Alessandro Clerici

L'articolo descrive ed analizza i vari aspetti del ricorso all'idrogeno come vettore della transizione ecologica sotto il profilo dei consumi, tipologie di produzione, colori, trasporto, impieghi, costi, prospettive future sul piano mondiale e nazionale

L'articolo aggiorna la situazione del nucleare per usi civili nel Mondo, delineata nel precedente su questa rivista.

La trasformazione del settore energetico, per la grande entità delle sue emissioni di gas serra, svolge un ruolo di massima importanza per decarbonizzare l'economia globale e conseguire obiettivi, sempre più stringenti, stabiliti annualmente dalla COP (Conferenza delle Parti) sui cambiamenti climatici, nelle sue riunioni dal 1992 ad oggi. Una sfida testimoniata dall'accordo raggiunto nel dicembre 2015 alla COP 21 a Parigi che impegna a livello giuridico 177 Paesi firmatari a mantenere l'innalzamento della temperatura terrestre sotto i 2° e - se possibile - sotto 1,5°, rispetto ai livelli pre-industriali.

Una transizione ecologica vede in primo piano una transizione energetica per ridurre le emissioni globali climalteranti. Tutti i settori ne sono coinvolti: trasporti, edifici ed industria (includente il sottosettore di produzione di elettricità) e presentano aspetti tecnologici, economici, sociopolitici e ambientali differenti ma sempre più interconnessi tra loro nello sviluppo di tecnologie più o meno intersettoriali. Pur non trascurando l'importanza fondamentale dell'efficienza e dei risparmi, mi soffermerò sul settore energetico e la sua transizione che va vista a livello globale considerando le emissioni dai vari settori e le differenze e le tendenze delle diverse aree geopolitiche

Part 2: Preliminary analysis of world situation and perspectives for technologies different from hydrogen (in lingua inglese) As from the companion paper [1] in the June edition of this review a great development of variable RES (Renewable Energy Sources) such as wind and photovoltaic (PV) poses challenges for their integration into power systems and requires additional investments for provision of other services usually given by programmable plants with synchronous machines with their associated turbines; in particular programmability, controllability, inertia and contribution to short circuit power are essential for security and quality of electricity supply.

Il caso Brasile e analisi preliminare a livello mondiale dell'opzione idrogeno. Il grande sviluppo delle FER (Fonti Energetiche Rinnovabili) variabili come l'eolico e il fotovoltaico (FV) pone sfide per la loro integrazione nei sistemi di elettrici e richiede ulteriori investimenti per la fornitura di vari servizi solitamente forniti da impianti programmabili con macchine sincrone con le loro turbine associate; in particolare la controllabilità, l'inerzia e il contributo alla potenza di cortocircuito sono essenziali per la sicurezza e la qualità delle forniture elettriche.

Part 1: Preliminary analysis on hydrogen world situation and perspectives (in lingua inglese) A great development of variable RES (Renewable Energy Sources) such as wind and photovoltaic (PV) poses challenges for their integration into power systems and requires additional investments for provision of other services usually given by programmable plants with synchronous machines with their associated turbines, in particular: controllability, inertia and contribution to short circuit power are essential for security and quality of electricity supply.

Le politiche energia-clima avevano riportato un'attenzione al nucleare privo di emissioni di gas ad effetto serra, anche se il timore di nuovi possibili incidenti e il problema della lunga vita di scorie altamente radioattive permanevano nell'accettazione da parte delle popolazioni di varie nazioni, tra le quali in prima fila l'Italia.

L'energia è stata ed è sempre più il fattore dominante per lo sviluppo sociale ed economico delle popolazioni: esiste un legame diretto tra energia e sviluppo e quello tra energia e ambiente risulta nella transizione ecologica/ambientale sempre più stretto. Lo mostrano i dati.

Un difficile equilibrio tra default dello stato, de-industrializzazione per alti costi di energia e materie prime, rivolta sociale per caro prezzi.

