Il passaggio dall'era dei combustibili fossili a quello delle risorse rinnovabili impone un cambio culturale nel modo di spostarsi, di produrre, consumare l'energia e fabbricare le merci
Il passaggio dall'era dei combustibili fossili a quello delle risorse rinnovabili impone un cambio culturale nel modo di spostarsi, di produrre, consumare l'energia e fabbricare le merci 

IL BLOG CURATO DA VINCENZO TRIUNFO

24.03.2024
Vincenzo Triunfo
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Inquinamento  e Global Warming Veicolo elettrco VS veicolo a combutione interna Il riscaldamento globale e l’inquinamento ambientale sono argomenti all'ordine del giorno. Chiunque si cimenta nella valutazione delle scelte tecnologiche, politiche e di massa, esprimendo il proprio parere e punto di vista su tematiche complesse quali sono i trasporti, l’industria, l’energia e quant’altro risulti essere per l’opinione pubblica il responsabile di un riscaldamento globale, che ancora non ha trovato un’unanimità sulle vere cause ad esso associate e che spesso viene confuso con questioni metereologiche più che climatiche. Proprio nel settore dei trasporti, oggi, viviamo una rivoluzione epocale; il mondo del trasporto privato, a partire dai grandi gruppi automobilistici, non solo si sta interrogando su come e quando fare lo switch verso l’auto elettrica, ma ci sta investendo miliardi di dollari affinchè questo switch possa avvenire quanto prima. Ma l’auto elettrica realmente apporterà dei benefici alla questione ambientale e, in particolar modo, in che maniera cambierà l’impatto sul clima? Il peso relativo all'inquinamento causato dai trasporti, in un mondo in cui i veicoli a motore termico rappresentano il mezzo di locomozione di circa il 90 % del pianeta, quando funzioneranno con il vettore elettrico e non più con i derivati del petrolio sarà minore, uguale o superiore a quello attuale? Partiamo dalla fotografia delle emissioni di gas climalteranti a livello  mondiale, gli stessi non diminuiscono ma sono in continua ascesa  dal 1990, passando da circa 32 miliardi di tonnellate di CO2eq agli oltre 46 miliardi nel 2012. Il contributo del settore dei trasporti è anch’esso in ascesa in valore assoluto, mentre in termini relativi il contributo del settore rimane pressoché  costante nel tempo,  rappresentando  il 19-20% del totale. Spostandoci nel bel paese, registriamo un andamento delle emissioni climaalteranti differente. In Italia l’andamento delle emissioni di gas serra ha visto un aumento progressivo dal 1990 fino all’anno 2005, con una successiva diminuzione fino ad oggi. Il medesimo  andamento  si è registrato per il settore dei trasporti, che ha raggiunto  il picco  nel 2004. In particolare, la quasi totalità dei  gas  serra emessi e relativi ai trasporti  su strada  in Italia è rappresentato dalla CO2. In coerenza con ciò, focalizzerò l’analisi su tali emissioni. Per poter confrontare uno scenario futuro, in cui il parco veicolare sarebbe quasi esclusivamente elettrico, con un parco attuale in cui la totalità dei veicoli è pressochè formata da veicoli con motore termico, è necessario analizzare l’impatto sull’intero cilco di vita del veicolo (LCA). Ciascuna delle  fasi della  filiera di produzione de veicolo  è associata ad  una  o più variabili di uscita, la cui somma determina il valore complessivo di emissioni di CO2  lungo l’intero ciclo vita. Pertanto il confronto lo dovremmo realizzare punto per punto, considerando anche che le fasi “componenti e produzione” molto probabilmente non sono attuate in Italia, ma in paesi come Cina e India; e che il trasporto del veicolo, da tali paesi, anch’esso avrà una sua componente di impatto non trascurabile. Passando alla fase utilizzo e quella relativa al riciclo/fine vita, tali fasi saranno funzione del paese (Italia nel caso specifico) in cui il veicolo viene utilizzato e portato a smaltimento o a riciclo. Senza scendere nei dettagli, potremmo considerare come variabili di simulazione sufficientemente reali le seguenti: Partendo dalla tabella precedente, possiamo considerare lo schema riportato nella tabella successiva e evincere quali siano i principali valori utilizzati in input con riferimento ai veicoli oggetto d’analisi, relativamente a consumo specifico, massa  e capacità  della batteria (per i BEV-Veicoli elettrici). Per quanto  riguarda i valori di input analizzati, sia per dei BEV che per gli ICEV (veicoli con motore a combustione interna) si considerano  i valori reperiti da listino dei veicoli  con il maggior numero  di immatricolazioni in Italia (di categoria  Euro 6 per gli ICEV) I risultati finali, considerando le variabili di input riportate e il segmento B dei veicoli analizzati sono i seguenti: In conclusione si evince che:     Le emissioni di CO2 nel ciclo vita dei veicoli elettrici  risultano inferiori a quelle degli  ICEV in ognuno dei casi analizzati, sebbene con un certo  livello di eterogeneità in base ai diversi scenari  analizzati.     Lungo  il ciclo vita dei  veicoli  (sia elettrici  che  a combustione interna),  il contributo più rilevante al computo toL’impatto  della  fase  di utilizzo  è maggiore per  i veicoli  con  motore a combustione interna,  per  i quali costituisce tra il 75% e l’88% del totale delle  emissioni  di CO2 nel ciclo vita.     Per i BEV il contributo varia nello scenario base da circa il 40% fino ad oltre il 65%. Su tale valore,  gioca  un ruolo molto  importante la fonte  energetica con cui è prodotta l’energia che «alimenta» il veicolo  elettrico.    Per quanto riguarda le fasi extra-utilizzo, le emissioni di CO2 dei veicoli  elettrici  risultano superiori a quelle degli  ICEV. La componente  batteria ha un «peso» importante in termini  di emissioni  per  i veicoli elettrici,  dal momento che  le emissioni  associate alla sua  produzione costituiscono circa il 35-55% del totale relativo alle fasi di realizzazione del veicolo (con un incidenza crescente al «crescere» del segmento).    A conti fatti il passaggio al veicolo elettrico porterà sicuramente un beneficio in termini di emissioni di CO2, ma tale beneficio sarà molto dipendente dal grado di penetrazione delle fonti rinnovabili nella produzione dell’ energia elettrica del paese in cui il veicolo verrà utilizzato. Chiaramente anche tutte le fasi dell’LCA saranno dipendenti da tale fattore, in quanto i paesi maggiormente industrializzati e oggi in grande sviluppo (vedi Cina e India) più aumenteranno la loro produzione di energia da fonte rinnovabile, più il piatto della bilancia sarà a favore del veicolo elettrico in termini di emissioni nocive e gas climaalteranti Fonte dati: Energy & Strategy Group Poli Milano
31.12.2023
Vincenzo Triunfo
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Italia 2023: Una Rivoluzione Energetica con la Crescita delle Fonti Rinnovabili e un Addio Graduale al Gas Naturale

