Guerino Mangiamele Energie rinnovabili e transizione energetica

Verso la transizione energetica e
dopo la crisi.
Alcune considerazioni per affrontare meglio l’emergenza energetica
Guerino Mangiamele
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Verso la Transizione Energetica e
Il Riscaldamento Globale
• I GAS SERRA
Da rivista limes

Verso la Transizione Energetica
Per una maggiore «sobrietà energetica»
https://gml.noaa.gov/ccgg/trends
https://co2.earth

Verso la Transizione Energetica
Per una maggiore «sobrietà energetica»
https://gml.noaa.gov/ccgg/trends
https://co2.earth

Verso la Transizione Energetica
Per una maggiore «sobrietà energetica»
• Abbiamo un bisogno estremo di Energia elettrica
• Attualmente si produce prevalentemente con il gas o il petrolio
• Dobbiamo fare a meno (AL PIU’ PRESTO) delle fonti fossili,
altrimenti, nel giro di pochi anni, potremmo andare incontro a
possibili catastrofi ambientali.
• Però non abbiamo ( e forse non avremo per molte decine di anni )
fonti alternative in grado di soddisfare tutti i nostri fabbisogni
• E allora, NOI CHE FACCIAMO ?
• L’unica (URGENTE) soluzione, al momento è :
Incentivare le rinnovabili
Investire e finanziare la ricerca
RIDURRE GLI SPRECHI E OTTIMIZZARE I CONSUMI

Verso la Transizione Energetica
Le energie PULITE ed ALTERNATIVE
Le principali Fonti di Energia Rinnovabile
SI DICE «RINNOVABILE» UNA FONTE DI ENERGIA CHE
ESISTE IN NATURA E PUÒ ESSERE REINTEGRATA
FACILMENTE
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Verso la Transizione Energetica e
VERSO UNA MAGGIORE SENSIBILITA’
Gli argomenti principali della pubblicazione:
Le principali fonti di energia
Le fonti non rinnovabili
I reattori nucleari di “quarta generazione”
Le fonti rinnovabili
Alla ricerca di “Nuove Energie”
Le auto elettriche
L’accumulo dell’energia prodotta
Il risparmio in casa
Il possibile risparmio delle pubbliche amministrazioni

Verso la Transizione Energetica
LA SITUAZIONE OGGI IN ITALIA
Produzione energia elettrica in ITALIA ANNO 2018
Suddivisione delle Fonti
Fotovoltaico 7% Biomasse e Biogas 6% 2%
Carbone ed altri
combustibili fossili
16%
Eolico 6%
Idroelettrico 16%
1%
2%
CARBONE E COMB.FOSSILI GAS GASOLIO E OLII
GAS Naturale
45%
ALTRI IDRICO EOLICO
FOTOVOLTAICO BIOENERGIE E BIOGAS GEOTERMICO
Elaborazione. G.Mangiamele-Enertec su dati TERNA
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Verso la Transizione Energetica
LE PREVISIONI IN ITALIA nei prossimi 20 anni
700 TWh
Elaborazione. G.Mangiamele-Enertec su dati TERNA
Entro 20 anni è previsto un maggior
fabbisogno di energia del 20%
Entro il 2060 si prevede un
raddoppio della richiesta di energia
elettrica
Ci sarebbe da porsi una domanda :“ma
come potremo mai raggiungere il
soddisfacimento di tali fabbisogni
basandoci sulle attuali tecnologie e con
la solida sensazione che non si
intravedono ancora concrete soluzioni
per i prossimi decenni ? “
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Verso la Transizione Energetica
Perché il Fotovoltaico non sarà mai sufficiente…
ORE 18
CONSUMO LORDO
54233 MW
Idroelettrico 10739 MW
Eolico
392 MW
FOTOVOLTAICO 0 MW
Altre FER 716 MW
Importata 5200 MW
Termica da GAS o carbone
37186 MW
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Verso la Transizione Energetica
Fabbisogni medi giornalieri ITALIANI
Fonte : Terna SpA

