Geografia delle fonti rinnovabili PDF

Preview

Summary

Geografia delle fonti rinnovabiliPuttilliCap.Per localizzare e utilizzare le risorse energetiche rese disponibili dall’ambiente, l’uomo ha bisogna una geografia: conoscenza e controllo dello spazio. Il comparto energetico mobilità anche fattori economici, socioculturali e politici legati alle divere...

Description

Geografia delle fonti rinnovabili Puttilli Cap.1 Per localizzare e utilizzare le risorse energetiche rese disponibili dall’ambiente, l’uomo ha bisogna una geografia: conoscenza e controllo dello spazio. Il comparto energetico mobilità anche fattori economici, socioculturali e politici legati alle divere strutture e relazioni territoriali alle diverse scale geografiche; esso è inoltre, l’insieme di soluzioni tecniche atte a sfruttare determinate risorse naturali distribuite nello spazio. L’energia è forse l’unico elemento trasversale a tutti i settori e livelli di organizzazione sociale. L’organizzazione dei sistemi energetici fa riferimento alle differenti tipologie di fonti primarie utilizzate e alla loro ubicazione nello spazio, alle strutture e infrastrutture realizzate per il loro sfruttamento, rapporti con paesi produttori ed importatori, agli strumenti per promuovere una fonte etc. L’accesso a nuove fonti primarie, innovazione nelle tecniche di produzione e l’incremento dell’efficienza negli utilizzi sono motivi di sviluppo economico, cause di differenziazione e diseguaglianza spaziale nelle possibilità di accesso e di utilizzo di energia. Lo sfruttamento di qualsiasi fonte energetica porta a ricadute e impatti territoriali e ambientali complessi, sotto forma di inquinamento diretto, alterazione degli ecosistemi naturali e contributo al cambiamento climatico. L’interdipendenza tra i sistemi energetici e territoriali è profonda a tal punto da comportare necessarie riorganizzazioni del territorio a tutte le scale geografiche. Oggi, le barriere più importanti alla diffusione delle innovazioni in campo energetico sono legate alla loro accettazione sociale, a cambiamenti di tipo culturale e alla relazione con il territorio nella sua articolazione politica ed economica.

Cap.2 La questione energetica come sfida territoriale Per sopravvivere e svolgere le proprie attività, ogni organizzazione sociale ottiene dall’ambiente risorse e materie prime da trasformare e dalle quali ricavare energia e materia. La disponibilità di tali risorse si deve ai servizi messi a disposizione dagli ecosistemi naturali: i giacimenti petroliferi e carboniferi, derivano da processi di fossilizzazione lunghi milioni di anni; le fonti rinnovabili sono un flusso continuo di risorse potenzialmente disponibili. Gli esseri umani sono in grado di gestire e controllare questi elementi. Metabolismo sociale: descrive il modo in cui le organizzazioni sociali scambiano materia ed energia con l’ambiente naturale che le circonda al fine di poter svolgere le proprie funzioni vitali, come: produzione di beni di consumo, trasporto di merci e persone, erogazione di servizi, costruzione di infrastrutture ed edifici etc. secondo questa prospettiva, società e ambiente si incontrano in un preciso spazio di interazione, la struttura biofisica della società, in cui avvengono tutte le trasformazioni funzionali al mantenimento del sistema. Le materie prime e le risorse necessarie e utili vengono prelevate dall’ambiente e immesse come input nel sistema produttivo -> questa appropriazione viene definita colonizzazione dell’ambiente da parte della società. La società si impossessa di risorse naturali, occupa spazio e suolo, rende artificiali aree in precedenza naturali e modifica gli ecosistemi al fine di sfruttarne i servizi. Durante i processi di trasformazione, parte della materia e dell’energia vengono immagazzinate (anche a lungo), sotto forma di manufatti artificiali (beni di consumo, infrastrutture, etc) e prima o dopo, la società restituisce la materia in forma di rifiuti o emissioni, generando ulteriore pressione sugli ecosistemi. Le modalità di sostentamento – modi di strutturare relazioni con gli ecosistemi – dipendono da molteplici valori interdipendenti: - Condizioni dell’ambiente: disponibilità energetiche, materie prime, condizioni climatiche, fertilità del suolo etc.. - Fattori di natura sociale, culturale, politica: andamento demografico, sviluppo tecnologico, istituzioni politiche, etc.. Le società umane sono, quindi, imprigionate in un rapporto deterministico nei confronti dell’ambiente e tramite scelte sociali possono costruire un modello di sostentamento originale.

