliori grazie a un cartello economico.

L’associazione ha preso il nome di Organization of the Petroleum Exporting

Countries (OPEC) e, dal settembre del 1965, ha sede a Vienna.

Gli Stati membri controllano poco meno del 80% delle riserve mondiali accertate di

petrolio, fornendo poco più del 40% della produzione mondiale dello stesso.

Attualmente i 14 Paesi membri sono: Algeria, Angola, Arabia Saudita, Ecuador, Emirati

Arabi Uniti, Gabon, Indonesia, Iran, Iraq, Kuwait, Libia, Nigeria, Qatar e Venezuela.

Altri importanti Paesi produttori, come il Bahrein, la Cina, il Messico, la Norvegia, la

Russia e gli USA, non hanno aderito al cartello.

ENERGIA NUCLEARE

Con energia nucleare si intende l’insieme dei fenomeni attraverso i quali si produce

energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici. Si parla in questo caso di

“reazioni nucleari”.

Si tratta di una forma di energia che deriva da profonde modifiche della struttura

della materia, ma che non prevede conversioni di energia in altre fonti. Ciò la rende

quindi una fonte primaria non rinnovabile.

L’utilizzo dell’energia nucleare come fonte energetica risale alla seconda metà del XIX

secolo.

Le reazioni che coinvolgono i nuclei atomici per la creazione di energia sono tre:

fissione nucleare, che consiste nella scissione di nuclei pesanti (plutonio o uranio)

 per creare energia a seguito della conseguente formazione di nuclei più piccoli;

fusione nucleare, che consiste nell’unione di nuclei leggeri (deuterio, idrogeno o

 trizio) per generare nuclei più pesanti con conseguente rilascio di grandissime

quantità di energia (superiore anche a quella della fissione, a parità di reazioni

coinvolte); attualmente non è ancora possibile produrre in sicurezza energia da

questo tipo di reazione, mentre in campo bellico è stato possibile realizzare bombe

all’idrogeno che sfruttano reazioni incontrollate;

decadimento radioattivo, che consiste nell’insieme di reazioni che coinvolgono i

 nuclei instabili, i quali producono energia a seguito della diminuzione della loro

massa.

Dal punto di vista delle emissioni, può essere considerata una forma di energia

“pulita”, ma per contro comporta diversi problemi ambientali e di sicurezza legati allo

smaltimento delle scorie radioattive .

Lo smaltimento delle scorie avviene in due modi:

per le scorie a basso livello di radioattività si ricorre al deposito superficiale,

 ovvero il confinamento in aree protette all’interno di barriere ingegneristiche;

per le scorie ad alto livello di radioattività si ricorre invece al deposito geologico,

 ovvero lo stoccaggio in bunker sotterranei schermati.

Talvolta vengono sfruttati degli impianti di riprocessamento in grado di estrarre

plutonio, uranio e gli altri attinoidi dalle scorie e renderli riutilizzabili nei processi di

fissione nucleare.

MATERIE PRIME MINERARIE NON ENERGETICHE

Le materie prime minerarie non energetiche sono composte da tutti quei minerali

che sono alla base di gran parte delle attività produttive e industriali.

Le materie prime minerarie si presentano sotto forma di giacimenti, che consistono

in volumi di rocce in cui l’elemento o la sostanza si trova in concentrazioni

particolarmente elevate rispetto ai tenori medi del pianeta. Da un punto di vista

geologico e geochimico, si tratta di un fenomeno di mineralizzazione, ovvero una

concentrazione fortemente anomala di uno o più elementi (noduli polimetallici ) in un

volume ristretto della crosta terrestre.

Data la loro distribuzione eterogenea sul nostro pianeta, il possesso di queste materie

è considerato di grande importanza strategica fin dai tempi antichi e in particolare in

seguito alle due rivoluzioni industriali. Fu in particolare da quegli anni che iniziò

l’intenso sfruttamento e la costante ricerca di minerali nel sottosuolo.

L’industria mineraria estrattiva ha vissuto due importanti rivoluzioni: nella prima metà

del secolo, con l’introduzione della polvere da mina, e nel secolo, con

XVII XX

l’avvento dei perforatori ad aria compressa e gli altri macchinari di estrazione.

Condizione fondamentale per lo sfruttamento di un giacimento è la convenienza

economica, che dipende dalla sua ampiezza, dalla sua posizione e dal tenore del

minerale presente.

