Nuovo Report IPCC: determinante l’uso sostenibile del suolo per salvare il pianeta

foto di copertina tratta dalla copertina del report IPCC “Climate Change and Land”

E’ stato pubblicato in questi giorni un nuovo report speciale dell’IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) dedicato a desertificazione, degrado del suolo, gestione sostenibile del territorio e sicurezza alimentare, nel quale si richiamano tutti, dai decisori politici ai consumatori, ad una revisione del sistema di produzione alimentare e di gestione del suolo, ritenendolo determinate per il nostro futuro sul pianeta.

L’eccesso di sfruttamento del suolo contribuisce al cambiamento climatico il quale ha un impatto sulla salute del pianeta:  questo in estrema sintesi il profilo tracciato dal Report Speciale dell’Intergovernmental Panel on Climate Change presentato oggi a Ginevra, secondo il quale i tentativi di limitazione del riscaldamento globale fatto esclusivamente con il taglio delle emissioni prodotte dai comparti industriale e dei trasporti sono destinati a fallire se non accompagnati da azioni concrete, da parte di produttori, amministratori e consumatori per rivedere l’intero sistema di produzione alimentare legato alle filiere primarie agricole, dell’allevamento), della gestione dei territori, necessarie per orientare con decisione la bussola verso una effettiva gestione sostenibile delle risorse naturali a disposizione.

Si tratta di un report, quello prodotto da IPCC, risultato di un lungo lavoro di oltre due anni,  le cui linee guida furono stilate a febbraio 2017, durante una delle riunioni dell’IPCC a Dublino ed alla cui stesura parteciparono 107 esperti provenienti da 52 Paesi di tutto il mondo, di cui oltre la metà provenienti da Nazioni in via di sviluppo. Sono state oltre 7 mila le ricerche analizzate e confrontate per la redazione dello studio, integrate da oltre 28mila commenti aggiunti dagli esperti chiamati a revisionare il testo in 3 diverse sessioni di lettura critica.

Ad agricoltura, silvicoltura e altri usi intensivi del suolo sono imputabili il 23% di tutte le emissioni di gas serra di origine antropica (il 13% di CO2, il 44% di metano e l’82% di protossido d’azoto tra il 2007 e il 2016), con il report IPCC che stima che una percentuale compresa tra il 69% e il 76% della superficie terrestre libera dai ghiacci sia utilizzata dagli esseri umani per nutrire, vestire e sostenere la crescita della popolazione.

In quasi 60 anni, dal 1961 ad oggi, è stata un’area equivalente alla superficie dell’Australia, cioè oltre 3,2 milioni di chilometri quadrati, ad essere stati convertiti ad uso agricolo. Nello stesso periodo, i cambiamenti intervenuti nel sistema alimentare e nei consumi hanno costretto il settore agricolo a orientarsi decisamente verso un uso estremamente intensivo del suolo, sostenuto fortemente dall’impiego di prodotti chimici come fertilizzanti, insetticidi e pesticidi, oltre che da una crescente esigenza di risorse idriche, con circa il 70% dei consumi mondiali d’acqua oramai destinati ad agricoltura ed energia.

Effetti davvero dilanianti quelli dell’agricoltura intensiva, la quale compatta il suolo, accentua i fenomeni di erosione e riduce la quantità di materiale organico nel terreno, tema cruciale analizzato anche nella edizione 2019 di Ecofuturo Festival. Inoltre, l’uso di fertilizzanti artificiali ha determinato il raddoppio delle emissioni negli ultimi 50 anni del protossido di azoto (N2O), un gas serra dall’elevatissimo potere climalterante con la capacità di trattenere il calore terrestre fino a 300 volte superiore all’anidride carbonica.

Uno dei capitoli principali d’impatto del modello di agricoltura intensiva oggi imperante oltre che dalle pratiche colturali è costituito dall’allevamento intensivo di bovini e ovini, con la metà delle emissioni totali di metano, uno dei gas serra più potenti, proveniente da bovini e risaie, mentre fenomeni come deforestazione e distruzione delle torbiere sono causa di ulteriori significativi incrementi delle emissioni di carbonio. Sugli stili di vita da registrare il raddoppio dei consumi di carne nell’ultimo mezzo secolo, con il conseguente incremento del 70% delle emissioni di metano causate dall’allevamento di bovini e ovini.

