Cambiamenti climatici: il ruolo delle grandi campagne alluvionali

Sono sempre più frequenti gli eventi climatici estremi che, oltre a richiamare la necessità di un sempre più prioritario pacchetto di azioni di decarbonizzazione dei sistemi, richiedono la messa in atto di altrettanto importanti azioni di protezione ambientale. Proprio in questo ambito diviene di grande urgenza il ripristino dello stato naturale delle pianure alluvionali europee, fortemente compromesse dalla selvaggia antropizzazione degli ultimi decenni: è necessario coniugare protezione ambientale e resilienza climatica.

A sostenere tutto questo è l’Agenzia europea dell’ambiente (EEA) nel nuovo documento “Why should we care about floodplains?” (link in calce al post) che analizza i potenziali benefici legati al ripristino di aree naturali lungo il corso dei fiumi.

In un contesto nel quale molti studi di settore prevedono che il cambiamento climatico determinerà un incremento della frequenza delle alluvioni e del tasso di siccità in molte regioni europee, le pianure alluvionali sono chiamate a svolgere un ruolo di cuscinetto naturale, fornendo più spazio all’acqua durante le precipitazioni abbondanti, impedendo nel contempo la formazione di onde alte e veloci nei fiumi e rilasciando lentamente le risorse idriche che hanno immagazzinato durante le stagioni secche, potendo mitigare così i pesanti effetti dei periodi siccitosi.

Un quadro sconfortante quello stracciato nello studio EEA, con ben il 70-90% di queste zone in Europa che risulta essere degradato dal punto di vista ecologico a causa delle attività umane. Sono molte oggi le principali città europee che insistono in pianure alluvionali (e che ospitano in media il 15% della popolazione europea), con paesi come Austria, Paesi Bassi, Slovacchia e Slovenia dove tale percentuale arriva a superare il 25%. Un contesto caratterizzato da una crescente urbanizzazione unitamente ad una più ampia superficie agricola: condizioni che determinano profondi cambiamenti nei sistemi fluviali, con il prosciugamento di queste preziosissime zone cuscinetto.

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Altro aspetto di compromissione è rappresentato dalle soluzioni messe in atto sino ad oggi dall’uomo, compresi i progetti per il controllo delle piene, lo sfruttamento idrico e la produzione idroelettrica, i quali hanno contribuito notevolmente a disconnettere i fiumi dalle loro pianure alluvionali, riducendone notevolmente il ruolo fondamentale nella mitigazione dei cambiamenti climatici e degli eventi meteo estremi.

Come spiega EEA nel documento, “Oltre alla protezione dalle alluvioni e dalla siccità le pianure alluvionali naturali possono prevenire l’erosione, migliorare la formazione del suolo, purificare l’acqua rifornendo i serbatoi di acque sotterranee e sostenere la conservazione di habitat e specie, compresi molti uccelli. Tuttavia, la stragrande maggioranza di questi habitat presenta uno stato di conservazione inadeguato o inadeguato”.

Sauro Secci

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XIV Rapporto Qualità ambiente urbano 2018 di ISPRA: il triste primato dell’inquinamento di Brescia

Puntuale anche quest’anno, con una precisa radiografia alla qualità dell’ambiente urbano delle nostre città, arriva il “Rapporto Ispra-Snpa ‘Qualità dell’ambiente urbano”, presentato nei giorni scorsi presso il Senato della Repubblica da Stefano Laporta e da Alessandro Bratti, rispettivamente Presidente e Direttore Generale di Ispra.

Ad aggiudicarsi la maglia nera, nella classifica elaborata dal nuovo Rapporto, una città martoriata dagli impatti ambientali come Brescia, ben nota purtroppo anche come SIN da bonificare per il grande inquinamento da PCB, essendo stata sede per decenni di un sito altamente inquinante (vedi post Ippocampo “Se Brescia avesse il mare….” ). Nella città lombarda sono state ben 87 le giornate nelle quali sono stati sforati i valori giornalieri di PM10 consentiti. A completare il triste podio figurano le città di Torino e di Lodi con 69 giorni. Passando alla parte opposta della classifica, a fornire la migliore qualità ambientale ai propri abitanti è la città di Viterbo, dove nel corso del 2018 non si è mai registrato alcun superamento del limite giornaliero di PM10 (50 µg/m³). Passando ad un altro insidioso inquinante atmosferico come l’NO2 (biossido di azoto) nel 2017 il valore limite annuale è stato superato in almeno una delle stazioni di monitoraggio di 25 aree urbane, facendo registrare inoltre più di 25 giorni di superamento dell’obiettivo a lungo termine per l’ozono in 66 aree urbane su 91 per le quali erano disponibili dati e il superamento del valore limite annuale per il PM2,5 (25 µg/m³) in 13 aree urbane su 84.