Tra i diversi flussi che attraversano la sfera biofisica, quelli relativi alle fonti energetiche sono tra i più importanti: sono risorse fondamentali che, una volta raffinate, divengono energia utile ed impiegabile. A seconda delle fonti, cambia il tipo di colonizzazione. L’equilibrio tra le diverse tipologie di fonti energetiche utilizzate dalla società dipende da fattori molteplici: la facilità di reperimento delle risorse, l’efficienza di trasformazione in energia utile, i costi da sostenere per produrla, le previsioni di disponibilità future etc.. anche le diverse destinazioni d’uso delle fonti hanno un peso: alcune, come il petrolio, sono molto versatili e possono essere destinate a molteplici utilizzi diretti e indiretti, altre, come le fonti rinnovabili, possono essere utilizzate esclusivamente o preferibilmente per funzioni più specifiche (idrica, eolica per elettricità diretta/ indiretta: calore e forza meccanica. Mentre la produzione di energia da fonti fossili è più facilmente controllabile e programmabile nel tempo, le fonti rinnovabili si caratterizzano per la loro intermittenza e variabilità giornaliera. Rinnovabili: fonti di flusso (la loro produttività dipende da condizioni ambientali variabili), la cui velocità di ricostituzione è uguale o superiore a quella con cui sono consumate. (solare, eolica, idrica, da biomasse, geometrica, maree). Non rinnovabili: fonti di stock (il loro utilizzo può essere programmato nel tempo)esauribili nella scala dei tempi umani. (fossili: carbone, gas naturale, petrolio); Minerali (uranio) La prima forma di energia sfruttata dall’uomo è di tipo endosomatico: energia meccanica operata tramite forza muscolare animale o umana, anche questa dipende da forme di approvvigionamento esterne, come le risorse alimentari. La 1 rivoluzione energetica della storia coincide con la sedentarizzazione e introduzione dell’agricoltura, fattori che consentono l’accumulazione e gestione più razionale ed efficiente dell’energia. Altre forme più complesse non sono direttamente utilizzabili, ma richiedono know-how e dispositivi in grado di trasformare le risorse primarie in energia utilizzabile, secondo un processo definito “socializzazione dell’energia”. Invece, l’insieme di attività e relazioni socio-spaziali che consentono di socializzare una determinata fonte si definisce “filiera energetica”; l’insieme di tutte le filiere che in un dato momento consentono la produzione, la distribuzione e il consumo di energia da parte della società è definito “sistema o regime energetico”=> il risultato di un complesso processo di organizzazione territoriale che fa riferimento alle differenti strutture realizzate per il loro sfruttamento, alle reti e relazioni di tipo economico, sociale e politico che legano tra di loro luoghi di estrazione, produzione e consumo. La disponibilità di petrolio durante gli anni del boom economico ha facilitato la diffusione dell’auto privata come principale mezzo di trasporto delle società industrializzate, inducendo uno sviluppo espansivo e dispersivo delle agglomerazioni urbane. Una simile struttura territoriale è un limite per il contenimento del consumo energetico nel settore dei trasporti, ma la presenza di nuclei dispersi può facilitare l’impiego di fonti rinnovabili.