Sul fronte della produzione di energia da colture, a cui è dedicato uno specifico capitolo del report, le coltivazioni destinate alla produzione di biocarburanti non possono rappresentare una soluzione sostenibile per contrastare i cambiamenti climatici. Nel report si rileva la riguardo come, se tali coltivazioni arrivassero a coprire un’area globale compresa tra 772 mila e 2,3 milioni di miglia quadrate verrebbe compromessa la sicurezza alimentare di tutti, ma in particolare delle popolazioni sub sahariane.

Venendo poi alla gestione dei suoli, uno dei temi centrali anche di Ecofuturo Festival 2019 con nuovi modelli di agricoltura,portati avanti in Italia dalla incisiva azione del CIB (Consorzio Italiano Biogas), anche con la strategia del “4pour1000”, lanciata in occasione del COP21 di Parigi (vedi post ““La Terra salvata dalle terra: il grande intervento di Stefano Bozzetto (CIB)“) 

La gestione del suolo è un altro dei punti cardine del report: secondo gli esperti dell’IPCC, occorrerebbe fare tutto il possibile per assicurare un management sostenibile dei terreni, in modo che possano assorbire grandi quantità di CO2. Tra il 2007 e il 2016, il 29% di tutto il diossido di carbonio prodotto dalle attività umane è stato assorbito da piante e alberi e stoccato come materiale organico nel terreno.

Nel rapporto si spiega come l’erosione del suolo imputabile alle attività umana sia cresciuta per arrivare fino a 100 volte più rapidamente delle capacità rigenerative naturali causando una ulteriore accelerazione dei cambiamenti climatici, interessando in particolare aree ad alta vulnerabilità come zone costiere depresse, delta dei fiumi, terre aride e zone ricoperte da permafrost. 

Come ha spiegato il professor Hans-Otto Pörtnercodirettore del Gruppo II dell’IPCC, “La terra già in uso potrebbe alimentare il mondo in un clima in evoluzione e fornire biomassa per le energie rinnovabili ma è necessaria un’azione tempestiva e di vasta portata in diverse aree, anche per la conservazione e il ripristino degli ecosistemi e della biodiversità”.

Una grande priorità quella della gestione sostenibile del suolo anche per prevenire e limitare gli effetti catastrofici di eventi climatici estremi, secondo il report infatti, circa 500 milioni di persone vivono attualmente in aree desertificate. Come sottolinea il professor Kiyoto Tanabe, codirettore della Task Force on National Greenhouse Gas InventoriesIn un futuro con piogge più intense aumenta il rischio di erosione del suolo nei campi coltivati e la gestione sostenibile del territorio è un modo per proteggere le comunità dagli impatti dannosi di questa degrado del suolo e dalle frane – ha spiegato – Tuttavia, ci sono limiti a ciò che può essere fatto, quindi in alcuni casi il degrado potrebbe essere irreversibile”.

Fonte: Report IPCC “Climate Change and Land”

Molto interesse anche durante la presentazione del report, per il capitolo dedicato alla sicurezza alimentare, nell’ambito del quale gli esperti dell’IPCC, stimano che il cibo prodotto sprecato si collochi tra il 25% e il 30%, considerando che nel periodo tra il 2010 e il 2016 una percentuale tra l’8% e il 10% delle emissioni complessive di gas serra di origine antropiche è imputabile proprio allo spreco di cibo.

Un aiuto in questo senso risiederebbe proprio in un ambito come quello delle diete alimentari, la cui revisione potrebbe dare un contributo significativo per il contenimento del fenomeno di degrado del suolo, migliorando la gestione delle risorse: nel report viene indicato l’impatto sul clima e sul territorio di diverse tipologie di diete alimentari. Un lavoro di stima condotto con particolare attenzione dal momento che, come spiegano gli esperti dell’IPCC, il discorso sulle diete alimentari tocca questioni culturali e specifiche di territori e comunità estremamente diverse tra loro.

Un fenomeno quello dei cambiamenti climatici, che colpisce tutti i 4 grandi pilastri della sicurezza alimentare:

  • disponibilità;
  • accessibilità;
  • utilizzo;
  • stabilità.

La riduzione dei terreni produttivi, l’eventuale crescita dei prezzi, la riduzione di nutrienti e della qualità dei prodotti, rischiano di divenire fattori con cui ampie fasce di popolazione, soprattutto nei Paesi tropicali, potrebbero avere a che fare nei prossimi decenni.

