ENEA

Agenzia Nazionale per le nove tecnologie,
l’energia e lo sviluppo economico sostenibile
La Provincia di Roma
e l'ENEA
per un
futuro sostenibile
Educarsi
al futuro
in collaborazione con
Ministeri dell’Istruzione
Ministero dell’Ambiente
IFAD – Agenzia ONU per lo sviluppo
agricolo
ENEA - educarsi
al futuro
1
ACCORDO DI PARTENARIATO Provincia di Roma - ENEA
“Educare al risparmio energetico e all’utilizzo delle fonti rinnovabili”
L’ENEA e la Provincia di Roma, per il prossimo a.s. 2011/12, intendono
avviare un programma di collaborazione scientifica tra le scuole
superiori e un gruppo di ricercatori ENEA, finalizzato
all’aggiornamento dell’offerta formativa e alla sensibilizzazione degli
studenti.
L’obiettivo principale è realizzare, attraverso il lavoro comune di
esperti, docenti e studenti, un quadro di conoscenze interdisciplinari,
da divulgare su web, dedicato allo stato dell'ecosistema, ai
cambiamenti indotti dalla globalizzazione e alle innovazioni
scientifiche e tecnologiche in grado di assicurare un futuro
sostenibile del pianeta.
ENEA - educarsi al futuro
2
Il progetto vuole aiutare la scuola ad affrontare le nuove problematiche
che riguardano lo SVILUPPO SOSTENIBILE di tutto il pianeta
e per questo propone di avviare una collaborazione tra ricerca e scuola
per aggiornare le conoscenze e migliorare l’offerta formativa
ENEA - educarsi al futuro
3
Ciò che manca al nostro sistema educativo è
un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo...
......nulla ci insegna lo stato del mondo in cui siamo ”
Edgar Morin
per interessare lo studente alle conoscenze
e metterlo in grado di affrontare problematiche complesse
c’è bisogno di un approccio interdisciplinare
che superi l’attuale frammentazione in “materie”
ma c’è anche bisogno di un suo coinvolgimento emotivo
Il processo educativo parte dall’ emozione
legame emotivo studente – insegnante
legame emotivo studente – materia
desiderio di apprendere
volontà
gioia di sé
autostima
identità
educazione
formazione / istruzione
Nuovi saperi necessari per affrontare una questione complessa:
Costruire un Futuro sostenibile
1
La popolazione mondiale cresce drasticamente,
entro qualche decennio la terra ospiterà 9 miliardi di persone,
circa 3 miliardi più delle attuali
2
3
I nuovi abitanti nascono in maggioranza in regioni povere;
per raggiungere condizioni di vita accettabili avranno bisogno
di quantità sempre maggiori di energia e di risorse naturali
La terra è un ecosistema chiuso, le sue risorse sono limitate,
lo sviluppo imposto dall’uomo,
non può “superare” i limiti biofisici del pianeta
La terra è un ecosistema chiuso
è possibile realizzare
uno sviluppo illimitato
dentro
un eco-sistema
limitato
?