Le strutture spaziali e territoriali in cui si incardina il sistema energetico sono sia di tipo materiale (impianti di produzione, reti di distribuzione…) che immateriale (società, istituzioni e norme) -> ciò significa un’intrinseca resistenza al cambiamento. Per gran parte della storia umana, la relazione tra energia e organizzazione territoriale è incentrata su un rigido vincolo organizzativo. Inizialmente su base locale, diviene poi discontinuo con l’avvento dell’urbanizzazione, e le risorse energetiche vengono spostate dal punto di produzione. Il progresso tecnico consente lo sfruttamento più efficiente di fonti complementari come acqua e vento, l’introduzione di altiforni consente di espandere la produzione di utensili in ferro, produrre ghisa e acciaio, ma richiede più carbone che legna per avviare il processo di fusione. L’espansione urbana produce un progressivo disboscamento. Il carbone è il principale vettore della rivoluzione industriale in Europa, disponibile in grandi quantità e consente di raggiungere quote calorifiche maggiori, è facilmente trasportabile, stoccabile e più flessibile rispetto alla biomassa. Gli impieghi della nuova fonte nel servizio dei trasporti permette di coprire maggiori distanze in tempo minore. La liberazione dai vincoli avviene agli inizi del 900 con l’elettrificazione: l’energia elettrica può spostare materie ed energia stessa e rivoluzione anche tutti gli aspetti sociali (trasforma stili di vita, introduce potere pubblico per intervenire sui mercati e garantire copertura, è un bene facilmente vendibile e comporta un’infrastrutturazione del territorio senza precedenti.) La distribuzione ineguale della risorsa spinge le compagnie petrolifere a competere greggio fuori dai confini nazionali di appartenenza; le reti diventano più importanti dei nodi, le città sono dipendenti dalle rotte

commerciali e dalle relazioni che consentono l’approvvigionamento dei risorse dai luoghi di estrazione. Il sistema si regge su fragili equilibri geopolitici e sulla capacità di incontro tra domanda in continua espansione e pressioni per controllare i prezzi della risorsa. Sostenibilità: possibilità di produrre nel tempo un modello di sussistenza di una data organizzazione sociale, garantendo alle generazioni future di usufruire di una quantità e qualità di risorse corrispondente a quella delle generazioni precedenti o sufficiente al corretto funzionamento del sistema. I sistemi preindustriali incentrati sull’agricoltura hanno comportato comunque una massiccia colonizzazione degli ecosistemi naturali, tramite occupazione di suolo su larga scala e fenomeni di disboscamento intensivo. Si tratta di un equilibrio fragile, sottoposto a shock legati sia a fenomeni naturali che antropici. Questione energetica contemporanea: insieme di problematiche appartenenti a domini differenti, ma intrecciate tra loro. Non è solo ambientale, bensì anche economica, politica e sociale. Già negli anni 70, dopo la crisi indotta dalla costituzione dell’OPEC (Organizzazione Paesi Produttori di Petrolio, al fine di controllare e negoziare la produzione, commercio e concessioni petrolifere) e dal tentativo dei paesi di controllare la produzione, principalmente con motivazioni economico-politiche, legati all’insorgere di nuovi equilibri nel mercato energetico globale; il progressivo stabilizzarsi del prezzo dell’energia ci ha permesso di rimanere ancorati nello stesso regime. Un sistema energetico ha due caratteristiche peculiari: crescita irrefrenabile dei consumi e predominanza delle fonti fossili non rinnovabili. Dopo la WWII, i consumi energetici iniziano una crescita senza precedenti, causa e conseguenza di un fortissimo sviluppo economico di alcune economie al Nord del mondo. Nel 65 il consumo globale ammonta a poco meno di 4 mld di TEP. Nel 2007 è cresciuto di 11 mld. Il processo di crescita è stato talvolta frenato da crisi economiche o shock energetici. La distribuzione globale di fonti non rinnovabili è ineguale: - Idrocarburi: concentrati in 12 paese (4 America, 1 Europa, 2 Africa,1 sud-est Asiatico, 1 medio oriente, 3 ex sovietica). Le riserve di petrolio soprattutto in medio oriente; gas concentrato in medio oriente e Siberia. Il carbone è presente in tutte le aree; uranio maggiormente concentrato in Australia, ma poco impiegato. Tali disuguaglianze determinano squilibri geopolitici legando Paesi produttori e importatori: i primi vogliono controllare il prezzo dell’energia sui mercati internazionali, i secondi vogliono rendere stabile il mercato internazionale, assicurando l’approvvigionamento nel tempo. Il medio oriente esercita pressioni su tutti i consumatori tramite la possibilità di regolare i volume di produzione e di influenzare i mercati globali. La Russia, il Caucaso e il Nord Africa sono territori strategici per la fornitura di gas naturale all’Europa e le relazioni tra produttori, importatori e transito stanno ridisegnando le relazioni internazionali di interdipendenza ai confini UE e area del mediterraneo. Anche i consumatori possono esercitare pressioni sui produttori, in quanto importanti mercati imprescindibili. L’incremento dei prezzi è la conseguenza dell’aumento di domanda ed altri fattori: tensioni geopolitiche, rapporto con altre fonti, etc. Cambiamento climatico: processo di progressivo riscaldamento della temperatura atmosferica derivante dalla maggiore concentrazione di gas a effetto serra nell’atmosfera. Il settore energetico è il principale responsabile dell’emissione di tali gas, sia in via diretta (attraverso la combustione di combustibili fossili per fornire energia elettrica) e indiretta(i combustibili fossili aumentano i processi industriali e il settore dei trasporti). Ripercussioni sulle relazioni diplomatiche globali: i paesi in rapida espansione economica registrano quoti di emissione pro-capite in crescita significativa, rivendicano il loro diritto di emissioni differenziate, perché non hanno potuto industrializzarsi prima. Diseguaglianze sociali: secondo l’IEA (International Energy Agency) circa un miliardi di persone risulta priva di accesso all’elettricità. La distribuzione spaziale di tale quantità testimonia come, il mondo contemporaneo sia segnato da profonde disuguaglianze. La minore quota di consumi energetici o la difficoltà di accedere a servizi e beni fondamentali sottendono una più sostanziale debolezza, da parte di queste aree, nella competizione globale per le risorse (energetiche e non) e le materie prime. La scarsità di mezzi economici e finanziari e di know-how (insieme all’instabilità politica e sociale) spesso si traducono in