Significativa sul tema delle diete alimentari la posizione della dottoressa Debra Roberts, codirettrice del Gruppo II dell’IPCC, secondo la quale “Le diete bilanciate con alimenti a base vegetale, come cereali a grana grossa, legumi, frutta e verdura e alimenti di origine animale prodotti in modo sostenibile in sistemi a basse emissioni di gas a effetto serra, offrono importanti opportunità di adattamento e limitazione dei cambiamenti climatici.

Si tratta di un tema influenzato da diversi importanti fattori come istruzione ai valori sociali e culturali e  decisioni politiche e quelle infrastrutturali come ha sottolineato il Direttore dell’IPCC, Hoesung Lee che richiede un ricorso massiccio alla cooperazione internazionale e quella tra tutti i livelli della società.

Significativo infine lo slogan di presentazione del Report IPCC: Land is where we live. Land is under growing human pressure. Land is a part of the solution. But land can’t do it all” cioè “

La terra è il posto in cui viviamo. La terra è sottoposta alla crescente pressione dell’uomo. La terra è parte della soluzione. Ma la terra non può fare tutto da sola”.

Link per scaricare le diverse sezioni del Report IPCC “Climate Change and Land”

Sauro Secci

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Le regioni del carbone e il rinascimento fotovoltaico: un nuovo studio del CCR

A Castelnuovo dei Sabbioni, nel comune di Cavriglia in Toscana, nel grande bacino di estrazione della lignite, utilizzata per alimentare fino al 1994 la centrale termoelettrica di Santa Barbara, è stato intrapreso alcuni anni fa un percorso di riconversione fotovoltaica. Oggi abbiamo un nuovo studio che lo rende un autentico esempio da percorrere.

       

Si tratta del nuovo report del Centro Comune di Ricerca (CCR) della Commissione Europea, scaricabile in calce, dove si evidenzia come il potenziale del fotovoltaico per la totale sostituzione dell’attuale generazione termoelettrica a carbone nei territori più profondamente legati a questo combustibile in Europa è davvero grande.

Fin dal 2017, è stata lanciata da parte dell’esecutivo UE l’iniziativa “Coal Regions in Transition” con l’obiettivo di garantire un graduale abbandono socialmente equo per tutti i territori tradizionalmente legati al carbone.

Il carbone è attualmente un combustibile estratto in 41 regioni in 12 paesi dell’UE, ponendosi come la fonte fossile più abbondante d’Europa e fonte di un’ancora significativa attività economica, con un bacino occupazionale di circa 240mila persone (dati UE 2017). L’obiettivo comunitario è quello di riuscire a garantire che nessuna regione sia lasciata a se stessa nella transizione verso una economia progressivamente decarbonizzata. Proprio in questo senso, il nuovo studio analizza il contributo ed il ruolo importante che i sistemi fotovoltaici possono avere in questa transizione.

Fonte: Studio CCE “Solar Photovoltaic Electricity Generation: A Lifeline for the European Coal Regions in Transition”

Entrando nel merito del nuovo studio, vi sarebbe un potenziale tecnico di oltre 580 GW solari da utilizzare nei bacini carboniferi europei, sufficiente a sostituire l’attuale produzione elettrica da lignite e antracite, fattibile ad un costo inferiore l’attuale prezzo al dettaglio dell’elettricità.

Fonte: Studio CCE “Solar Photovoltaic Electricity Generation: A Lifeline for the European Coal Regions in Transition”

Nello studio del CCR viene poi evidenziato che, se la dismissione delle miniere e delle centrali termoelettriche a carbone associate avvenisse parallelamente all’installazione di impianti fotovoltaici nei prossimi 15 anni, la nuova capacità di produzione potrebbe fornire circa 135.000 posti lavori l’anno per la costruzione e altri 50.000 per gli interventi di manutenzione e funzionamento.

Sul nuovo studio il commento di Walburga Hemetsberger, CEO di SolarPower Europesecondo il quale, Il solare fotovoltaico ha un enorme potenziale nelle regioni carbonifere dell’UE, potenziale che può portare nuova industria, posti di lavoro ed energia pulita a chi è interessato dal declino del carbone, assicurando che nessuno resti indietro. Ora, non vediamo l’ora di continuare il nostro lavoro con la piattaforma dell’UE sulle regioni carboniere in transizione, in cui il solare può svolgere un ruolo importante nel promuovere una transizione energetica giusta per tutti”.