L’approvvigionamento di risorse minerali comporta un forte impatto paesaggistico,

problemi di inquinamento acustico e pericolose conseguenze sull’equilibrio

idrogeologico, con possibile contaminazione delle acque. Proprio per prevenire tali

problematiche, molte materie prime attorno alle quali si muove l’economia moderna

possono essere recuperate e riutilizzate grazie alle moderne tecnologie, riducendo

così l’attività estrattiva e l’impatto ambientale, il consumo di energia e le emissioni

gassose dei processi di trattamento.

Le materie prime minerarie non energetiche possono essere distinte in metalliche (o

metallifere) e non-metalliche (o non-metallifere).

Ogni minerale ha avuto un utilizzo più o meno intenso nel corso degli anni, e ciò può

dipendere da diversi fattori:

economia, poiché in base alle esigenze di mercato un minerale può essere

 volutamente più o meno utilizzato, sia per razionarne la sua distribuzione che per

controllarne il prezzo;

moda, poiché molti minerali vengono utilizzati per fini gemmologici, ornamentali e

 collezionistici, per cui il loro impiego dipende dai trend del momento;

politica, poiché regimi autarchici, guerre e politiche di embargo hanno da sempre

 condizionato l’impiego di queste risorse;

sostituti, poiché un minerale che gode di grande impiego in determinati campi

 può essere sostituito da un altro materiale ritenuto più idoneo o conveniente;

tecnologia, poiché le applicazioni di un minerale dipendono dal numero di

 scoperte o innovazioni che ne richiedano un impiego.

Gli utilizzi di un minerale possono essere molteplici, ovvero:

impiego tal quale, se l’utilizzo dello stesso avviene senza che ne venga alterata la

 composizione chimica;

impiego del minerale trattato, se questo viene prima fuso, polverizzato,

 addizionato ad altri componenti o miscelato;

impiego per l’estrazione di altri elementi, qualora da essi vengano estratti altri

 prodotti chimici;

impiego per studi geologici, se la composizione di un minerale viene utilizzata

 per ricavare informazioni geologiche.

V A S

ALUTAZIONE MBIENTALE TRATEGICA

La Valutazione Ambientale Strategica (VAS) è uno strumento messo a punto dalla

Commissione Europea per la valutazione ecologica dei piani e dei programmi da

presentare ai finanziamenti comunitari.

Si tratta di una misura dell’intensità d’uso delle risorse che può essere data ricorrendo

al monitoraggio degli aspetti ambientali, verificando l’efficacia delle politiche rispetto

agli obiettivi prefissati.

Lo scopo di questo strumento è la “promozione di uno sviluppo armonioso, equilibrato e

sostenibile delle attività economiche, e l’elevato livello di protezione dell’ambiente e il

miglioramento di quest’ultimo”. SVILUPPO ECONOMICO

Lo sviluppo economico è rappresentato da una crescita elevata e prolungata del PIL

pro-capite innescata dal progresso economico, accompagnata da importanti

trasformazioni culturali, sociali e strutturali, e associata a un miglioramento nella

distribuzione della ricchezza, nelle condizioni lavorative, nelle condizioni sanitarie e

assistenziali delle popolazioni.

Alcuni degli indicatori dello sviluppo economico sono:

PIL, con riferimento all’intera economia;

 PIL pro-capite, con riferimento alla media per singolo abitante;

 tasso di concentrazione della ricchezza;

 tasso di crescita della popolazione;

 tasso di disoccupazione lavorativa;

 tasso di utilizzazione degli impianti;

 tasso di variazione percentuale degli investimenti.

Il PIL è un valido strumento per misurare la capacità produttiva in un’economia, ma è

meno efficace nel valutare il grado di benessere di una popolazione.

L’indice di sviluppo umano, riferito a ciascun Paese, indica il benessere dell’uomo in

rapporto a tre fattori:

livello di istruzione, rappresentato dall’indice di alfabetismo e dalla media degli

 anni di studio;

livello di sanità, rappresentato dalla speranza di vita alla nascita;

 2

reddito, rappresentato dal PIL pro-capite tenendo conto del potere d’acquisto

 della moneta. UE

SVILUPPO ECONOMICO

Il consiglio di Lisbona, nel 2000, varò l’obiettivo strategico per il decennio successivo

di “diventare l’economia basata sulla conoscenza più competitiva e dinamica del mondo,

in grado di realizzare una crescita economica sostenibile con nuovi e migliori posti di

lavoro e una maggiore coesione sociale”.

L’obiettivo prioritario della strategia adottata a Goteborg, nel 2001, fu quello di

frenare le tendenze insostenibili in quattro settori prioritari:

cambiamenti climatici;

 risorse naturali;

 sanità pubblica;

 trasporti.