Verso la Transizione Energetica
Alla ricerca dell’energia…….
40GW

Verso la Transizione Energetica
Come faremo a trovare batterie e sistemi di accumulo
efficienti ?
I più grandi impianti stazionari di accumulatori a batterie nel mondo
Australia anno 2013 Produttore Elon Musk 180MW
Corea anno 2018 Produttore Hyundai 150MW
Richiesta mondiale di energia quotidiana : 1500 TWh
Fabbisogno Italiano giornaliero : 900.000 MWh
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Verso la Transizione Energetica
Le centrali nucleari di 4° generazione
Molto più piccole
Quindi ( sembrerebbero !):
-Più economiche
-Realizzabili in tempi più brevi
-Integrabili secondo la logica del
«Lego» quindi «scalabili»
-Con Tecnologie in grado di
produrre meno scorie radioattive
ed in grado di rilavorare residui
radioattivi provenienti da reattori
di generazioni precedenti
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Verso la Transizione Energetica
La FUSIONE Nucleare
Reattore Europeo ITER
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Verso la Transizione Energetica
L’ idrogeno come « Vettore di Energia»
L’idrogeno è tra gli elementi più presenti in natura
• E’ molto infiammabile e molto energetico ( più della benzina)
• E’ facilmente estraibile dall’acqua ( con costi ancora molto elevati)
• Non è inquinante : si estrae dall’acqua e come risultato, dopo la
combustione , produce acqua .
• Potrebbe essere utilizzato come accumulo dell’energia prodotta dai
pannelli solari fotovoltaici .
• Richiede serbatoi molto resistenti per accumulare quantità
sufficienti per le normali attività
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Verso la Transizione Energetica
PRIMO : Risparmiare !!
Se vogliamo evitare di
rimanere senza corrente
fra qualche anno
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Verso la Transizione Energetica
PRIMO : Risparmiare !!
Il contenimento dei
consumi è
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Verso la Transizione Energetica
La Produzione di Energia da Raccolta differenziata
UN ESEMPIO..
LA VALORIZZAZIONE della FORSU
Produzione di Organico da Raccolta
differenziata : 120Kg/abitante anno
Circa 6,5 milioni di Tonnellate
Produzione di biogas/biometano da
FORSU selezionato : 220/110 m 3 /t.t.q.
Produzione di biometano da FORSU :
400 milioni di m 3 /anno ( Trattando solo il 50%)
2000 GWh di energia elettrica
prodotta da FER
Minore emissione di 700.000 t di CO 2
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I NUMERI DEL RISPARMIO
Per ogni GWh di energia non consumata avremmo:
•un risparmio di 310 mila euro (costo dell’energia elettrica nel 2022 = 310€/MWh)
•352 tonnellate di anidride carbonica equivalente in meno immessa in atmosfera
Per ogni 1.000 GWh di energia non consumata(*) avremmo :
•un risparmio di 310 milioni di euro (costo 2022)
•lo spegnimento di una centrale termoelettrica a carbone o a gas di
medie-piccole dimensioni
•352.000 tonnellate di anidride carbonica equivalente in meno
immessa in atmosfera (pari a 90.000 automobili di media cilindrata in meno sulle nostre strade
– equivalente di 2,5 milioni di alberi )
•una minore importazione di quasi 2 miliardi di metricubi di gas
dall’estero (quasi il 7% dei 29 miliardi importati dalla Russia nel 2021)
(*) 1 giorno del consumo nazionale– 0,3% annuo

Cosa possiamo Fare
ORA !!
Utilizzare per l’illuminazione solo lampade a LED ad alta efficienza
Limitare l’uso dello «stand by»
Acquistare, quando necessario, elettrodomestici con classe di efficienza
elevata (C-D o E)
Ottimizzare l’uso degli elettrodomestici
Se possibile, adoperare prese elettroniche (smart plug) per la gestione
delle utenze elettriche

Cosa possiamo Fare
ORA !!
Sostituendo lampade tradizionali con lampade a led
potremmo:
•risparmiare fino 2000€ a famiglia in 10 anni
•evitare di acquistare dall’estero almeno 400 milioni
di metricubi di gas all’anno
•non immettere in atmosfera 700.000 tonnellate
all’anno di CO 2

Cosa possiamo Fare
ORA !!
Incandescenza Alogena Neon –Fluorescente LED

Cosa possiamo Fare
ORA !!
I consumi delle
Lampadine di casa

Cosa possiamo Fare
ORA !!
Le lampade a LED non sono tutte
uguali……..
• All’acquisto controllate la potenza,
ma soprattutto la Luminosità
(LUMEN)
• Una BUONA LAMPADA deve avere
almeno 90-100 lm/W

Cosa possiamo Fare
ORA !!
Se riuscissimo a limitare del 50% i consumi di stand- by, potremmo:
•risparmiare fino a 1000€ a famiglia in 10 anni
•evitare di acquistare dall’estero 600 milioni di metricubi di gas all’anno
•non immettere in atmosfera 900.000 tonnellate all’anno di CO 2
Sostituendo vecchi elettrodomestici con più di 8-9 anni di vita con
apparecchi a basso consumo energetico potremmo:
•risparmiare 1500€ a famiglia in 10 anni
•evitare di acquistare dall’estero 1 miliardo di metricubi di gas all’anno
•non immettere in atmosfera 2 milioni e 400 mila tonnellate all’anno di CO 2

Lo «stand-by»
questo sconosciuto…..
sono almeno 10 in una casa i
dispositivi o gli elettrodomestici
che utilizzano l’opzione di
riposo «stand-by»

Lo «stand-by»
LA REGOLA DEL 12
Ogni famiglia paga in
media 100 € l’anno
per stand-by