8
La popolazione mondiale è cresciuta molto
lentamente fino al 1800
L’umanità ha impiegato 16 secoli per crescere
da 250 a 500 milioni di abitanti
500 milioni
250 milioni
Anno 0
1600
ENEA - educarsi al futuro
1950 2050
9
9 miliardi
..mentre ora cresce drasticamente
anno 2000
6,2 miliardi
dal 1950 al 2050, in soli 100 anni,
cresce di 7 miliardi di abitanti
2 miliardi
500 milioni
250 milioni
Anno 0
1600
ENEA - educarsi al futuro
1950 2050
10
Variazione della popolazione mondiale tra il 2000 e il 2050
2000
anno 2000 - 6,2 miliardi di abitanti
anno 2050 - 9,2 miliardi di abitanti
1505
1400
1270
1046
728
820
660
315
europa
450
nord america
africa
cina
india
nel 2050 l’Africa sarà la regione più popolosa del pianeta con 2 miliardi di abitanti
Una strategia globale per lo sviluppo sostenibile
deve coinvolgere tutti i paesi,
sia quelli poveri che quelli industrializzati
ENEA - educarsi al futuro
12
Ai paesi poveri si dovranno assicurare le quantità di risorse naturali ed energia
necessarie a raggiungere livelli minimi di dignità e benessere
Più energia per i paesi poveri
ENEA - educarsi al futuro
13
i paesi sviluppati dovranno invece ridurre i loro consumi,
Meno consumi per i paesi ricchi
modificare gli stili di vita
applicare le conoscenze e le tecnologie di cui dispongono
per individuare nuove soluzioni, in accordo con l’ambiente
ENEA - educarsi al futuro
14
Consumi di energia primaria nel 2007
International Energy Agency 2009
Abitanti (milioni)
Energia (milioni di tep)
2340
1970
1827
629
550
USA
Europa
America Latina
Africa
594
India
Cina
Se tutti gli abitanti del pianeta volessero imitare lo stile di vita di Americani ed Europei
il pianeta dovrebbe sopportare consumi di energia 14 volte quelli attuali con conseguenze
economiche, sociali ed ambientali nemmeno immaginabili. Una prospettiva non sostenibile.
Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno
Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno
Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno
Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno
Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno
Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno
Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno
Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno
Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno
Un africano appena 1
L’energia è, prima di tutto, una questione etica
Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno
Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno
Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno
Un africano appena 1
L’energia è, prima di tutto, una questione etica
ENEA - educarsi al futuro
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distribuzione dei giacimenti di petrolio e gas nel mondo
65,1
il 65% del petrolio ancora disponibile
per il futuro, si trova nel medio
oriente,
anche il gas è presente in due sole
regioni del pianeta
non è un caso, se il medio oriente da
molti anni è una regione di conflitti
6,0
37,8
35,0
9,6
4,9
nord
america
4,6
centro sud
america
1,8 3,5
europa
7,0
6,3
ex unione
sovietica
7,4
6,9
4,2
medio
oriente
africa
estremo
oriente
Quanto possiamo contare sulle fonti non rinnovabili?
Produzione
annuale
Riserve
accertate
(miliardi di barili)
(miliardi di barili)
Petrolio
27,6
1170
590
42
Gas naturale
14,7
980
1170
65
Carbone
20,2
3500
17800
170
Uranio - Thorio
2,5
282
1070
101
Fonte di energia
Riserve attese
(miliardi di barili)
Tempo di
esaurimento
(anni)
Crescita dei consumi energetici mondiali
ENEA - educarsi al futuro
24
Quale tipo di energia consumiamo sul pianeta ?
35%
Con quali ricadute sull’ecosistema ?
21%
23%
11%
6,7%
2,4%
petrolio
gas
carbone nucleare
idro
biomassa
L’ 80 % di tutta l’energia mondiale proviene
da fonti fossili ( petrolio + gas + carbone )
ENEA - educarsi al futuro
25
Quante emissioni di carbonio produciamo oggi sul pianeta ?
EImissioni
quante nedi
può
sopportare
il pianeta ?
carbonio
in atmosfera
Oceani e foreste assorbono Carbonio e lo convertono in
ossigeno nelle seguenti quantità (Megaton/anno) :
oceani
2400
alberi / terre emerse 900
Capacità totale del pianeta di assorbire carbonio
3300
Emissioni di carbonio per attività umane
7900
Immissioni di carbonio in atmosfera per attività umane
4600
Le attuali emissioni di carbonio sono oltre due volte
la capacità naturale del nostro pianeta di assorbirle
(1 ton di carbonio = 3,67 ton di CO2)
per quanto tempo rimane in vita nell’ atmosfera
la CO2 emessa e non “riciclata” dal pianeta?