Secondo una relazione dell’Agenzia Europea per l’Ambiente (AEA), è sempre

maggiore la pressione sull’ambiente globale dei Paesi dell’UE, a causa del continuo

aumento del consumo di risorse naturali. I dati indicano che le politiche adottate non

hanno sortito i risultati sperati nell’impedire che la crescita economica si traducesse in

un maggior impatto ambientale.

L’estrazione di risorse all’interno dei territori dell’UE è rimasta invariata, ma è

aumentata la dipendenza dalle importazioni, che va a ripercuotersi sui Paesi

esportatori.

Per calcolare il carico complessivo sull’ambiente mondiale, è stato introdotto un

nuovo indicatore noto come Fabbisogno Totale di Materie Prime (FTM), che misura

il volume totale di tutte le materie prime (importate o nazionali) estratte, il consumo di

di energia, nonché la generazione di emissioni inquinanti e di rifiuti.

PROIEZIONI FUTURE DELLA SITUAZIONE ENERGETICA

Secondo alcuni studi, si prevede che nei prossimi venti anni lo scenario energetico

mondiale sarà caratterizzato dalle seguenti tendenze:

l’intensità energetica diminuirà del 1,8% annuo a causa del progressivo aumento

 del livello dei prezzi di molte risorse;

la domanda di energia aumenterà del 35%, con una forte differenziazione

 geografica;

tra le fonti di energia, il gas e, soprattutto, le rinnovabili si espanderanno a

 scapito del petrolio, mentre carbone e nucleare manterranno la loro attuale quota

di mercato;

il petrolio perderà progressivamente importanza relativa, ma il consumo in

 termini assoluti crescerà;

la domanda di carbone nei Paesi OCSE calerà fortemente, compensata però da

 un aumento in Cina e India;

il nucleare si espanderà solo nei Paesi non-OCSE, mentre in occidente non si

 prevedono sviluppi significativi;

i gas non convenzionali conquisteranno una quota importante, pari circa a un

 quarto, del totale della produzione mondiale di gas.

In generale, la domanda energetica mondiale aumenterà per soddisfare i bisogni sia

dei Paesi industrializzati che di quelli in via di sviluppo. Le fonti rinnovabili subiranno

la maggior crescita, assorbendo circa un terzo degli investimenti in campo energetico.

Infine, con le conoscenze attuali, non si prevede la comparsa di nuove fonti

energetiche capaci di dare un contributo rilevante nel bilancio mondiale.

INDUSTRIA

La parola latina “industria” indicava produttività; successivamente, ha assunto il

significato di organizzazione dell’attività produttiva in un certo settore.

Per industria si intende quindi l’insieme delle attività tese alla produzione di beni

attraverso la trasformazione di materie prime per mezzo di un’organizzazione

complessa di macchine e lavoro umano. Si distingue dal lavoro artigianale per l’uso

intensivo di macchine utensili, l’accentramento produttivo e la produzione in serie.

L’industria manifatturiera è il settore di attività economica in cui le materie prime

vengono trasformate in semilavorati o prodotti finiti.

L’attività industriale nacque in Inghilterra nella seconda metà del ‘700, con

l’applicazione della caldaia a vapore alle macchine per la tessitura.

Successivamente, il perfezionamento della locomotiva e lo sviluppo della ferrovia

resero meno costoso il trasporto delle materie prime fino ai luoghi di lavorazione.

Nel ‘900, l’energia elettrica e il motore a scoppio permisero un ulteriore progresso

dell’industria: poche decine di operai e tecnici specializzati possono produrre lo stesso

valore di centinaia di uomini e possono coprire le necessità del mercato mondiale.

INDUSTRIA PETROLCHIMICA

Con industria petrolchimica si intende quel settore manifatturiero che sviluppa tutta

una gamma di prodotti ricavati dagli idrocarburi.

I processi e i metodi impiegati sono molto simili a quelli propri dell’industria di

raffinazione del petrolio e si distinguono solo sulla base della destinazione del

prodotto finale ottenuto.

Per quanto riguarda i prodotti stessi, si differenziano poiché quelli petroliferi sono

generalmente miscele di idrocarburi classificate secondo l’impiego di destinazione,

mentre quelli petrolchimici sono prodotti specifici classificati in base alla loro

composizione in organici e inorganici.

Dal punto di vista degli impianti delle due industrie, la distinzione più evidente risiede

nelle dimensioni, in quanto le raffinerie hanno una capacità di lavorazione del greggio

5 o 6 volte superiore rispetto alle industrie petrolchimiche.

Un’altra sostanziale differenza risiede nel valore aggiunto alla materia prima, molto

più elevato nel settore petrolchimico.

