6 - materie prime e fonti energetiche PDF

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Capitolo 6: Materie prime e fonti energeticheModulo 1 – LE RISORSE E LE RISERVE→ Risorsa: energie, mezzi, forze ambientali e biologiche che sono proprie del nostro pianeta e che opportunamente valorizzate sono in grado di produrre ricchezza.Una risorsa, per essere tale, deve avere 2 caratteristiche:...

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Capitolo 6: Materie prime e fonti energetiche Modulo 1 – LE RISORSE E LE RISERVE → Risorsa: energie, mezzi, forze ambientali e biologiche che sono proprie del nostro pianeta e che opportunamente valorizzate sono in grado di produrre ricchezza. Una risorsa, per essere tale, deve avere 2 caratteristiche: – non essere prodotta direttamente dall'uomo; – avere un'utilità e un valore economico. → Riserva: definisce la quantità disponibile di una risorsa naturale, quantità accertata o stimata, che può essere sfruttata dall'uomo attraverso l'uso della tecnologia. Solo una parte delle risorse naturali disponibili può essere definita come riserva. Risorse e riserve variano con il variare dei bisogno umani e dello sviluppo tecnologico. Le risorse naturali si distinguono in: 1. rinnovabili – che si rinnovano in seguito ad un ciclo biologico breve, o comunque in tempi inferiori rispetto a quelli di consumo (ad esempio, l'energia solare o il suolo terrestre). 2. non rinnovabili – sono presenti in quantità determinate e si formano solo dopo lunghi cicli geologici, superiori rispetto a quelli con cui l'uomo le utilizza (ad esempio il petrolio). L'intervento umano può modificare la velocità di ricostituzioni delle risorse rinnovabili, tuttavia le conseguenze di alcune attività umane si riscontrano anche sui cicli di rinnovamento ambientale. Il possesso delle risorse minerarie è da sempre un fattore di importanza primaria. ↓ Fino alla metà del XX secolo, la produzione mineraria è stata contenuta. Dalla seconda metà del Novecento la produzione ha subito un'accelerazione. Sono emerse nuove problematiche legate a : – esauribilità dei materiali – conseguenze ambientali di un'attività estrattiva così frenetica – smaltimento dei rifiuti derivati Dei circa 2.000 tipi di minerali presenti nella litosfera, solo 100 circa sono sfruttati dall'uomo per fini economici e sono dunque soggetti a processi di estrazione. → il tenore identifica la % di materiali contenuti in una massa rocciosa → il giacimento è la zona dove i minerali hanno maggiore concentrazione → i minerali sono presenti in quantità finita, dunque sono risorse esauribili. Lo sfruttamento dei giacimenti è un'attività costosa e molto complessa. Le imprese minerarie sono di grandi dimensioni e operano lungo l'intera filiera mineraria: studio → estrazione → trasporto → trasformazione → commercializzazione Spesso il paese estrattore non coincide con il paese produttore.

Il processing capacity gap è il divario tra la capacità estrattiva e quella produttiva. L'attività estrattiva ha delle ricadute sulla topografia e sulla qualità dell'ambiente: • vuoti nella crosta terrestre che a loro volta determinano smottamenti e crolli; • alterazioni della circolazione delle acque sotterranee; • scomparsa improvvisa di sorgenti; • scorie e scarti. Modulo 2 – L'ACQUA E I SUOLI L'acqua è un bene stabile, si rinnova e purifica grazie al ciclo ideologico, ma non aumenta ne diminuisce. La distribuzione è ineguale, in quanto sulla Terra solo alcune precise zone hanno una disponibilità rilevante di acqua. → Disparità nel controllo e consumo: in termini statistici, circa il 20% della popolazione mondiale controlla oltre il 70% delle risorse idriche dolci utilizzate. ↓ Il 40% della popolazione mondiale abita però in zone aride o semi-aride, e secondo le stime della FAO questa percentuale è destinata a salire al 65% nei prossimi anni. → Utilizzi dell'acqua: – industriali – domestici – irrigazione dei campi Il suolo è considerato una risorsa, in quanto nell'agricoltura ha una funzione essenziale per l'attività produttiva. → Disparità di produzione: i fattori che rendono un terreno produttivo non sono ripartiti in corrispondenza della distribuzione della popolazione. Alcuni paesi geograficamente e tecnologicamente più dotati producono cibo in eccesso rispetto al fabbisogno della popolazione, altri lottano per la sopravvivenza. L'incremento della popolazione e le rivoluzioni tecnologiche avvenute nell'ultimo secolo hanno portato ad un intensificarsi dell'attività agricola, con un'espansione delle aree coltivabili. ↓ intensificazione e estensione dell'agricoltura hanno avuto conseguenze ecologiche molto gravi, legate principalmente all'inquinamento e all'erosione del suolo. Qualsiasi tipo di agricoltura, anche la più primitiva, esercita un'influenza sull'erosione del suolo. → Disboscamento: è una pratica invasiva, esercitata da millenni ma sempre più intensiva. Ogni minuto scompaiono nel mondo 40 ettari di foresta per un totale di 15 milioni di ettari l'anno. Si disbosca essenzialmente per 3 ragioni: – ottenere legname per lavorare – ottenere legname da ardere – guadagnare terreno per fini agricoli