Indubbiamente uno studio di grande stimolo per pigiare l’acceleratore della transizione energetica, per un combustibile oramai troppo impattante e che rappresenta ancora la principale fonte energetica in alcuni paesi europei.

Scarica il nuovo studio “Solar Photovoltaic Electricity Generation: A Lifeline for the European Coal Regions in Transition” di CCE 

Sauro Secci

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Orto bioattivo per il corpo e per l’anima: il nuovo progetto de “La Parrocchia dell’Invisibile”

Il Casentino è da sempre terra di grande spiritualità e di profondo misticismo, per la presenza di luoghi storici di assoluto riferimento per la spiritualità come La Verna e Camaldoli, ma anche di esperienze rinnovate come quella della Fraternità di Romena che gravita intorno alla omonima, millenaria pieve e che, dalla sua fondazione, l’ha vista trasformarsi in una autentica costellazione di eremi tornati a nuova vita, intorno a chiese rurali di rara bellezza anche per la loro valenza ambientale.

     

Una di queste realtà è indubbiamente quella de La Parrocchia dell’Invisibile, della quale sono anche affezionato collaboratore, animata dall’opera de caro amico prete di strada ed esperta guida in Terra Santa Luca Buccheri e della educatrice professionale modenese e sua stretta collaboratrice, Monica Rovatti e che ha trovato da oltre un anno la sua dimora nella chiesa rurale di Terzelli. Una chiesa, quella di Terzelli che, pur in assenza di specifica documentazione in merito, si ritiene di origine romanica, come la maggior parte delle chiese rurali casentinesi, costruite nel XII-XIII secolo (link sito FAI).

La prima menzione della chiesa di Terzelli risale al 1299, ricordata tra i 17 popoli costituenti il piviere di San Martino a Vado. Si tratta di un luogo che, con la progressione dei lavori di restauro, sta divenendo il cuore pulsante della “Parrocchia dell’Invisibile” e delle sue molteplici attività (www.terradelsanto.it), un luogo di spiritualità e accoglienza per i viandanti di oggi, che nella logica nomade ed itinerante trova oramai da anni la sua essenza con un programma di proposte itineranti nei luoghi più belli del nostro paese nelle proposte de “La Tenda e la Vela” (link per scaricare il pdf) .

Proprio dopo la prima fase degli interventi di ristrutturazione è stato intrapreso anche un percorso legato ad una visione più integrata dell’ecologia, troppo spesso relegata agli impatti delle attività umane sull’ambiente, che mira a ridefinirne il perimetro, integrando in esso i tanti aspetti dell’ecologia del corpo e dell’anima e delle profonde interazioni anche con i regni vegetale, minerale ed oltre.

Per questo, nell’ambito delle diverse attività di coinvolgimento dei sognatori irriducibili in percorsi di lavoro di gruppo, uno degli ambiti su cui ci si sta muovendo è quello di uno dei simboli di comunità, nel segno del coltivare e custodire, così ben espresso dalla Genesi (Gen 2,15) Il Signore Dio prese l’uomo e lo pose nel giardino di Eden, perché lo coltivasse e lo custodisse“, rappresentato dall’orto.

Un abbraccio grande quello che l’orto rappresenta per nutrire il corpo ma anche l’anima, visto che si tratta della realizzazione di un “orto bioattivo”, tipologia che va oltre le pratiche del biologico e biodinamico, ispirandosi al funzionamento delle grandi foreste pluvali del pianeta. Una tipologia di orto ben nota ai lettori di questo sito, come uno dei pilastri di Ecofuturo Festival sia nei suoi principi, visto che può essere fatto anche da portatori di handicapp e di cui abbiamo parlato nel post ““Fatti l’orto”: l’orto bioattivo che produce ininterrottamente per dieci anni“, sia per il valore “nutraceutico”, cioè come alimenti prodotti sia dal valore nutritivo che terapeutico (vedi post “Sei pronto a mangiare sano? L’agricoltura conquista l’urbe a Firenze“) .

Il progetto, che ha visto in questi giorni la prima fase di impostazione dell’orto, con la encomiabile assistenza dell’Architetto Alessandro Esteri, ha avuto anche la visita al sito di Terzelli dell’ideatore dell’Orto Bioattivo, Andrea Battiata, che si è intrattenuto con i volontari impegnati nel campo di lavoro, per approfondire diversi aspetti legati ad ambiente e salute del corpo e dell’anima. 