Carissimi lettori,

Il 2023 si chiude con un capitolo straordinario nella storia energetica italiana, caratterizzato da un notevole avanzamento verso fonti più pulite e sostenibili. L'aumento significativo nella produzione da tecnologia fotovoltaica ed eolico è un segnale tangibile della nostra transizione verso un futuro più verde.

Fig. 1 Confronto 2023-2022 generazione energia elettrica per tecnologia- fonte Terna

Fotovoltaico ed Eolico: Un Balzo Avanti di 3 TWh e un Incremento del 15%:

Il settore fotovoltaico ed eolico hanno guidato il cambiamento nel 2023, registrando un balzo in avanti di quasi 3 TWh per settore, con un impressionante incremento del 15% rispetto all'anno precedente. Questo dimostra il successo degli sforzi per promuovere fonti energetiche pulite e sostenibili.

Idroelettrico: Una Risalita Straordinaria a quasi 40 TWh:

Dopo le sfide del 2022, segnato da una siccità che ha ridotto la produzione idroelettrica a circa 30 TWh, il 2023 ha visto una risalita straordinaria con quasi 40 TWh di produzione. Questo recupero è un segnale della resilienza del settore e della sua capacità di adattarsi alle avversità.

Addio Graduale al Gas Naturale: Una Svolta Importante:

In contrasto, la produzione elettrica da fonti fossili, in particolare dal gas naturale, è in netto calo. Questo segnala una svolta cruciale verso fonti più sostenibili, indicando che il gas naturale sta gradualmente perdendo centralità nel nostro sistema elettrico nazionale. Vero che in questi ultimi due anni c'è stato un ritorno alla produzione con carbone, dettato dall'impennata dei prezzi del gas naturale. Ma è stata una breve parentesi, un'anomalia che nei prossimi anni sarà assorbita dall'incremento di produzione da fonti rinnovabili.

Una Transizione Verso un Futuro Sostenibile:

Questi dati non solo riflettono numeri, ma anche una profonda svolta nella mentalità energetica del nostro Paese. Stiamo abbracciando una transizione verso fonti più pulite e rinnovabili, evidenziando il nostro impegno a contribuire attivamente alla lotta contro il cambiamento climatico.

In conclusione, il 2023 è stato, sufficientemente, un anno di trionfo per le energie rinnovabili in Italia, con un segnale chiaro di una transizione verso un futuro sostenibile. 

Continuiamo su questa strada, guardando avanti con ottimismo e determinazione per costruire un mondo in cui l'energia sia non solo efficiente ma anche rispettosa dell'ambiente.

Auguro a tutti voi un sereno e sostenibile anno nuovo!

VT

07.12.2023
Vincenzo Triunfo
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 L’ARCOBALENO DELL’IDROGENO Vincenzo Triunfo

Bianco, giallo, verde, grigio, viola, marrone, blu e turchese.

Negli ultimi anni, per l’idrogeno, si è, in maniera più o meno ufficiale, trovato un modo per distinguere la diversa provenienza produttiva attraverso una tavolozza di colori.

Una classificazione, in parte necessaria, per indirizzare gli investimenti nella nascente "Economia dell’idrogeno", ma anche per rendere facilmente distinguibile al grande pubblico la provenienza del vettore H2.