Non mancano comunque segnali positivi, con i trend relativi alle concentrazioni di PM10, PM 2,5 (polveri sottili con diametro <= a 2,5 micrometri) e NO2 (biossido di azoto) che fanno registrare una diminuzione e le emissioni di PM10 primario, prodotto da riscaldamento domestico e trasporti, ma anche da industrie e altri fenomeni naturali, in diminuzione del 19% in dieci anni, passando dalle 45.403 tonnellate (Mg) del 2005 alle 36.712 tonnellate (Mg) del 2015.

Ad integrare il quadro delle buone notizie per le aree urbane del nostro paese anche la crescita della sharing mobility, con un incremento di oltre il doppio del numero di vetture di tale servizio nel triennio 2015-2017, con l’83% delle 48.000 nuove unità messe su strada nel 2017, costituito da biciclette, il 16% da auto e l’1% da scooter.

Passando ad un altro argomento reso sempre più attuale dalle cronache dei nostri giorni, come quello legato al dissesto idrogeologico ed al consumo di suolo, non si registrano purtroppo segni di rallentamento di quest’ultimo, con i comuni italiani che si ritrovano non solo a dover fronteggiare il rischio idrogeologico, ma anche le ingenti perdite economiche generate. Infatti nel periodo 2016-2017 le 120 città analizzate da ISPRA hanno perso complessivamente circa 650 ettari di suolo, corrispondente ad una perdita di servizi ecosistemici associati stimabile in circa 215-270 milioni di euro. In cima a quest’altra triste classifica si collocano Napoli e Milano, con la percentuale di suolo consumato più alta, rispettivamente 34,2% e 32,3%, anche se a far registrare la perdita economica più significativa tra le città metropolitane è Roma, con un’emorragia che si colloca tra i 25 e i 30 milioni di euro. Altro fenomeno in cui Roma fa registrare un triste primato è quello ben noto è quello relativo ai fenomeni di sprofondamento, con ben 136 nuove voragini che si sono aperte negli ultimi 10 mesi del 2018.

A livello di rischio frane e alluvioni, il 3,6% delle città, dove risiedono quasi 190 mila abitanti, si configura nelle classi a maggiore pericolosità di frane, con valori che salgono al 17,4%, superando anche la media nazionale del’8,4%, quando si parla di rischio di alluvioni nello scenario medio. In questo ambito i comuni più popolosi a rischio frana nel nostro paese risultano oggi Napoli, Genova, Catanzaro, Chieti, Massa e Palermo.

Dei 5.248 interventi messi in atto per fronteggiare il dissesto su l’intero territorio nazionale 460 riguardano i 120 comuni considerati dal rapporto con la probabilità di alluvione che però è superiore alla media nazionale. In particolare la percentuale di aree a pericolosità media P2 (tempo di ritorno tra 100 e 200anni) è pari al 17% del territorio dei 120 comuni, mentre il dato nazionale si attesta all’8,4%. Inoltre, la popolazione a rischio alluvioni nelle stesse aree di 2.195.485 abitanti è pari al 12% della popolazione residente a fronte di un dato nazionale del 10,4%. I Comuni con oltre 50.000 abitanti a rischio alluvioni sono 14 e 7 Città metropolitane con oltre 100.000 abitanti a rischio.

Relativamente all’ambito dei finanziamenti ai comuni, per Genova sono stati stanziati di 354 mln € (di cui solo 2,66 mln € su progetti già conclusi), per Milano 171 mln € (compresi 25,40 mln € di progetti conclusi), per Firenze 118 mln €, di cui solo 830 mila euro sono relativi a progetti conclusi. Nelle 14 città metropolitane sono invece 917 gli interventi per un importo totale pari a 1 miliardo e 845 mln di euro.