Modulo 3 – I COMBUSTIBILI FOSSILI → Energia: è la capacità massima di produrre lavoro. Le diverse fonti di energia si classificano in: 1. fonti di energia primarie – risorse direttamente presenti in natura come petrolio, carbone, gas naturale; 2. fonti di energia secondarie – derivate dalla trasformazione di risorse ambientali come l'energia elettrica e l'idrogeno; 3. fonti non rinnovabili – combustibili fossili e nucleari; 4. fonti rinnovabili – legna ed energia eolica. → I combustibili fossili: la combustione di carbone o idrocarburi, quali metano o petrolio, fornisce la massima quantità di energia, che è impiegata per: – sistemi di riscaldamento a combustione – funzionamento di motori – produzione di energia elettrica Vantaggi: alta densità di energia, facile trasporto, larga disponibilità. Il petrolio è poi utilizzato anche per fini non energetici, per esempio la produzione di materie plastiche. Svantaggi: la combustione di queste risorse ha come sotto prodotto l'anidride carbonica (CO2) e altre sostanze inquinanti, con preoccupanti effetti di inquinamento. → I combustibili fossili nucleari: l'energia nucleare è ottenuta dalla fissione dell'uranio. Vantaggi: non produce CO2, ha un'elevata densità energetica del combustibile e produce minori problemi logistici per il trasporto di materiale. Svantaggi: produce scorie altamente radioattive, necessità di costose e sofisticate operazioni di stoccaggio, inoltre le riserve di uranio sono minori delle riserve di carbonio e petrolio.

Modulo 4 – LE ENERGIE RINNOVABILI Le energie rinnovabili costituiscono circa il 13% dell'energia elettrica consumata nel mondo. Sono ricavate da: – biomasse – acqua – vento – sole 1. Combustione di biomassa: legno e altri materiali organici – è la più antica forma di energia sfruttata dall'uomo, ancora oggi preponderante nei paesi più poveri del mondo. Recentemente ha avuto una maggiore attenzione nei paesi più industrializzati.