Il progetto di Terzelli non si limita alla sola costruzione di un orto ad uso comunitario, ma si propone di diventare luogo di aggregazione, socialità e formazione con l’organizzazione di momenti dedicati alla scoperta di un’agricoltura sostenibile associati alla spiritualità della terra. La connessione tra il lavorare la terra e il vivere la vita godendo delle piccole cose diverrà così spunto per corsiattività didattiche e momenti conviviali aperti a tutti. Ecco perché all’interno dell’orto ci sarà uno spazio conviviale, con una tavolata per accogliere tutte queste attività.

In occasione di questa importante tappa di un percorso che si preannuncia lungo, articolato e partecipato, La Parrocchia dell’Invisibile ha organizzato una CAMPAGNA DI RACCOLTA FONDI per la realizzazione di un ORTO SOCIALE BIOATTIVO A TERZELLI dal 17 luglio al 17 novembre 2019. 

Una raccolta fondi per realizzare uno dei sogni di Terzelli: l’orto del futuro a impatto zero, con l’aiuto della piattaforma informatica, messa a disposizione da Banca Etica. 

Vedi di cosa si tratta ed eventualmente dona la tua offerta seguendo questo link

Sauro Secci

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Tecnologie di accumulo: un nuovo modello di comparazione dei costi

Quello dei sistemi di accumulo è il settore determinante nel  percorso di migrazione verso un nuovo modello di mobilità elettrica ed anche, nelle applicazioni stazionarie, verso un nuovo modello energetico distribuito, basato sulle rinnovabili.

Per questo un tema di ricercatori dell’Imperial College di Londra ha sviluppato un nuovo modello per la determinazione e la comparazione dei costi di 9 diverse tecnologie di stoccaggio nell’arco della loro vita, con le batterie al litio che si propongono come la tecnologia più economica nei prossimi decenni del quale si da conto in un articolo pubblicato in questi giorni sulla rivista scientifica Joule (link in calce al post).

Un ambito decisivo già nel momento di acquistare per esempio un auto, dove oltre alla valutazione sul prezzo di acquisto ma anche i costi di esercizio durante l’intera vita, come le spese per il carburante e per la manutenzione. Proprio su questa filosofia di base hanno mosso la loro azione i ricercatori dell’Imperial College di Londra nella scelta dell’approccio di valutazione su quale tecnologia di storage investire. Per questo il team di ricerca ha messo a punto un modello d’analisi in grado di determinare i costi di 9 soluzioni di accumulo di energia elettrica, durante tutto il corso della loro vita, su 12 diversi ambiti applicativi, spaziando dal capostipite di tutti i sistemi di accumulo come il pompaggio idroelettrico (PHES-pumped hydro energy storage), all’accumulo ad aria compressa (CAES), dalle batterie al litio alla produzione di idrogeno, dalle batterie al vanadio redox (VRB- Vanadium Redox Battery) ai sistemi a volano (FlyWheel). Nella figura seguente, tratta dall’articolo pubblicato su Joule, due scenari evolutivi delle diverse tecnologie di accumulo, traguardati rispettivamente al 2020 ed al 2040.

Uno degli autori del team di ricerca britannico, Iain Staffell, docente del Center for Environmental Policy del college commenta il lavoro di ricerca: “Abbiamo scoperto che le batterie agli ioni di litio stanno seguendo le orme dei pannelli solari in silicio cristallino. Una volta erano costose e adatte solo alle applicazioni di nicchia, ma ora vengono prodotte in grandi volumi e i loro costi stanno scendendo molto più velocemente rispetto alle tecnologie di storage concorrenti”.

Si tratta di un modello che utilizza per le sue elaborazioni, i dati di oltre 30 studi peer-reviewed, evidenziando che, pur essendo al momento la tecnologia di storage più economica quella storica del pompaggio idroelettrico, dove l’acqua viene pompata a un bacino di riserva e poi rilasciata quando necessario azionando delle turbine, progressivamente i costi di questa soluzione non diminuiscono, mentre quelli delle batterie agli ioni di litio si riducono significativamente, proponendosi come opzione più conveniente per la maggior parte delle applicazioni dal 2030, anche quelle stazionarie. Come afferma poi il primo autore della ricercaOliver Schmidt, “Personalmente, ero sempre piuttosto scettico nei confronti dello storage al litio per applicazioni stazionarie, ma quando si tratta del pianificato, costo di investimento, funzionamento e ricarica, durata della tecnologia, efficienza e degrado delle prestazioni, le batterie agli ioni di litio combinano costi decrescenti e con prestazioni sufficienti a dominare la maggior parte delle applicazioni del sistema energetico. Mi sarei aspettato invece che le altre soluzioni potessero sovraperformarle in alcune applicazioni”.