CO2
CH4
NO2
CFC-11
HFC-23
CF4 (PFC)
Pre rivoluzione
industriale
~280 ppmv
~700 ppbv
~280 ppbv
-
-
40 pptv
1998
365 ppmv
1745 ppbv
314 ppbv
268 pptv
14 pptv
80 pptv
Tasso di crescita
annuale
0.5
0.6
0.25
Persistenza media
(anni)
50 / 200
12
114
45
257
50.000
GWP (potenziale di
riscaldamento
globale)
1
21
310
4.000
11.700
6.300
Ppmv = parti per milione in volume, ppbv = parti per miliardo in volume,pptv = parti per migliaia di miliardi in
volume.
La parte di CO2 prodotta ogni anno da attività umane e non
assorbita dal pianeta, permane in atmosfera per 50 /200 anni.
Così la CO2 emessa oggi si sommerà a quella emessa nei prossimi decenni
provocando un drastico aumento di concentrazione di CO2 in atmosfera.
ENEA - educarsi al futuro
27
Grafico aumento concentrazione CO2
380
La concentrazione di CO2 in atmosfera
è aumentata del 35 % in soli 200 anni
passando da 280 ppmv a 380 ppmv
ENEA - educarsi al futuro
28
Emissioni di CO2 per persona nel 2007
19,1
(Tonnellate di CO2 / persona)
International Energy Agency 2009
7,5
4,4
4,5
2,2
media
mondo
USA
Europa
1,2
0,9
America
Latina
Africa
India
Cina
500 milioni di individui più ricchi del mondo (7% della popolazione globale) sono
responsabili del 50 per cento delle emissioni globali di anidride carbonica, mentre i
3 miliardi più poveri (45%) sono responsabili di appena il 6 per cento delle
emissioni di CO2.
State of the World 2010 – Worldwatch Institute
con l’estrazione dei combustibili fossili l’uomo altera fortemente l’attuale equilibrio
riportando nell’atmosfera, in pochi anni, enormi quantità di carbonio che i processi naturali
del pianeta avevano confinato sottoterra in centinaia di milioni di anni.
Ciò è particolarmente allarmante se si ricorda che proprio la sottrazione del carbonio e
l’accumulo di ossigeno in atmosfera avevano permesso la comparsa del genere umano
ECOSISTEMA TERRESTRE
ATMOSFERA
1,8%
FATTORE
UOMO
3,7 milioni MtC
carbonio fossile
confinato da oltre
100 milioni di anni
nel sottosuolo
rientra in
atmosfera
90.000
MtC/anno
(760.000 MtC)
OCEANO
120.000
MtC/anno
92,6% (38 milioni MtC)
SUOLO
5,6% (2,3 milioni MtC)
800.000
MtC/anno
30
Gli studi realizzati in Antartide sulle bolle d’aria intrappolate negli strati profondi di
storia della
fino della
a 600 mila
fa fino a 600.000 anni fa
ghiaccio hanno permesso La
di scrivere
“laCO2
storia”
CO2anni
nell’aria
Le misure dimostrano che la concentrazione della CO2 nell’atmosfera si è sempre
mantenuta, da 600 mila anni fa ad oggi, all’interno delle due linee rosse tratteggiate
che corrispondono ad un minimo di 200 ed un massimo di 290 parti per milione.
Oggi (anno 0 del grafico) si è determinato un improvviso ed elevatissimo
aumento di concentrazione di CO2 da 290 a 380 parti per milione
un livello molto più alto di quello mai raggiunto negli ultimi 650.000 anni
ENEA - educarsi al futuro 31
la nuova Politica Energetica Europea
20 – 20 - 20
L’obiettivo è stato articolato in obiettivi nazionali.
Sulla base dell’accordo di ripartizione, entro il 2020 l’Italia
deve raggiungere una quota del 17% di fonti rinnovabili a
copertura dell’intero ammontare dei consumi finali e
ridurre del 14% le emissioni di gas serra
rispetto ai valori del 2005.
32
Il mercato del solare termico è in forte crescita, +56% nel 2008.