una concessione a soggetti terzi delle risorse interne con scarse ricadute sul territorio. Le disuguaglianze vanno a incrementare il regime di dipendenza in alcune aree e dalle altre. Tre punti di vista: 1. Business as usual: non auspicano un cambiamento radicale dalla situazione attuale, proponendo solo riforme migliorative sul piano geopolitico. C’è fiducia nella capacità tecnologica di offrire soluzioni ai problemi energetici, come all’esaurimento di fonti non rinnovabili e riequilibrio tra produttori e import di petrolio e gas naturale. Il progresso della ricerca di nuovi giacimenti e nelle tecniche estrattive. consentirebbe di incrementare le riserve conosciute di idrocarburi e prolungare la vita di quelli esistenti. La questione ambientale è sotto-taciuta, il cambiamento climatico è spesso messo in dubbio. Vengono auspicate forme di governance globale ed istituzioni, in grado di riequilibrare i rapporti di forza tra Produttori e Consumatori. Le modalità non sono chiare. 2. Posizioni eco-moderniste: posizioni più riconosciute e maggiormente condivise. Sostiene la possibilità, attraverso lo sviluppo di nuove e appropriate tecnologie (definite verdi o pulite), di ridurre i consumi di risorse primarie così come le emissioni inquinanti all’interno dei processi di produzione, creando prodotti innovativi e competitivi sui mercati e di riflesso crescita e sviluppo economico. I rapporti tra economia e ambiente sono visti in maniera ottimistica e l’efficienza ambientale dei processi economici un fattore di competitività e un ambito di investimento economico per le imprese e le pubbliche amministrazioni. Due prospettive principali: - La prima si concentra sul mondo privato. - Politiche pubbliche in ambito ambientale. Lo stato è fondamentale per la transizione. Ne fa parte: IEA. 3. Gli approcci radicali: auspicano una vera e propria rivoluzione ecologica; la matrice comune è la prospettiva teorica del bio-regionalismo: una bioregione è una regione dotata di una combinazione di caratteristiche e dotazioni ambientali omogenee, abitata da comunità distinte che sviluppano un rapporto co-evolutivo e simbiotico con l’ecosistema naturale. Si prospetta un ri-orientamento radicale del modello di sviluppo improntati all’auto-sostenibilità economica. Le comunità locali dovrebbero conformarsi alle caratteristiche dell’ambiente in cui sono localizzate e sfruttarne le risorse => isole di sostenibilità. La visione è oggi ampiamente presente in alcuni movimenti culturali e politici, come il movimento per la decrescita che propone una rottura col modello di sviluppo e metabolismo della contemporaneità in favore di un sistema fondato sulla riduzione delle pressioni ambientali e su nuove relazioni sociali di tipo comunitario improntate alla solidarietà.