Ovviamente molto più ampio ed articolato il numero di indicatori sviluppati nell’ambito del Rapporto per sviscerare le tante dimensioni della qualità urbana come:

  1. fattori sociali ed economici
  2. suolo e territorio
  3. infrastrutture verdi
  4. acque
  5. inquinamento dell’aria e cambiamenti climatici
  6. rifiuti urbani
  7. attività industriali in ambito urbano
  8. trasporti e mobilità
  9. esposizione all’inquinamento elettromagnetico ed acustico
  10. azioni e strumenti per la sostenibilità locale

Link per scaricare le sezioni del  XIV Rapporto Qualità dell’ambiente urbano – Edizione 2018

Link IspraTV “La qualità dell’ambiente urbano”

Sauro Secci

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Transizione energetica e accumulo: cobalto in riserva

La grande crescita esponenziale prevista per i prossimi anni dagli analisti energetici e l’atteso boom del settore della mobilità elettrica, unito alla transizione in atto nei modelli energetici distribuiti sempre più basati sulle energie rinnovabili, richiede forti attenzioni verso materiali come il cobalto, componente di grande utilizzo nelle tecnologie delle batterie al litio, che rischia di andare velocemente in riserva, come indicato in uno specifico rapporto dal Centro comune di ricerca della Commissione Europea (ICR) nel quale vengono suggerite alcune azioni specifiche per un miglioramento del mercato, evitando un stallo nella crescita della mobilità elettrica.

E’ infatti lo stesso team di scienziati del Centro comune di ricerca (JRC) della Commissione europea ad indicare come, se tali trend dovessero continuare, fra due anni la domanda di cobalto dovrebbe superare l’offerta, mettendo a repentaglio l’armonica crescita dell’e-mobility non solo in Europa ma anche nel resto del mondo. Nel nuovo studio pubblicato dal JCR dal titolo  “Cobalt: demand-supply balances in the transition to electric mobility” , scaricabile in calce al post,  vengono affrontati i rischi legati all’approvvigionamento europeo del minerale, proponendo alcune soluzioni spaziando sull’intera filiera di produzione, dalle nuove esplorazioni minerarie al fronte del riciclo delle batterie. Come sostengono i ricercatori del JRC infatti “Poiché lo stock mondiale dei veicoli elettrici dovrebbe aumentare dai 3,2 milioni del 2017 a 130 milioni nel 2030, la domanda complessiva di cobalto potrebbe triplicare nel prossimo decennio, superando l’offerta nel 2020”.

Si tratta in realtà di una problematica già sentita dal mercato europeo, con la produzione annua di cobalto in UE attualmente attestata a circa 2300 tonnellate, a fronte di una domanda di quasi nove volte superiore, con il Vecchio Continente destinato a vedere crescere ulteriormente questo divario, divenendo sempre più dipendenti dalle importazioni, in un contesto di mercato destinato alla saturazione e caratterizzato dallo strapotere cinese.

La Cina ha infatti assunto posizioni di predominio in ciascuna delle fasi dell’intera filiera, dall’estrazione mineraria alla lavorazione dei metalli, aggiudicandosi per i prossimi tre anni ben un terzo della produzione del Congo, paese che detiene oltre la metà della produzione mondiale di cobalto, con un prezzo del minerale destinato ad aumentare contestualmente all’incremento della domanda globale.

Secondo il rapporto del JRC si tratterebbe di rischi destinati a perdurare in futuro, con un aumento nel breve termine ma con la possibilità di diminuire tra il 2020 e il 2030, quando i progetti di esplorazione attualmente in corso potrebbero aggiungere nuovi fornitori diversificando il mercato. L’aspetto più pressante secondo i ricercatori del JRC è rappresentato dal fatto che sostituire il cobalto con altri metalli è tecnicamente possibile e potrebbe ridurre la domanda proveniente dalla produzione di veicoli elettrici di quasi il 30%. Tuttavia, la sostituzione non sarà sufficiente a risolvere lo squilibrio nel medio-lungo termine”.

Passando alle azioni specifiche suggerite dallo studio del JRC per migliorare la situazione del mercato,tra le quali le principali sono:

  • promuovere l’estrazione del cobalto attirando investimenti privati nell’esplorazione dei minerali migliorando le condizioni normative;
  • consolidare gli accordi commerciali con paesi come Australia e Canada, la cui importanza come produttori di cobalto è destinata a crescere in futuro;
  • assicurare che le batterie usate, ivi incluse quelle dei veicoli elettrici ibridi plug-in, siano raccolte in modo efficiente per incrementare il riciclo del cobalto;
  • esplorare modi per portare nel mercato soluzioni chimiche a basso tenore di cobalto ed alternative cobalt-free.