In Europa sono in funzione oltre 28,5 milioni di mq di pannelli solari termici.
L’Italia ha creato 4000 posti di lavoro, installando ad oggi 1,6 milioni di mq
Nella classifica per abitante l’Italia è al tredicesimo posto in Europa, dopo
Cipro,Austria, Grecia,Germania,Malta,Danimarca,Slovenia,
Olanda, Svezia, Rep Ceca, Portogallo, Spagna
In Germania ed Austria spesso i collettori solari termici
sono integrati sui tetti delle abitazioni o di edifici per servizi
ENERGIA DAL VENTO
Nel 2008 le installazioni di impianti eolici in Europa hanno superato
le installazioni delle centrali a olio, carbone e gas per produrre energia elettrica
La potenza installata nel mondo supera i 120.000 MW (la metà sono in Europa)
si calcola che nella sola Germania sono stati creati
750.0000 posti di lavoro
con le energie rinnovabili
secondo l’EREC – European Renewable Energy Council nel 2020
l’industria europea delle rinnovabili è in grado di produrre il 33–40%
dell’energia elettrica necessaria all’Europa
Energia dal vento
ENEA - educarsi al futuro 37
ENEA - educarsi al futuro
38
Cosa possono fare i giovani e le scuole ?
Diffondere informazione fra studenti e cittadinanza
Favorire cambiamenti di stili di vita (decrescita felice)
Dialogare con le amministrazioni locali
Promuovere progetti dimostrativi (città sostenibile)
Promuovere progetti di cooperazione internazionale
ENEA - educarsi al futuro
39
Energie rinnovabili per uno sviluppo sostenibile del sud del mondo
ENEA - educarsi al futuro
40
Energia solare a concentrazione per la produzione di energia elettrica
grandi specchi parabolici lineari di oltre 5 metri concentrano
la radiazione solare su un tubo ricevitore dove scorrono sali
fusi che vengono riscaldati fino ad oltre 500 ° C.
ENEA - Centro Ricerche Casaccia - Roma
ENEA - educarsi al futuro
41
L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore.
Il calore del fluido viene accumulato nel primo serbatoio a 550°C.
Con questa energia termica possiamo produrre vapore 24 ore su 24.
La turbina a vapore genera così energia elettrica.
Il fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per
produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a 290°C.
Poi ritorna all’impianto solare per riscaldarsi di nuovo.
Il tubo ricevitore ENEA
ENEA - educarsi al futuro
43
Progetto Archimede
impianto dimostrativo di una centrale solare 5MWe a Priolo (Sicilia)
Ampie zone del pianeta sono molto soleggiate e perciò idonee alla costruzioni di impianti solari a
concentrazione.
Da ogni metro quadrato di superficie, possiamo ottenere, in un anno, la stessa
quantità di energia che si ricava da un barile di petrolio.
Ipotetica estensione dell’area occupata da impianti solari termodinamici per
produrre il fabbisogno mondiale (europeo) di energia elettrica al 2050
ENEA - educarsi al futuro
45
un progetto di cooperazione tra
Europa - Medio Oriente - Nord Africa
WWW.DESERTEC.ORG
ENEA - educarsi al futuro
46
ENERGIA SOLARE PER I VILLAGGI
Oggi è possibile rendere autosufficienti milioni di
villaggi rurali sparsi per il mondo con piccoli
impianti fotovoltaici e termici che producono sul
posto l’energia elettrica necessaria ai loro bisogni.
POSSIBILITA’ D’USO
illuminare case e ambienti
cucinare con forni solari e biogas
irrigare con pompe solari
potabilizzare l’acqua
usare utensili da lavoro
Frigoriferi,
comunicare e fare scuola
La tecnologia è l’arma più importante per vincere la povertà
“The end of poverty”
Jeffrey Sachs
La tecnologia può sconfiggere la povertà
La diffusione della telefonia cellulare è un ottimo esempio
(280 milioni di utenti in Africa, 130 in Brasile, 120 in Indonesia).