Cap.3 le rinnovabili È difficile quantificare con esattezza il contributo che le rinnovabili offrono al bilancio energetico globale, in molti paesi del mondo le informazioni non sono affidabili. Si stima che il peso relativo delle fonti rinnovabili sul totale dei consumi energetici non sia variato significativamente negli ultimi decenni: tra il 12 e il 19% (REN21). In termini assoluti, invece, l’impiego delle rinnovabili ha registrato una significativa espansione, con l’incremento dei consumi energetici complessivi, soprattutto negli ultimi anni. 1. A livello globale dominano le biomasse, con il 9,3% del totale (impieghi tradizionali di tipo capillare legati al consumo di legna da ardere e scarti di lavorazione agricola utilizzati per la cucina ed il riscaldamento). 2. Idroelettrico 3,7% da sempre nei paesi industrializzati e oggi in espansione grazie a Cina e Brasile 3. Nuove rinnovabili: biomasse, energia solare, vento. Da sempre utilizzate, ma oggi in maniere più efficiente grazie allo sviluppo tecnologico che le rende impiegabili in modo industriale e competitive con le fonti convenzionali. Rinnovabile: fonte che non si esaurisce nel tempo. Alternativa: caratteristiche di una o più fonti nella relazione che queste detengono con le altre. Non si limitano alle sole rinnovabili, anche il nucleare può esserlo. Eolico e fotovoltaico sono fonti che hanno registrato maggiori tassi di crescita in tutte le risorse energetiche.

Lo sfruttamento dell’energia del vento dispone di tecnologie mature e competitive con fonti fossili, ed è spesso più conveniente. Dal 2005 al 9 si era registrato un incremento nel costo dell’eolica legato all’espansione della domanda, ma poi il prezzo delle turbine è crollato per via della competizione tra produttori e migliore efficienza e rendimento. E’ un settore che non ha risentito della crisi globale. Distribuzione spaziale concentrata in: UE (Germania paese trainante, poi Danimarca che ha utilizzato lo sviluppo eolico come rilancio industriale, divenendo il settore strategico nazionale), poi Cina e Usa. Alcuni progetti e investimenti cominciano a riguardare Paesi in cui il settore è ancora debole: Africa (Kenya, Etiopia, Sudafrica) e Sud America (Nicaragua, Costa Rica, Messico). L’innovazione tecnologica consente un impiego dell’eolico a scale più piccole, per soddisfare la domanda di energia da parte di insediamenti dispersi, villaggi e utenze scollegate dalla rete o integrati in sistemi ibridi di generazione elettrica. Off-shore: GB, Danimarca, Belgio, GR. pochi paesi. Le principali attese future sono in questo campo, sia per una maggiore presenza di venti a largo delle coste, venti costanti e per l’esaurimento delle aree progressive on-shore. Orizzonti tecnologici futuri: sviluppo di turbine efficienti e di grandi dimensioni, ma anche in condizioni sub – ottimali; miglioramento dei sistemi logistici legati al monitoraggio, controllo e manutenzione degli impianti; migliore integrazione di turbine con la rete di distribuzione elettrica, per ovviare a possibili cali di produzione dovuto all’intermittenza della fonte. Circa l’80% delle quote di mercato dei produttori di turbine eoliche è detenuto da 10 imprese altamente specializzate e in grado di partecipare ai progetti di sviluppo del settore in tutti i Paesi. Il mercato registra da alcuni anni uno spostamento verso Cina e India, le cui imprese sono favorite dalla grande espansione del mercato interno, e si dimostrano in grado di esportare i prodotti anche all’estero. Solar...