La situazione del mercato internazionale dei prodotti petrolchimici, che in passato

vedeva come unici attori i Paesi più industrializzati, ha subito profonde trasformazioni

alla fine degli anni ‘80: i Paesi mediorientali, da importatori netti, divennero

esportatori netti affiancando i Paesi nordamericani, che mantengono comunque la

leadership del mercato.

Poiché il prezzo del petrolio rappresenta uno dei problemi maggiori dell’industria

petrolchimica, negli ultimi anni è stata dedicata molta attenzione alla possibilità di

sviluppare innovazioni tecnologiche in grado di trovare fonti che possano sostituirsi al

greggio per la produzione delle materie prime dell’industria chimica. Una delle

soluzioni che ha riscontrato il maggior successo è quella che vede il metano come

fonte per la produzione di etilene.

MATERIE PLASTICHE

I prodotti petrolchimici si classificano in intermedi di prima generazione, se ottenuti

direttamente dal petrolio o dai gas naturali, e intermedi di seconda generazione,

ottenuti tramite una successiva trasformazione chimica dei derivati della prima

generazione. Dagli intermedi di prima e seconda generazione si ottengono prodotti

finali di importanza fondamentale: le materie plastiche.

La plastica, come la maggior parte dei polimeri sintetici, è una lunga molecola lineare

composta da monomeri o da combinazioni di due o più molecole diverse. Per

produrla è necessaria una reazione chimica, durante la quale i monomeri si saldano

l’un l’altro e formano una catena.

Per produrre la plastica si utilizzano essenzialmente 2 processi:

polimerizzazione, in cui i monomeri vengono riuniti e legati in lunghe catene così

 da formare polimeri;

policondensazione, in cui l’unione dei monomeri è favorita dall’eliminazione di

 molecole di acqua e metanolo che si formano durante la reazione.

Le materie plastiche vengono poi classificate, in base al comportamento, in 2 famiglie:

termoplastiche, che conservano la loro plasticità a caldo, indurisco per

 raffreddamento e possono essere ricondotte allo stato di plasticità iniziale

mediante riscaldamento;

termoindurenti, che se sottoposte all’azione del calore diventano dure e, una

 volta formate, non possono più essere ricondotte alla loro plasticità iniziale.

Le materie plastiche possono essere ulteriormente classificate in base al

comportamento tenuto se sottoposte all’azione della luce e di alcuni microrganismi in:

biodegradabili, se vengono attaccate e decomposte per effetto dei microrganismi;

 fotodegradabili, se nel tempo si decompongono per effetto delle radiazioni

 luminose;

stabili, se sono in grado di resistere, anche per anni, all’azione della luce e dei

 microrganismi. INDUSTRIA SIDERURGICA

La siderurgia è il settore della metallurgia che riguarda i processi di produzione del

ferro

, delle leghe ferro-carbonio (acciaio e ghisa) e delle ferro-leghe.

Non si conosce l’epoca precisa in cui l’uomo iniziò a estrarre e lavorare metallo dai

minerali, ma si pensa che ciò sia avvenuto intorno al millennio a.C.

III

Già gli antichi greci utilizzavano trattamenti termici relativamente avanzati per

rendere più resistenti le loro armi in ferro.

Il più antico tipo di forno siderurgico consisteva in una semplice buca scavata a

ridosso di una parete rocciosa, in cui la combustione del ferro era alimentata da aria

indotta tramite particolari attrezzi (mantici) azionati manualmente dietro il riparo di

una lastra di pietra.

Si passò poi ai primi forni a tiraggio forzato, detti anche bassi-fuochi, costituiti da

una sacca scavata nella roccia, nel cui fondo era praticato un foro per il passaggio

dell’aria di alimentazione, indotta tramite grandi mantici. Con questo trattamento il

minerale veniva ridotto a una massa spugnosa di ferro, contenente impurità

metalliche e cenere di carbone, estratta ancora incandescente dal forno e quindi

martellata per omogeneizzare e rassodare il metallo, eliminando così le scorie.

Talvolta, in maniera del tutto casuale, il ferro risultava combinato con una quantità di

carbonio sufficiente a farlo diventare acciaio.

A partire dal secolo, si usarono forni più grandi con sistemi di tiraggio più potenti.

XIV

Nella parte alta del forno, il minerale di ferro si riduceva a ferro metallico e assorbiva

carbonio dai gas di combustione provenienti dal basso. Il risultato era ghisa di prima

fusione che veniva poi affinata per produrre acciaio.