Link per scaricare lo Studio del JRC “Cobalt: demand-supply balances in the transition to electric mobility

Sauro Secci

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XIV Rapporto Qualità ambiente urbano 2018 di ISPRA: il triste primato dell’inquinamento di Brescia

Puntuale anche quest’anno, con una precisa radiografia alla qualità dell’ambiente urbano delle nostre città, arriva il “Rapporto Ispra-Snpa ‘Qualità dell’ambiente urbano”, presentato nei giorni scorsi presso il Senato della Repubblica da Stefano Laporta e da Alessandro Bratti, rispettivamente Presidente e Direttore Generale di Ispra.

Ad aggiudicarsi la maglia nera, nella classifica elaborata dal nuovo Rapporto, una città martoriata dagli impatti ambientali come Brescia, ben nota purtroppo anche come SIN da bonificare per il grande inquinamento da PCB, essendo stata sede per decenni di un sito altamente inquinante (vedi post Ippocampo “Se Brescia avesse il mare….” ). Nella città lombarda sono state ben 87 le giornate nelle quali sono stati sforati i valori giornalieri di PM10 consentiti. A completare il triste podio figurano le città di Torino e di Lodi con 69 giorni. Passando alla parte opposta della classifica, a fornire la migliore qualità ambientale ai propri abitanti è la città di Viterbo, dove nel corso del 2018 non si è mai registrato alcun superamento del limite giornaliero di PM10 (50 µg/m³). Passando ad un altro insidioso inquinante atmosferico come l’NO2 (biossido di azoto) nel 2017 il valore limite annuale è stato superato in almeno una delle stazioni di monitoraggio di 25 aree urbane, facendo registrare inoltre più di 25 giorni di superamento dell’obiettivo a lungo termine per l’ozono in 66 aree urbane su 91 per le quali erano disponibili dati e il superamento del valore limite annuale per il PM2,5 (25 µg/m³) in 13 aree urbane su 84.

Non mancano comunque segnali positivi, con i trend relativi alle concentrazioni di PM10, PM 2,5 (polveri sottili con diametro <= a 2,5 micrometri) e NO2 (biossido di azoto) che fanno registrare una diminuzione e le emissioni di PM10 primario, prodotto da riscaldamento domestico e trasporti, ma anche da industrie e altri fenomeni naturali, in diminuzione del 19% in dieci anni, passando dalle 45.403 tonnellate (Mg) del 2005 alle 36.712 tonnellate (Mg) del 2015.

Ad integrare il quadro delle buone notizie per le aree urbane del nostro paese anche la crescita della sharing mobility, con un incremento di oltre il doppio del numero di vetture di tale servizio nel triennio 2015-2017, con l’83% delle 48.000 nuove unità messe su strada nel 2017, costituito da biciclette, il 16% da auto e l’1% da scooter.

Passando ad un altro argomento reso sempre più attuale dalle cronache dei nostri giorni, come quello legato al dissesto idrogeologico ed al consumo di suolo, non si registrano purtroppo segni di rallentamento di quest’ultimo, con i comuni italiani che si ritrovano non solo a dover fronteggiare il rischio idrogeologico, ma anche le ingenti perdite economiche generate. Infatti nel periodo 2016-2017 le 120 città analizzate da ISPRA hanno perso complessivamente circa 650 ettari di suolo, corrispondente ad una perdita di servizi ecosistemici associati stimabile in circa 215-270 milioni di euro. In cima a quest’altra triste classifica si collocano Napoli e Milano, con la percentuale di suolo consumato più alta, rispettivamente 34,2% e 32,3%, anche se a far registrare la perdita economica più significativa tra le città metropolitane è Roma, con un’emorragia che si colloca tra i 25 e i 30 milioni di euro. Altro fenomeno in cui Roma fa registrare un triste primato è quello ben noto è quello relativo ai fenomeni di sprofondamento, con ben 136 nuove voragini che si sono aperte negli ultimi 10 mesi del 2018.

