CoScienza al VerdeG. Mazzitelli - Frascati Scienza

Laboratori Nazionali di Frascati (LNF) dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)

giovannimazzitelli.wordpress.com

“lo Sviluppo sostenibile è uno sviluppo che soddisfa i bisogni del presente senza compromettere la possibilità delle generazioni future di soddisfare i propri bisogni”

Rapporto Brundtland, 1987

Esiste un modo di produrre e consumare l’energia in modo sostenibile? L’uomo ha la coscienza sociale, ambientale ed economica per rispondere a questa esigenza?

Siamo in grado, dal punto di vista tecnico scientifico di rispondere a questa domanda?

1. conservazione dell’energia: l'energia di un sistema termodinamico isolato non si crea né si distrugge, ma si trasforma, passando da una forma a un'altra.

2. irreversibilità - a differenza di altre leggi fisiche quali la legge di gravitazione universale o le equazioni di Maxwell, il secondo principio è fondamentalmente legato alla freccia del tempo: è impossibile realizzare una macchina termica il cui rendimento sia pari al 100%

3. non è possibile raggiungere lo zero assoluto tramite un numero finito di operazioni o equivalentemente nello stato a minima energia l'entropia ha un valore ben definito che dipende solo dalla degenerazione dello stato fondamentale.

alcuni numeri

Fabbisogno mondiale 15 TW ovvero 130 milioni di GWh

Consumo giornaliero 11.4 kW (USA)-0.6kW (india) media mondiale 2.2 kW ovvero 53 kWh/giorno/persona

ognuno in media consuma l’equivalente di 33 persone che lavorano 8 ore al giorno

33% trasporti, 34% industria, 33% terziario e residenziale

il 27% dell’energia viene persa in generazione e trasmissione

Miniera d’uranio - Kakadu - Australia

quarto principio della termodinamica

materia ed energia entrano nel processo economico con un grado di entropia relativamente bassa e ne escono con un'entropia più alta

Nicholas Georgescu-Roegen

<——> massa-energia

l’universo fisico

sfera abiotical’ambiente chimico fisico

nel quale non può crescere, mantenersi

riprodursi la vita la vita è insostenibile

eco sferal’ambiente chimico fisico dove la vita

cresce si mantiene e riproduce

la vita è sostenibile

sfera antropicalo spazio in cui opera l’uomo con scambi di energia e materia

trasformazione dell’energia immagazzinata in un legame chimico in energia (cinetica) degli elettroni nel conduttore

“… promemoria energetico:

• 1 kWh è il lavoro che fa un uomo in 5 ore, con un costo di almeno 50 euro • 1 kWh elettrico costa 17 centesimi; equivalente ad un lavaggio in lavatrice… • 1 kWh si produce con 1 m2 di pannelli solari, aspettando 5 ore circa in una bella giornata • 1 kWh è disponibile bruciando un bicchiere di benzina; 2-3 km in macchina • 1 kWh è contenuto in un granello di polvere di Uranio…”

• rendita al m2 di terreno agricolo —> 20 €/m2 circa (pomodori, fiori ecc)• rendita al m2 di pannelli solari con incentivi —> 62 €/m2 circa• rendita al m2 di pannelli solari senza incentivi —> 16 €/m2 circa

Fusione nucleare dell'idrogeno (fonte di energia del Sole)

Fusione nucleare deuterio-trizio

Fissione nucleare (dell'U 235 puro) (Usato al 80-90% in bombe atomiche e nel reattore nucleare a fissione dei sottomarini nucleari)

Uranio arricchito (3,5% U235) nel reattore nucleare ad acqua naturale

Idrogeno (liquefatto a -235 °C)

Metano (1,013bar, 15 °C)

Gas naturale (compresso) a 200 bar

GPL: propano

GPL: butano

Benzina

Gasolio/Gasolio da riscaldamento

Energia potenziale dell'acqua in diga (alta 100 m)

Molla (molla di orologio), molla di torsione0 1 10,000 100,000,000

00.001

45.846.949.149.653.655.6

1433,456,000

88,250,000337,000,000645,000,000

Densità di energia per massa (MJ/kg)

0,0003

il paradosso energetico il paradosso energetico

“Fantastico potere delle parole: l’espressione “riscaldamento antropico” basta da sola a distogliere l’attenzione dai meccanismi strutturali e a focalizzarla sui comportamenti individuali; per uscire dalla crisi ecologica, occorrerebbe in primo luogo che ognuno di noi, restandosene saggiamente al proprio posto nella società, si assumesse la propria responsabilità personale di cambiare “stile di vita”: gli imprenditori, producendo tecnologie verdi; i consumatori, utilizzandole”.

L’impossibile capitalismo verde Daniel Tanuro

1 kWh è disponibile bruciando un bicchiere di benzina; 2-3 km in macchina

pullman fiumicino aereoprto - centro di Roma: 4 euro, 8 euro andata e ritorno. La compagnia aerea sulla quale sto

viaggiando si permette di fare anche pubblicità comparativa: "vi ricordiamo che risparmiate 10 euro a

viaggio rispetto al treno".

L'Italia è il secondo paese d'Europa per vetture pro capite!

23% gas, 25% carbone, 37% petrolio —> 86 % combustibili fossili 6% nucleare, 4% biomasse, 3% idrologico, 1% altre rinnovabili

Europa 28%

� APRE 2013

Scenari 2010 - 2050

3

2050

World GDP (constant USD), Source: Global Europe 2050

debito pubblico Mettendo a confronto PIL e fatturato si scopre che delle prime 100 economie

mondiali 47 sono multinazionali.

ENVIRONMENTAL DEBT (Any Larkin):

Twentieth-Century Business Rules Use Incomplete Metrics to Measure Performance

1) Pollution is largely free to the polluter. 2) Earnings statements do not include long-term financial,

economic and social impacts. 3) Governments subsidize business with no concern for

environmental impact.

This model no longer works. Here’s what can.

The Nature Means Business (NMB) Framework 1) Pollution can no longer be free and can no longer be

subsidized. 2) The long view must guide all decision making and

accounting. 3) Government plays a vital role in catalyzing clean technology

and growth while preventing environmental destruction

spokenhuman,between200,000(Homosapiens)and50,000yearsagolifeexpectancy~20years

Todayslifeexpectancy67.2years

lifeexpectancy~26years

lifeexpectancy~28-30years

lifeexpectancy~30-45years

MilionsGWh/y

"La Repubblica promuove lo sviluppo della cultura e la ricerca scientifica e tecnica. Tutela il paesaggio e il patrimonio storico e artistico della Nazione.”

articolo 9 della costituzione italiana

“la tecnica nega l’arte. Bisogna servirla, la tecnica, altrimenti è l’angoscia, la morte. Si impone, annienta ogni sentimento che non sia pronto a sottostarle. Uccide l’umanità, vale a dire l’umano e l’uomo. Fermarsi, rifiutare una situazione, cercare altre vie, porsi degli interrogativi, in una parola educarsi, significa sottoporsi ad una tale tensione, a una marcia controcorrente così faticosa che solo un élite (e domani una super élite) potrà permettersi, accettando la morte, il retaggio sociale di affrontare il problema”

Pierpaolo Pasolini