Link articolo rivista Joule 

Sauro Secci 

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Il ruolo dell’auto elettrica nella transizione energetica: un nuovo report di IRENA

La progressiva quota di veicoli elettrici nel contesto della mobilità, si colloca nel più ampio contesto di migrazione verso un modello energetico distribuito, bidirezionale e quindi intelligente, basato sulle energie rinnovabili, nel quale il bilanciamento della rete verrà a sua volta gestito in modalità di intelligenza distribuita.

   

Ad approfondire questo specifico aspetto della mobilità elettrica, un nuovo rapporto di IRENA, nel quale si esplora come la sempre più ampia diffusione di auto elettriche potrebbe creare, proprio grazie a nuovi protocolli intelligenti,  una considerevole capacità di accumulo, utile proprio al bilanciamento delle reti elettriche e all’integrazione delle fonti rinnovabili, che hanno tra loro anche energie discontinue molto significative come eolico e fotovoltaico.

Nel suo ultimo report dal titolo “Innovation Outlook: smart charging for electric vehicles, IRENA, illustra ai decisori politici le modalità di sfruttamento delle potenzialità offerte dall’evoluzione tecnologica, in atto nell’ambito della mobilità elettrica, a sostegno della transizione energetica dalle energie fossili a quelle rinnovabili.

L’aspetto di base costituto dal tempo medio nel quale una macchina rimane parcheggiata, pari al 95% e quindi, attraverso una seria pianificazione e una adeguata infrastruttura di rete, questo aspetto potrebbe trasformare i veicoli elettrici collegati alla rete in grandi sistemi di accumulo, adottando sistemi di ricarica intelligente bidirezionale, nella quale, quando la batterie del mezzo è carica, diviene a sua volta un elemento di scambio a sostegno della rete elettrica stessa.

Come ha affermato presentando il report Dolf Gielendirettore dell’Innovation and Technology Centre di IRENA, “La ricarica intelligente è una delle innovazioni che IRENA sta seguendo da vicino e che presenta numerosi vantaggi. Riducendo lo stress che la ricarica delle auto elettriche potrebbe creare sulla rete, essa può rendere i sistemi elettrici più flessibili, consentendo l’integrazione di elevate quote di energia rinnovabile nelle reti esistenti e favorendo una mobilità a basse emissioni di C02.


Sono già molti i sistemi intelligenti di ricarica di questo tipo come il cosidetto V2G (Vehicle-to-Grid), che consente al veicolo elettrico non soltanto il prelievo di energia dalla rete, ma anche l’immissione nella stessa. Una tecnologia, quella  V2G, che può addirittura dare opportunità di guadagno ai proprietari di auto elettriche, fornendo servizi ausiliari alla rete.

Come afferma al riguardo l’analista di IRENA Francisco Boshell, “Ne abbiamo visto un esempio nel Regno Unito, nei Paesi Bassi e in Danimarca. Ad esempio, dal 2016, Nissan, Enel e Nuvve hanno avviato dei progetti pilota di gestione dell’energia che hanno consentito ai proprietari di veicoli elettrici di operare come hub … e di guadagnare denaro, immettendo nella rete l’energia accumulata tramite i caricabatterie bidirezionali di Enel”.

Un ambito molto importante per permettere una fluidità nella migrazione delle reti elettriche verso il modello distribuito, visto che la diffusione di veicoli elettrici (EV) a cui assisteremo nei prossimi anni viene stimata in oltre 1 miliardo di auto elettriche in circolazione entro il 2050, ponendosi come elemento di svolta per la transizione energetica e la mobilità sostenibile, con i redattori del nuovo rapporto che invitano i decisori politici a coglierne tutte le opportunità. 