Lo «stand-by»
questo sconosciuto…..
In Italia si spendono
1 miliardo e 900 milioni
di euro ogni anno per
stand-by

Lo «stand-by» questo
sconosciuto…..
Si potrebbe evitare di
-consumare 600 GWh l’anno
-di produrre 210.000 ton di Anidride
Carbonica (l’equivalente di 1,5 milioni di alberi)
-di importare 1,2 miliardi di mc di gas

Un’altra sconosciuta :
La classe di efficienza energetica

Un’altra sconosciuta :
La classe di efficienza energetica
PRINCIPALI CONSUMI ELETTRICI DOMESTICI FONTE: ENEA -RAPPORTO ENERGIA CLIMA AMBIENTE
lavatrice; 5% aspirapolvere; 2%
computer; 6%
frigorifero; 26%
televisore; 7%
condizionatore; 10%
lavastoviglie; 25%
congelatore; 19%

L’eccessiva illuminazione delle strade italiane
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PUBBLICA Illuminazione a
TRICARICO
Circa 1600
lampioni
di cui 25% a Led

Consumi ANNUALI di energia elettrica per la
pubblica Illuminazione del nostro paese
340.000 €
Anno 2022 0.35€/KWh

Possibile risparmio all’anno con una più
corretta gestione
30.000 €
300.000 €
in 10 anni

Possiamo fare molto di più….
Con l’illuminazione a LED potremmo risparmiare
1milione e 900.000 €
in 10 anni

Possiamo fare molto di più….
Con l’illuminazione a LED potremmo risparmiare
4 GWh di energia elettrica
Evitare di immettere in atmosfera
1800 t. di CO 2
L’equivalente di
65 automobili in meno

A livello nazionale, con la sola regolazione ottimale
potremmo risparmiare ogni anno
650 GWh di energia elettrica
NON spendere
300 milioni di euro
NON importare dall’estero
1,3 miliardi di mc di gas

A livello nazionale, con la sostituzione delle lampade
con luci a LED solo nelle prime 100 città
si avrebbe una riduzione di
2800 GWh di energia elettrica
Una MINORE SPESA PUBBLICA di
900 milioni di euro
E una minor dipendenza di gas dall’estero di
5,6 miliardi di mc di gas

La mobilità elettrica
Le AUTO IBRIDE : un reale risparmio ?
Mild Hybrid : il motore elettrico serve solo per i parcheggi
Full Hybrid :
si possono fare poche centinaia di metri in città
Plug-in Hybrid : possiedono presa di corrente e possono
fare anche 30-40 Km in elettrico

Verso la Transizione Energetica
PRIMO : Risparmiare !!
Il contenimento dei
consumi è
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Verso la Transizione Energetica
Le batterie agli ioni di litio
le moderne batterie al litio sono in grado di
accumulare circa 2,5 MJ di energia per ogni
Kg di peso,
Per riferimento il diesel e la benzina,
forniscono 54 MJ per Kg di peso e
l’idrogeno, arriva a 143 MJ/Kg.
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Verso la Transizione Energetica
Le batterie agli ioni di litio
Batterie Ioni di Litio LifePO4 12V 150Ah
Dimensione : 485x172x241mm
Ciclo di vita : 2500 cicli carica/scarica
Un esempio :
Volendo utilizzare una serie di batterie da
100 Ah per stoccare l’energia fotovoltaica
ed eolica prodotta in più (nelle 12 ore di
insolazione) , per poi poterla utilizzare
quando serve (nelle 12 ore notturne )
Ne Servirebbero 360 milioni
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Verso la Transizione Energetica
Solare termico e fotovoltaico
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Verso la Transizione Energetica
Le Biomasse - La digestione anaerobica
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Un successivo passo : I «NODI URBANI SENSORIALI»
I vantaggi dei cosiddetti Smart Street Lighting (lampioni
intelligenti) vanno oltre la luce stessa.
Infatti, essendo alimentati con cavi sotterranei, danno luogo ad una vera e
propria spina dorsale di una rete di città intelligente, fornendo sia la potenza
che la connettività di cui hanno bisogno le applicazioni aggiuntive.
Un lampione Smart di ultima generazione è composto essenzialmente da :
• apparecchiatura con organo illuminante a LED;
• controllo elettronico di illuminazione di rete (NLC- Network Light
Controller);
• rete di connessione e software per comando, controllo e raccolta
dati.
E’ possibile utilizzare il singolo punto luce pubblico anche come access point
Internet, come punto informativo e di comunicazione, come terminale per
allarmi o chiamate , ecc..
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Grazie per l’attenzione
Ing. Guerino Mangiamele
Enertec Ricerca
Ricerca & Sviluppo di Tecnologie per le Nuove Energie
https://www.lucelogica.it/guerinomangiamele