A livello di rischio frane e alluvioni, il 3,6% delle città, dove risiedono quasi 190 mila abitanti, si configura nelle classi a maggiore pericolosità di frane, con valori che salgono al 17,4%, superando anche la media nazionale del’8,4%, quando si parla di rischio di alluvioni nello scenario medio. In questo ambito i comuni più popolosi a rischio frana nel nostro paese risultano oggi Napoli, Genova, Catanzaro, Chieti, Massa e Palermo.

Dei 5.248 interventi messi in atto per fronteggiare il dissesto su l’intero territorio nazionale 460 riguardano i 120 comuni considerati dal rapporto con la probabilità di alluvione che però è superiore alla media nazionale. In particolare la percentuale di aree a pericolosità media P2 (tempo di ritorno tra 100 e 200anni) è pari al 17% del territorio dei 120 comuni, mentre il dato nazionale si attesta all’8,4%. Inoltre, la popolazione a rischio alluvioni nelle stesse aree di 2.195.485 abitanti è pari al 12% della popolazione residente a fronte di un dato nazionale del 10,4%. I Comuni con oltre 50.000 abitanti a rischio alluvioni sono 14 e 7 Città metropolitane con oltre 100.000 abitanti a rischio.

Relativamente all’ambito dei finanziamenti ai comuni, per Genova sono stati stanziati di 354 mln € (di cui solo 2,66 mln € su progetti già conclusi), per Milano 171 mln € (compresi 25,40 mln € di progetti conclusi), per Firenze 118 mln €, di cui solo 830 mila euro sono relativi a progetti conclusi. Nelle 14 città metropolitane sono invece 917 gli interventi per un importo totale pari a 1 miliardo e 845 mln di euro.

Ovviamente molto più ampio ed articolato il numero di indicatori sviluppati nell’ambito del Rapporto per sviscerare le tante dimensioni della qualità urbana come:

  1. fattori sociali ed economici
  2. suolo e territorio
  3. infrastrutture verdi
  4. acque
  5. inquinamento dell’aria e cambiamenti climatici
  6. rifiuti urbani
  7. attività industriali in ambito urbano
  8. trasporti e mobilità
  9. esposizione all’inquinamento elettromagnetico ed acustico
  10. azioni e strumenti per la sostenibilità locale

Link per scaricare le sezioni del  XIV Rapporto Qualità dell’ambiente urbano – Edizione 2018

Link IspraTV “La qualità dell’ambiente urbano”

Sauro Secci

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“Prendi l’energia solare e mettila in scatola”: un nuovo concetto di accumulo per il MIT

Quando tecnologie solari diverse come il fotovoltaico e il solare termodinamico a sali fusi si incontrano, alla continua ricerca di nuove soluzioni di accumulo energetico per la loro non programmabilità diretta, possono scaturire nuove tecnologie come quella messa a punto dai ricercatori del MIT (Massachusetts Institute of Technology) che prevede letteralmente di “mettere in scatola” l’energia solare.
(schema di testa tratto da articolo rivista Energy and Environmental Science)

Si tratta di un approccio davvero innovativo, basato sul concetto di “batteria solare” TEGS-MPV (Thermal Energy Grid Storage-Multi-Junction Photovoltaics), che coniuga in sè differenti soluzioni tecnologiche come l’accumulo a sali fusi del solare termodinamico e il fotovoltaico multi-giunzione, dando origine ad un sistema capace di stoccare il surplus d’energia elettrica rispetto alla domanda, immagazzinandola sotto forma di calore all’interno di grandi serbatoi contenenti silicio fuso incandescente e sfruttando la luce di tale incandescenza per generare nuova elettricità attraverso il fotovoltaico quando necessario.

L’ idea del MIT è ancora agli albori della fase sperimentale, ma i ricercatori sono confidenti che il loro progetto possa essere più conveniente rispetto alle batterie agli ioni di litio ed avere un costo di quasi la metà degli impianti idroelettrici a pompaggio, che costituiscono ancora oggi  la forma più economica di accumulo elettrico su scala di rete.

Il nuovo sistema prevede un grande serbatoio ad alto isolamento in grafite di 10 metri di larghezza,  contenente silicio liquido, mantenuto ad una temperatura “fredda” (.. si fa per dire.. ), di quasi 1.900° C. Una serie di tubi, esposti ad elementi riscaldanti, collegano poi questa struttura di accumulo ad un secondo serbatoio definito “caldo“.