Permetterà di superare l’isolamento dei villaggi, diffondere informazione, fare commercio.
In Bangladesh l’operatore mobile GRAMEENPHONE ha introdotto la HealthLine,
una linea diretta e continua per l’assistenza medica via cellulare
Ua scuola fotovoltaica in Africa
Scuola fotovoltaica africana
in una scuola di una remota area del Sud Africa, SELF (Solar Electric Light
Found), ha installato un impianto fotovoltaico di 2400W, DELL ha fornito
alcuni computer e INFOSAT ha fornito il collegamento satellitare.
la Myeka High School è
un sogno tecnologico diventato realtà
ENEA - educarsi al futuro
49
Gli studenti, che leggevano a lume di candela, oggi possono collegarsi in
Internet ed avere accesso al Learning Channel.
I diplomati sono passati dal 30 al 70%, alcuni studenti hanno vinto premi
scientifici e molti si iscriveranno all'università.
ENEA - educarsi al futuro
50
SUSTAIN
Sustainable future Students African Italian Network
Sustain
SUSTAIN è una campagna rivolta a tutte le scuole italiane che desiderano
avviare partenariati con scuole africane e realizzare progetti di sviluppo dei
villaggi rurali, attraverso la diffusione di energie rinnovabili.
in collaborazione con
IFAD – International Fund for Agricoltural Dvelopment (ONU) ,
Ministero dell’Ambiente
Ministero dell’Istruzione
Consulte Provinciali degli Studenti
Kit fotovoltaico per illuminare una scuola rurale
Il Kit fotovoltaico è composto da
tre moduli fotovoltaici (potenza complessiva 300 Wp),
una batteria, un regolatore di carica della batteria
14 lampade, cavi e interruttori
È semplice da installare e può essere gestito facilmente da maestro. Permette di illuminare due aule
scolastiche e l’abitazione dell’insegnate con un costo indicativo di 1300 €
ENEA - educarsi al futuro
www.educarsialfuturo.it
UNA RETE DI SCUOLE DELLA PROVINCIA DI ROMA
PER UN FUTURO SOSTENIBILE
Attraverso una collaborazione in rete tra
docenti e studenti di scuole di diverso indirizzo
con istituzioni, esperti e ricercatori,
il progetto propone di realizzare
- nuovi materiali e percorsi didattici sullo sviluppo sostenibile da diffondere su web
- iniziative scolastiche a favore del consumo responsabile e delle fonti rinnovabili
- progetti di cooperazione allo sviluppo e partenariati con scuole del sud del mondo
ENEA e MIUR hanno sottoscritto un Protocollo d’ Intesa per la creazione di una
RETE NAZIONALE DI SCUOLE PER UN FUTURO SOSTENIBILE
A supporto delle attività scolastiche ENEA curerà:
seminari, sia on-line che in presenza, dedicati all’aggiornamento
scientifico dei docenti e alla informazione e sensibilizzazione degli
studenti delle scuole che ne faranno richiesta.
consulenza scientifica di esperti alle classi che si vorranno impegnare
nella realizzazione di materiali didattici multimediali
collaborazione con ITIS, ITG e IPSIA per la realizzazione di nuovi
materiali e percorsi formativi e la sperimentazione di progetti pilota
per la promozione delle fonti rinnovabili, dell’efficienza energetica,
della qualificazione degli edifici
visite didattiche ai laboratori dei Centri di ricerca per
gli studenti del IV° e V° anno.
concorso a premi per le scuole che, nel corso dell’a.s. 2011/12,
pubblicheranno su web i materiali didattici più innovativi
ENEA - educarsi al futuro
59
“ Il vero problema è sapere se l'umanità, nel suo insieme
sarà in grado di costruire in futuro una vita comune.
Se sarà capace di accettare il proprio destino
“
Edgar Morin
[email protected]
[email protected]