Alla fine del secolo, venne inventato il più antico procedimento di produzione

XVIII

del ferro saldato, noto come puddellaggio, che richiedeva una gran mole di lavoro

manuale. Quando il forno era sufficientemente caldo, si spalmava sulle pareti e sul

letto un impasto di ossido di ferro, dopodiché si inseriva ghisa d’altoforno. Quando

quest’ultima fondeva, si aggiungevano alla carica altri ossidi di ferro o scorie di

laminazione. Il silicio e la maggior parte del manganese presenti nella ghisa venivano

ossidati, mentre zolfo e fosforo si volatizzavano. La temperatura del forno veniva

quindi alzata e il carbone, bruciando, sviluppava monossido di carbonio. Man mano

che il gas si espandeva, il volume dello strato di scorie galleggianti aumentava e il

livello della carica saliva. La riduzione del carbonio innalzava la temperatura di fusione

del metallo, che perdeva lo stato liquido e diventava prima pastoso, poi spugnoso. La

massa veniva quindi estratta dal forno e suddivisa in masselli , i quali venivano poi

battuti per eliminare la maggior parte delle scorie e per omogeneizzare il metallo. Si

otteneva così ferro quasi puro, o più precisamente acciaio dolcissimo. A questo punto

il metallo veniva tagliato in lastre piatte, che venivano impilate, riscaldate e laminate in

un unico pezzo. Questo procedimento poteva essere effettuato più volte per

migliorare la qualità del prodotto.

Il processo di produzione dell’acciaio segue un ciclo integrale:

pre-trattamento, che comprende la frantumazione e la setacciatura del metallo;

 arricchimento, che può essere magnetico o per insufflazione di gas;

 agglomerazione, che può avvenire per pellettizzazione o sinteraggio delle polveri;

 estrazione piro-metallurgica, che consiste nel ridurre il metallo con il coke, così

 da ottenere ghisa di prima fusione;

affinazione termica, che trasforma la ghisa in acciaio;

 lavorazione, che può svolgersi mediante laminazione o a colata continua .

L’acciaio è stato alle origini della moderna civiltà industriale ed è destinato a rivestire

ancora un ruolo importante nel futuro sviluppo economico e sociale.

I prodotti siderurgici e i relativi processi di fabbricazione sono in costante evoluzione,

adeguandosi di volta in volta alle esigenze del mercato. Le nuove tecnologie

garantiscono maggiori livelli di produttività, migliori condizioni di sicurezza e maggiore

attenzione per l’ambiente: l’acciaio è infatti una risorsa completamente riciclabile (e la

più riciclata al mondo) e consente notevoli risparmi economici, soprattutto per i Paesi

che non possiedono giacimenti di ferro economicamente sfruttabili.

Nella produzione tradizionale, l’acciaio si ottiene a partire dalla ghisa liquida

proveniente da un altoforno, cui vengono aggiunti materiali che servono a far

addensare le impurità, sotto forma di scorie, e a renderle così facilmente asportabili.

Il processo di preparazione dell’acciaio consiste nella decarburazione della ghisa e

nell’aggiunta di componenti che consentano di ottenere quel grado di durezza e

resistenza desiderato. Per fare ciò occorre scaldare la ghisa in appositi forni

convertitori, nei quali questa si affina e si trasforma in acciaio.

Oggi, la produzione siderurgica si ottiene principalmente nei grandi impianti a partire

dalla ghisa d’altoforno, ma esistono anche tecniche che permettono di produrre ferro

e acciaio direttamente dal minerale, senza il passaggio intermedio attraverso la ghisa.

In questo procedimento, si mescolano in un forno rotante ferro e coke, cosicché il

carbonio liberato da quest’ultimo riduca gli ossidi del minerale a ferro metallico.

Gli stabilimenti siderurgici che producono acciaio direttamente dai rottami non

necessitano di impianti e macchinari finalizzati alla produzione della ghisa e alla sua

trasformazione in acciaio. Sono pertanto, a parità di prodotto, di dimensioni minori e

permettono inoltre la realizzazione di quantità anche ridotte, senza però dover

rinunciare a volumi di produzione ragguardevoli. La loro struttura snella consente

maggior elasticità di impiego e una collocazione geografica più libera. Per queste

ragioni vengono definiti mini-acciaierie. Solitamente la fusione di questi rottami di

metallo avviene mediante forni elettrici, che possono essere:

ad arco, in cui il calore è generato dalla radiazione di tre elettrodi di grafite;

 a induzione, basati sul principio di un trasformatore .


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DETTAGLI
Corso di laurea: Corso di laurea in economia aziendale
SSD:
Università: Tuscia - Unitus
A.A.: 2017-2018

I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher federicogiordano1995 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Materie prime e risorse energetiche e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Tuscia - Unitus o del prof Jirillo Rita.

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