Nel momento in cui il surplus di energia elettrica in rete entra nel sistema, questo viene convertito in calore nei tubi di collegamento tra le due cisterne sfruttando l’effetto Joule. Contemporaneamente, il silicio liquido viene pompato dal serbatoio freddo a quello caldo, assorbendo nel tragitto l’energia termica, scaldandosi fino a 2.400° C.

Al ritorno della domanda di elettricità da parte della rete, il semimetallo, che a quelle temperature è talmente caldo da divenire luminoso, è spinto attraverso una sorta di motore dove le celle solari sfruttano la sua luce bianca per produrre elettricità.

Come spiega Asegun Henry, Professore associato presso il Dipartimento di ingegneria meccanica del MIT, “Uno dei nomi affettuosi con cui le persone hanno iniziato a chiamare il nostro concept è ‘sole in scatola‘, coniato dal mio collega Shannon Yee al Georgia Tech. È fondamentalmente una fonte di luce estremamente intensa contenuta in una scatola che intrappola il calore”.

Secondo il team di progetto, uno di questi sistemi TEGS-MPV da solo potrebbe essere sufficiente per alimentare ben 100.000 abitazioni con costi contenuti e senza limitazioni geografiche.

Link articolo MIT News 

Link articolo con i risultati della ricerca, pubblicati sulla rivista Energy and Environmental Science

Sauro Secci

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Cambiamenti climatici: un ranking dei paesi che si impegnano di più

Il COP24 appena conclusosi a Katowice in Polonia, è stata anche l’occasione per presentare una ricerca commissionata all’Imperial College di Londra dalla compagnia energetica britannica Drax Group, finalizzata a stabilire i paesi del mondo più performanti in termini di azioni per contrastare i cambiamenti climatici.

Si tratta del rapporto “Energy Revolution: A Global Outlook”, scaricabile in calce al post, all’interno del quale è stata stilata una autentica classifica generale della rivoluzione energetica mondiale che ha valutato le misure attuate da 25 paesi a contrasto e mitigazione dei cambiamenti climatici, tra cui tutti i paesi G7 e i cosiddetti  BRICS (Brasile, Russia, India, Cina e Sudafrica), che rappresentano complessivamente l’80% della popolazione mondiale e il 73% delle emissioni di carbonio.

La griglia di valutazione delle prestazioni di ciascun paese utilizzata nella ricerca è stata imperniata su 5 parametri:

  • energia pulita;
  • combustibili fossili;
  • implementazione di veicoli elettrici;
  • capacità di stoccaggio del carbonio;
  • efficienza energetica di famiglie, edifici e trasporti.

Passando all’analisi dei risultati, a guidare la classifica Top25 dei paesi più virtuosi che hanno compiuto i  progressi più significativi nella migrazione dei loro ambiti energetici per limitare l’aumento della temperatura globale a 2 °C, la Danimarca, la Gran Bretagna e Canada, con l’Italia collocata soltanto al 17° posto. A fra registrare i risultati più significativi nella progressiva alienazione del carbone dal mix energetico, sono stati Regno Unito e Danimarca, con molti paesi asiatici tra cui Indonesia, India e Giappone in controtendenza, con un aumento della loro dipendenza dai combustibili fossili. I paesi che presentano il mix energetico più pulito sono invece Norvegia, Francia e Nuova Zelanda pur dipendendo fortemente oltre che dall’idroelettrico anche dal nucleare. Significativo il dato relativo ai veicoli elettrici del Regno Unito, che ospita la quinta flotta più grande al mondo di veicoli elettrici e dove 1 auto ogni 40 nuove immatricolate che è elettrica ma che in termini di utilizzo è nettamente battuto dalla Norvegia, dove la metà del parco pur numericamente modesto parco  auto norvegese che è elettrico, presentando anche il maggiore numero di punti di ricarica con la presenza di una postazione ogni 500 abitanti.

Passando all’efficienza energetica è l’Europa a confermarsi leader mondiale nell’edilizia sostenibile, con il parco residenziale di paesi come Portogallo, Germania, Paesi Bassi e Regno Unito che figurano tra i più efficienti energeticamente.

