Appunti Tecnica ed Economia dell'Energia

Tecnica ed economia dell'energia

Sviluppo sostenibile: sviluppo in grado di durare ovvero in grado di soddisfare le necessità attuali senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare le proprie _{fonte rapporto Brundtland 1983}

• deve considerare 3 aspetti strettamente interconnessi e in delicato equilibrio
  • sviluppo economico → crescita economica stabilità finanziaria, bassa inflazione...
  • sostenibilità ambientale → pulizia di terreno acque e aria conservazione dei sistemi biologici
  • sostenibilità sociale → equità sociale, elevato tasso di occupazione stabilità di sistemi culturali e sociali democrazia

_Energia → servizi energetici

• forza motrice
• illuminazione
• riscaldamento e condizionamento
• trasporti
• industria
• usi civili...

• forte legame con lo sviluppo sostenibile!

i servizi energetici sono fondamentali per la sostenibilità economica e sociale tuttavia le forme di produzione e consumo di energia oggi più diffuse mettono a repentaglio la sostenibilità ambientale

Tecnica ed Economia dell'Energia

Sviluppo sostenibile: sviluppo in grado di durare ovvero in grado di soddisfare le necessità attuali senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare le proprie.

Fonte: rapporto Brundtland 1983

• Deve considerare 3 aspetti strettamente interconnessi e in delicato equilibrio:
  • Sviluppo economico - crescita economica, stabilità finanziaria, bassa inflazione...
  • Sostenibilità ambientale - pulizia di terreni, acque e aria, conservazione dei sistemi biologici
  • Sostenibilità sociale - equità sociale, elevato tasso di occupazione, stabilità di sistemi culturali e sociali, democrazia

Energia

• Servizi energetici:
  • Forza motrice
  • Illuminazione
  • Riscaldamento e condizionamento
  • Trasporti
  • Industria
  • Usi civili...

• Forte legame con lo sviluppo sostenibile: i servizi energetici sono fondamentali per la sostenibilità economica e sociale tuttavia le forme di produzione e consumo di energia oggi più diffuse mettono a repentaglio la sostenibilità ambientale.

Fonti di energia primaria

• Combustibili fossili:
  • carbone
  • petrolio
  • gas naturale
• Fonti alternative rinnovabili:
  • idroelettrica
  • eolica
  • solare (termica e fotovoltaica)
  • geotermica
  • da biomasse (residui o appositamente coltivate)
• Fissione nucleare

Emissioni di gas serra

• CO₂ in atmosfera 415.5 ppm a gennaio 2021280 ppm epoca preindustriale
• Il 62% delle emissioni proviene dal settore energetico (24% agricoltura 7% industria 6% altro)
• Riduzione delle emissioni di CO₂ per rispettare i +2°C
  • 35% rinnovabili
  • 14% cattura e stoccaggio CO₂
  • 8% impiego di nuovi carburanti
  • 40% efficientamento processi
  • 6% nucleare
  scenario al 2060 IEA, 2017
• 35% delle emissioni di CO₂ provengono dalla produzione di energia
• Emissioni di CO₂ legate al ciclo di vita di una centrale sulla base della fonte di utilizzazione
  • carbone ~ 1000 gCO₂/kwh
  • petrolio 800 gCO₂/kwh
  • gas naturale _{500 gCO2/kwh}
  • rinnovabili e nucleare ~ 50 gCO₂/kwh
  • biomassa potenzialmente fino a 500/600 gCO₂/kwh
  1300 gCO₂/kwh se uso CCS

Popolazione mondiale e domanda energetica

• Anno 0 → popolazione ≈ 300 milioni
• 1750 → ≈ 800 milioni
  • 64% Asia
  • 21% Europa
  • 13% Africa
• 1850 → ≈ 1,3 miliardi (+25% in Europa)
• 2005 → ≈ 6,5 miliardi

Finché l'energia disponibile pro capite è stata limitata, l'incremento demografico è stato modesto.

Storia energetica dell'uomo

1. In origine l'unica fonte di energia per l'uomo era il cibo. Il consumo medio annuale era ≈ 40 kgep_el/pers.
2. Sfruttamento energia solare e legna. Consumo medio annuale ≈ 150 kgep_el/pers.
3. Sviluppo agricoltura e allevamento (≈ 10.000 anni fa). Consumo medio annuale: ≈ 300-400 kgep_el/pers.
4. Periodo di agricoltura avanzata: sfruttamento carbone e macchinari in grado di convertire energia proveniente da vento e acqua come i mulini. Consumo medio annuale: ≈ 400-600 kgep_el/pers.
5. Rivoluzione industriale. Consumo ≈ 1-1,5 tep_el/pers.
6. Periodo tecnologico moderno. Consumo ≈ 3-8 tep_el/pers.

Human Development Index (HDI)

Indica sviluppo dell