Link per scaricare il nuovo Rapporto di IRENA “Innovation Outlook: smart charging for electric vehicles” 

 Sauro Secci

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Sistemi di accumulo: nuove ulteriori prospettive per le batterie al sale

La ricerca nell’ambito dei sistemi di accumulo è sempre più cruciale nella decarbonizzazione dei modelli energetici e nella loro migrazione verso la dimensione distribuita ed intelligente basata sulle energie rinnovabili ed ancor più importante è disporre di più famiglie tecnologiche di riferimento, per diversificare le materie prime di base, che vedono oggi il litio come materiale di punta (foto di testata fonte: Saltx).

Per questo, oltre ai nuovi sistemi di accumulo che vedono le tecnologie basate sul litio ad essere in questo momento quelle di punta, si affiancano soluzioni come quelle delle batterie al sale che già ottimi riscontri stanno avendo sul campo grazie ad una azienda italiana come la FIAMM (seppure oggi controllata da Hitachi) (vedi post “Batterie e sistemi di accumulo: anche una grande storia italiana a colpi di “clacson” e un po’ di “sale” nella zucca”, che già dal 2011 ha lavorato su questa linea di ricerca di batterie sodio-nichel,  alternativa al litio, in grado di utilizzare un elemento di grande disponibilità in natura come il sale da cucina per l’alimentazione energetica. Numerosi i vantaggi presentati dal sale come elemento dal costo contenuto, di facile reperibilità, senza rischi per la salute, il quale riesce a mantenersi “attivo” anche in caso di black out oltre a possedere una piena riciclabilità. 

Una linea che sta avendo riscontri nei diversi ambiti applicativi dell’accumulo di energia, dalle applicazioni industriali, all’automotive, all’accumulo domestico integrato con il fotovoltaico come per esempio con la soluzione ZheroSystem, (vedi post “Sistemi di accumulo e rinnovabili: arriva l’accumulo “Zhero”, 100% Made in Italy“).

Questa volta però, per parlare di nuovi promettenti sviluppi di questa famiglia tecnologica di sistemi di accumulo a bassissimo impatto ambientale, dobbiamo varcare i confini nazionali, visto che l’azienda energetica svedese Vattenfall ha annunciato in questi giorni il lancio di un nuovo progetto presso uno dei propri stabilimenti, che vede il sale, coniugato con le nuove nanotecnologie, protagonista per stoccare energia elettrica prodotta da impianti fotovoltaici ed eolici, effettuando una serie di test su una nuova tecnologia.

Il progetto pilota, che prenderà il via in estate nello stabilimento Reuter-C di Berlino, vede infatti come cuore del nuovo impianto di stoccaggio Vattenfall un sistema sviluppato dalla svedese SaltX, con cristalli di sale avvolti da nanomateriale.  Nella sostanza, per immagazzinare energia, nella fase di carica i cristalli di sale vengono scaldati tramite il passaggio di un flusso elettrico. Nella successiva fase di scarica invece vengono generati simultaneamente calore a temperature di termoriscaldamento e quindi per teleriscaldamento e vapore riutilizzabile in processi industriali.

Come illustrato efficacemente dal breve video riportato in calce al post, l’intero sistema è composto di 4 componenti fondamentali:

  • 2 serbatoi di stoccaggio (1 per il sale caricato elettricamente e l’altro per quello scaricato);
  • 2 reattori (1 per caricare il sale, l’altro per scaricarlo). 

Un sistema sulla carta davvero dalle grandi opportunità e, secondo la stessa Vattenfall, il sistema pilota da 10MW installato nei pressi di Berlino, verrà interconnesso all’esistente impianto di teleriscaldamento della città tedesca.

Come ha spiegato Markus Wittresponsabile del progetto presso Vattenfall “Nei prossimi mesi, raccoglieremo dati essenziali per capire se e quanto questa tecnologia possa essere usata nel nostro settore – ha spiegato  – Verificheremo questioni come quanto sale è necessario, quanto velocemente reagisce il medium di stoccaggio e come possiamo controllare il processo”.

Un progetto dai diversi aspetti interessanti e promettenti, che si propone come il primo tentativo su scala industriale per il procedimento sviluppato da SaltX, con le due aziende svedesi, che dichiarano che la “batteria al sale” potrebbe essere ricaricata diverse migliaia di volte con l’energia stoccata che potrebbe essere disponibile per settimane, persino mesi senza perdite.