Proprio nel corso dell’evento di presentazione dello studio al COP24 di Katowice, il commento del direttore del team di ricerca, Iain Staffell dell’Imperial College, secondo il quale  “Si stanno facendo grandi passi avanti nella produzione globale di energia pulita e la capacità rinnovabile sta aumentando rapidamente in tutto il mondo. Anche i veicoli elettrici stanno rapidamente decollando, ma la quota di auto nuove vendute è ancora troppo bassa. Migliorare l’efficienza delle nostre case e industrie richiede uno sforzo urgente. Per contribuire a limitare i cambiamenti climatici, saranno inoltre necessari investimenti significativi nel Carbon Capture and Storage, poiché solo 6 paesi stanno attualmente investendo su questa tecnologia su vasta scala”.

Link per scaricare il Rapporto “Energy Revolution: A Global Outlook” 

Sauro Secci

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Basta bollire il latte! Ora si usa la CO2: la proposta di ENEA

L’incremento di efficienza energetica nei processi industriali è fondamentale per tagliare la bolletta energetica del nostro Paese, incrementando la competitività delle nostre aziende, Nel settore alimentare uno dei processi più importanti è indubbiamente quello della pastorizzazione anche per la sua dispendiosità energetica, ma obbligatorio e fondamentale per abbattere la carica batterica di diversi alimenti ad iniziare dal più famoso, cioè il latte pastorizzato, ed altri come vino, birra, succhi di frutta, uova e varie tipologie di conserve.

Proprio in questo ambito arriva la proposta di ENEA, che ha realizzato un prototipo di impianto di piccola taglia per la pastorizzazione degli alimenti a basso impatto ambientale che consente una riduzione dei consumi energetici del 70% nella fase di riscaldamento e del 42% sull’intero ciclo. Come noto il classico processo di pastorizzazione prevede il riscaldamento degli alimenti fino a 85 °C per una durata che può arrivare fino a 30 minuti, visto che ogni alimento ha tempi e temperature diverse del processo, per poi essere bruscamente raffreddato e conservato.

Differenza tra i profili di temperatura in un condensatore a HFC e in un gas cooler a CO2 in una pompa di calore per il riscaldamento di acqua (Fonte ENEA)

Si tratta del sistema ENEA PA.CO2 (PAsteurization withCO2) che impiega la CO2 come refrigerante, sfruttando l’energia estratta dall’aria o dall’acqua grazie ad una pompa di calore reversibile, la quale può sia scaldare che raffreddare il fluido da trattare. Il sistema PA.CO2 è dotato di un sistema di controllo innovativo in grado di ottimizzare ulteriormente il ciclo termodinamico ed incrementando l’efficienza della pastorizzazione, con un risparmio energetico totale verificato di oltre 3 kWh per ciclo.

Come spiega Raniero Trinchieri, del Laboratorio Sviluppo Processi Chimici e Termofluidodinamici per l’Energia di ENEA, “i pastorizzatori di piccola e media taglia effettuano le fasi di raffreddamento e conservazione post-pastorizzazione con un ciclo frigorifero standard mentre la fase di riscaldamento, ossia la pastorizzazione vera e propria, viene svolta con apposite resistenze elettriche, che incidono fortemente sui consumi energetici complessivi. In questo contesto le pompe di calore reversibili possono essere impiegate nella pastorizzazione, con benefici sia in termini di efficienza e risparmio energetico, sia di compatibilità ambientale in quanto il principio di funzionamento è in grado di garantire nel riscaldamento un effetto utile superiore alla potenza elettrica assorbita”.

Una parte dell’energia utilizzata nel processo è di fatto rinnovabile, dal momento che viene recuperata dall’aria o dall’acqua utilizzata per il riscaldamento del fluido. Come spiega poi Luca Saraceno, ricercatore di ENEA che ha collaborato al progetto “il fluido di lavoro può raggiungere temperature notevolmente superiori a quelle ottenibili con tecnologie tradizionali, consentendo quindi di effettuare la pastorizzazione con tempi e consumi molto minori”.

A validare il risparmio energetico conseguito da questo sistema di pastorizzazione una serie di test verificati dai ricercatori ENEA, secondo i quali è ipotizzabile una ulteriore riduzione dei consumi pari al 15%. Per questo nei prossimi mesi verranno effettuati ulteriori test, i cui risultati verranno resi noti nel corso del 2019.

Link riferimento Progetto PA.CO2 di ENEA (sito ENEA)

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