Il più noto è sicuramente l’idrogeno verde, sinonimo di una produzione alimentata da fonti, per l’appunto, “verdi”, fonti rinnovabili quali il fotovoltaico, l’eolico, l’energia idroelettrica o altre fonti di energia rinnovabile. Da contrapporre all’idrogeno grigio, ossia quello più tradizionale e diffuso, ottenuto grazie all’utilizzo di combustibili fossili.

Ma tra il verde e il grigio è emerso rapidamente uno spettro di possibilità, ognuna delle quali connessa direttamente a nuove ricerche o tecnologie di generazione.

A fare chiarezza, tra i più colori dell’idrogeno, è il Victorian Hydrogen Hub (VH2) della Swinburne University of Technology in Australia, che ha redatto una rapida guida sui colori dell’idrogeno. Un vademecum sulle tipologie maggiormente discusse, ordinandole dalla più sostenibile alla meno.

“L’idrogeno” – spiega  il VH2 – è l’elemento più comune nell’universo […] Ma, nonostante la sua abbondanza, è praticamente inesistente nella sua forma originale sulla Terra e richiede energia per essere liberato dalle forme materiali in cui si trova”. Intrappolato in composti come l’acqua (H₂O), il metano (CH₄) o l’ammoniaca (NH₃).

LA TAVOLOZZA DELL’IDROGENO

IDROGENO VERDE – Si ottiene dall’elettrolisi, tecnologia che scinde tramite l’elettricità le molecole d’acqua in ossigeno (O2) e idrogeno (H2). Per ottenere questa classifica, tuttavia, l’energia elettrica deve essere fornita esclusivamente da fonti di energia rinnovabili. Ad oggi si tratta della forma più costosa ma anche di quella più sostenibile sul fronte ambientale e totalmente a zero emissioni.

IDROGENO GIALLO – Beasy identifica con questo colore un concetto relativamente nuovo, sottocategoria per molti versi di quello verde. In questo caso il vettore è generato da elettrolisi alimentata dall’energia solare, anche in maniera diretta. Non si tratta però di classificazione universalmente condivisa dal momento che alcuni usano questo colore per indicare l’idrogeno generato dall’elettrolisi dell’acqua con elettricità della rete (ossia fornita da fonti miste, comprese le fossili).

IDROGENO BLU – Il colore identifica il vettore prodotto attraverso lo steam reforming – un processo che utilizza il vapore per separare le molecole di H2 dal gas naturale – con successiva cattura delle emissioni di carbonio generate. Definito da alcuni come “carbon neutral” in virtù dell’utilizzo del CCUS, trova la sua classificazione migliore come idrogeno low carbon, ossia a basse emissioni. Va considerato infatti che le attuali soluzioni di CCUS catturano solo il 90% della CO2; e che ovunque si estragga gas naturale esiste sempre una perdita dello stesso in atmosfera.

IDROGENO TURCHESE – Il vettore viene estratto dal metano tramite pirolisi. Il processo prevede di riscaldare il gas in assenza di ossigeno per rompere termicamente i legami chimici e ottenere idrogeno e carbonio solido. Quest’ultimo potrebbe essere utilizzato come materia prima (ad es. come nerofumo nella produzione di pneumatici). Il processo in sé non produce emissioni dirette di CO2 ma considerando l’intero ciclo di vita è legato a significativi livelli di gas serra.

IDROGENO ROSA – Noto anche come Idrogeno Viola o Idrogeno Rosso, questo colore identifica la produzione da elettrolisi alimentata da energia nucleare. “Sebbene ci siano poche emissioni di carbonio prodotte con questo metodo – scrive il centro di ricerca – possono esserci altri impatti ambientali come la produzione di scorie nucleari radioattive”.

IDROGENO BIANCO – È generato da un processo geochimico naturale nelle profondità della crosta terrestre. La sua catena del valore è simile a quella di produzione di gas naturale. Comprende la prospezione, la selezione dei siti, la perforazione, l’estrazione e la separazione dei prodotti. Durante la sua produzione, vengono create poche emissioni di carbonio, ma, come l’idrogeno rosa, potrebbe possedere altri impatti ambientali.

IDROGENO GRIGIO – L’idrogeno grigio viene prodotto attraverso lo steam reforming del metano allo stesso modo dell’idrogeno blu. In questo caso tuttavia tutte le emissioni generate dal processo vengono rilasciate in atmosfera.

IDROGENO MARRONE – Chiamato anche Idrogeno nero, è prodotto tramite gassificazione del carbone. Si tratta della versione più dannosa per l’ambiente dal momento che il processo rilascia sia CO2 che monossido di carbonio.

In definitiva l'idrogeno è un vettore energetico, assimilabile all'energia elettrica prodotta in un impianto, se immediatamente vettoriato e utilizzato; o ad un serbatoio di accumulo, se dopo essere stato prodotto verrà stoccato per utilizzarlo quando serve.

L'unico caso in cui potrebbe essere considerato una fonte energetica primaria e quando il colore è bianco.

In quanto, solo in questo caso sarebbe estratto e non prodotto utilizzando una conversione energetica a monte della sua produzione.

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