2. Energia eolica: è una delle fonti di energia più antiche, la forza del vento attiva grandi turbine per la produzione dell'elettricità. Tuttavia genera solo il 0,3% del fabbisogno mondiale di elettricità. - Vantaggi – costi ridotti, produzione energetica decentrata anche in aree remote - Svantaggi – impatto ambientale; le turbine eoliche sono rumorose e ritenuti da molti elemento di disturbo dell'estetica del paesaggio. 3. Energia idroelettrica: energia intrinseca dell'acqua in alta quota che, precipitando su una turbina, produce elettricità (spesso attraverso la costruzione di dighe). 4. Energia solare: è il motore di qualsiasi attività energetica sulla Terra, tuttavia solo una parte può essere convertita in elettricità. Può essere catturata mediante pannelli fotovoltaici, che hanno però un costo molto elevato. Solo lo 0,01% dell'elettricità mondiale è prodotto dall'energia solare. → Energie rinnovabili: la Geotermica L'energia geotermica è generata per mezzo di fonti di calore naturali. I vapori proveniente dalle sorgenti d'acqua del sottosuolo vengono convogliati verso apposite turbine adibite alla produzione di energia elettrica. Rappresenta oggi meno dell'1% della produzione mondiale di energia. Modulo 5 – I PRODUTTORI E LE DISPONIBILITÀ Il Novecento potrebbe essere considerato, a ragione, il secolo del petrolio. Le ragioni del successo di quest'ultimo sono principalmente 2, ovvero la sua disponibilità e la sua versatilità. Il petrolio ha massicciamente contribuito a: – espansione della produzione di cibo – esplosione demografica – urbanizzazione – mobilità umana Tuttavia dal 1981 la quantità di petrolio estratta in un anno ha iniziato a superare quella scoperta. Si arriverà presto al punto in cui le riserve di petrolio diverranno così esigue da non poter più alimentare il sistema del mondo in cui viviamo. → Le fasi estrattive di un giacimento si dividono in 4 fasi: 1. espansione rapida – la risorsa è abbondante e sono sufficienti modesti investimenti per estrarla. 2. inizio dell'esaurimento – esaurite le prime riserve di più facile accesso, per estrarre le successive sono necessari maggiori investimenti; la produzione continua in ogni caso a crescere. 3. picco e declino – il graduale esaurimento rende talmente elevati gli investimenti necessari che questi non sono più sostenibili; la produzione raggiunge il suo massimo e comincia inesorabilmente a scendere. 4. declino finale – cessa ogni investimento significativo; la produzione continua fino ad esaurirsi.

Le conseguenze della fine del petrolio porteranno a costi elevati, dovuti al dover reinventare il sistema economico. Tali costi sono legati a: • riconversione del settore industriale; • cambiamento di molte abitudini individuali e collettive; • adozione di politiche sostenibili; • utilizzo di fonti energetiche rinnovabili; • scelta di sostituti con un eguale o maggiore impatto ambientale. Il raggiungimento del picco di Hubbert potrebbe portare a importanti cambiamenti geopolitici ↓ la regione del pianeta che dovrebbe raggiungere più tardi il picco è quella mediorientale, che si troverebbe così a giocare per un certo periodo un ruolo internazionale ancora più importante di quello odierno.

→ L'OPEC: Organization of the Petroleum Exporting Countries ha dei ruoli molto importanti, in quanto: – negozia con le compagnie petrolifere produzione, mezzi e concessioni; – stabilisce la quota di petrolio che gli Stati membri possono estrarre ogni anno; – concorre a regolare l'offerta globale di petrolio sul mercato; – influenza il prezzo del petrolio e l'economia degli stati. ►Tra l'inizio degli anni Settanta e la metà degli anni Ottanta l'OPEC stabiliva i prezzi del greggio a livello mondiale. ►Ad oggi, negli attuali mercati globali, il prezzo del greggio è fissato in base agli scambi rilevati da 3 grandi borse petrolifere internazionali. I paesi membri dell'OPEC, evitando volontariamente la produzione di greggio, esercitano una funzione stabilizzatrice del mercato. → Il gas naturale: è formato da una miscela di idrocarburi leggeri, principalmente metano. L'impiego del gas è quello di fonte energetica ed ha subito un forte incremento a partire dagli anni Novanta, ciò dovuto a: – un'abbondante disponibilità; – bassi costi d'utilizzo; – alto potere calorifero. A partire dal 2006, il gas naturale è divenuto la seconda risorsa energetica con 25% di peso sul totale del fabbisogno energetico mondiale. → Produttori del gas: 1. Predominio Russo – il più grande produttore mondiale di gas naturale è la Russia. 2. Produttori mondiali – quasi il 60% del gas estratto proviene da 3 paesi: - Russia - USA - Canada Circa un altro 10% proviene dai giacimenti del Mare del Nord.

Il mercato del gas è fortemente condizionato dagli altri costi di trasporto. I gasdotti rappresentano il metodo più economico ed efficiente e la presenza di ingenti riserve puà giustificare la costruzione di reti di trasporto....