Un sito, quello berlinese scelto per portare avanti la sperimentazione, non casuale, dal momento che si tratta del più grande progetto europeo di produzione di energia tramite la conversione di calore proveniente da stoccaggio di acqua calda, con la stessa compagnia Vattenfall che prevede entro il 2030, il completo abbandono del carbone come fonte energetica nel sito tedesco.

Nel breve video seguente è efficacemente rappresentato il flusso di processo del nuovo sistema di accumulo in via di sperimentazione.

Sauro Secci

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Cambiamenti climatici: le disastrose conseguenze dello scoglimento dei ghiacci con un climalterante poco noto

Quando si parla di cambiamenti climatici vengono evocati gas climalteranti di grande notorietà come la CO2 e il metano, nel contesto del sestetto che fu normato nel 1997 con la emissione del Protocollo di Kyoto, ignorando la grande insidia che viene dall’effetto dello scioglimento dei ghiacci e da un gas climalterante meno noto come il protossido di azoto, dall’enorme potere climalterante. (permafrost, esposto e in scongelamento vicino a Longyearbyen, Norvegia – Foto di John Shaw).

Proprio il progressivo scioglimento del permafrost artico sta rilasciando in atmosfera una quantità di protossido d’azoto di ben 20 volte superiore alle previsioni. A lanciare questo allarme è una ricerca condotta dalla Harvard University, la quale, dopo che molti studi sulle emissioni climalteranti legate allo scioglimento del permafrost si sono sino ad oggi concentrate su due dei principali gas serra, CO2 e metano, si è concentrata invece su questo poco conosciuto gas climalterante, dopo che anche l’ultimo report del 2010 dell’EPA (Agenzia americana per la protezione dell’ambiente), aveva considerato “trascurabili” le emissioni di protossido d’azoto associate a tale fenomeno.

La nuova ricerca, pubblicata sulla rivista Atmospheric Chemistry and Physics (scaricabile in calce all’articolo), ha evidenziato come il permafrost presente in Alaska sta rilasciando attualmente quantità di protossido nettamente superiori alle previsioni, con il professor Jordan Wilkerson, dottorando e primo autore dello studio presso il laboratorio di Chimica atmosferica ad Harvard che avverte che “Ulteriori piccoli incrementi di emissioni di protossido d’azoto potrebbero determinare gli stessi effetti sul cambiamento climatico di un enorme rilascio di CO2”.

Un gas difficilmente intercettabile il protossido d’azoto con la strumentazione normalmente utilizzata per le emissioni di gas serra, ma con un potere climalterante e quindi con la capacità di trattenere il calore terrestre fino a 300 volte superiore all’anidride carbonica. A seguire una eloquente tabella elaborata a suo tempo da IPCC che illustra il potere climalterante dei principali gas serra su diverse scale temporali.

Uno studio, quello dei ricercatori statunitensi, che ha raccolto una serie dati a partire dal 2013 su quattro diversi gas serra come metano, anidride carbonica, vapore acqueo e protossido d’azoto, utilizzando un piccolo velivolo con volo a 50 metri dal suolo, con il quale è sono stati sorvolati oltre 310 chilometri quadrati di territorio dell’Alaska, ricoperto dal permafrost. Il dato più sconcertante durante la campagna è stato scoprire che in appena un mese, la quantità di protossido d’azoto raccolta dal laboratorio mobile ha superato la quota stimata dal report dell’EPA del 2010 relativa ad un anno intero.

Nel frattempo anche altri studi con rilevamenti effettuati questa volta con dati derivati da sensori fissi al suolo installati sul suolo della tundra e carotaggi di permafrost poi scaldati artificialmente in laboratorio, hanno confermato le ipotesi del team di ricerca guidato dal dottor Wilkerson.

Ma gli effetti dilanianti sul clima del protossido di azoto non finiscono qui, dal momento che, oltre ad essere un potente gas serra, questo gas, una volta raggiunta la stratosfera, viene convertito da luce e ossigeno in uno dei principali gas causa del buco dell’ozono.

Lo stesso coordinatore del team di ricerca Wilkersonconclude con un interrogativo anche sulle evoluzioni del fenomeno rilevando come “Non abbiamo idea di quanto le emissioni di protossido possano aumentare nel futuro. Né sapevamo che fossero significative fino a quando non abbiamo osservato i risultati dello studio”.

Link articolo rivista Atmospheric Chemistry and Physics “Permafrost nitrous oxide emissions observed on a landscape scale using the airborne eddy-covariance method”

Sauro Secci 

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