Nell'ambito del Green Deal europeo hanno suscitato un grande interesse gli usi dell'idrogeno come vettore energetico, in particolare il cosiddetto idrogeno verde, cioè prodotto da energia rinnovabile. Questo crescente interesse per l'idrogeno (H2) "verde", non si limita all'UE ed enormi impianti di elettrolisi alimentati da fonti di energie rinnovabili (FER) sono annunciati in Australia, Cile, Cina, Medio Oriente e Nord America

L’elettricità è sempre più importante e nel 2030 assorbirà il 44% delle risorse energetiche. La produzione di elettricità è causa del 40% delle emissioni di CO2 derivante da attività umane. L’efficienza media delle centrali termoelettriche nel mondo è inferiore al 33%. Se tutte avessero (centrali a carbone ed a gas ) le BAT si risparmierebbero il 30% del carbone consumato per produrre elettricità e si potrebbero togliere dal servizio 500 GW di centrali a carbone, il 30% del gas consumato e si potrebbero eliminare 300 GW di centrali a gas, oltre 3 miliardi di tonnellate di CO2.

L’utilizzo pacifico dell’energia nucleare per produrre energia elettrica è nato in Russia nel 1954 e ha iniziato una sua penetrazione nel mercato a seguito dei forti investimenti in ricerca e sviluppo specie negli Stati Uniti con i reattori (a fissione e uranio arricchito) ad acqua bollente (BWR di GE) e ad acqua pressurizzata (PWR di Westinghouse) oltre a reattori in Inghilterra del tipo GR (Gas Cooled Graphite Moderated Reactors ) e poi AGR (Advanced Gas Cooled Grahite Reactors) e a reattori moderati ad acqua pesante (Heavy Water Reactor, HWR) che sono brevettati in Canada (CANadian Deuterium-Uranium, CANDU) e con uranio naturale come combustibile.

Nei paesi con pareri ambivalenti o negativi sul nucleare, l’incidente di Fukushima è servito (vedi Italia) e servirà come ulteriore esempio per opporvisi. Vi è stato un aumento della mentalità del “non nel mio cortile” specie in zone vulnerabili a disastri naturali (terremoti, tsunami, alluvioni, frane ecc). Vi è stato anche un aumento del costo delle centrali nucleari per le maggiori richieste di sicurezza, tempi di permessi più lunghi, costi maggiori delle assicurazioni, che hanno reso economicamente svantaggiato il nucleare: in Europa prezzi della CO2 bassi (5 €/ton CO2 favoriscono l’uso del carbone anche rispetto al gas), o negli Stati Uniti dove con i 3,5

/MBTU dello shale gas si ha un costo di 35

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Pur considerando le diverse realtà di singole nazioni e continenti, energia e ambiente hanno assunto un ruolo sempre più interdipendente e con un impatto globale, specie per gli effetti ambientali. Vale quindi la pena inquadrare, a livello mondo, la realtà Italiana che nel settore energetico conta meno dell’1,5% dei consumi totali di energia primaria. Il WEC (World Energy Council), con il suo gruppo di Studio “World Energy Resources”, ha presentato il proprio rapporto 2013. Il rapporto si riferisce ai dati validati relativi al 2011 e ottenuti sia dai circa 100 comitati nazionali del WEC sia da vari esperti e fonti internazionali. Dal rapporto emerge come l’elettricità sia sempre più importante e che nel 2030 assorbirà il 44% delle risorse energetiche primarie per la sua produzione, che è causa però del 40% delle emissioni di CO2 derivanti da attività umane.

Le politiche energetiche in Italia, come per gli altri Paesi, sono sempre più interconnesse tra loro e con i problemi dell'ambiente (vedi Cancun). Una visione puramente nazionale, o a livello europeo dei 27, rischia di essere miope e al limite 'autolesiva' o 'controproducente', con particolare riferimento alle emissioni di CO2.

L’energia è sempre più un fattore fondamentale per lo sviluppo sociale ed economico ed è strettamente legata alle problematiche ambientali. Occorre considerare dati e “numeri” del problema in modo laico e non ideologico. Energia e ambiente hanno assunto sempre più un aspetto globale e quindi la situazione Italiana non può prescindere dal contesto mondiale.

Per gentile concessione di Astrolabio (www.astrolabio.amicidellaterra.it ) Cos'è lo shale gas e come si piazza tra gli idrocarburi non convenzionali' Negli ultimi anni a livello mondiale nel settore energetico si è assistito a una 'rivoluzione' capitanata dagli Stati Uniti e che va sotto il nome dello 'shale gas', 'rivoluzione' passata abbastanza inosservata in Italia. Gli Stati Uniti ottengono ormai più del 25% dei loro consumi di gas dallo 'shale gas'.

L'energia con i suoi impatti crescenti sugli sviluppi sociali ed economici e sull'ambiente (fattore che sta assumendo sempre maggior importanza) è diventata uno degli argomenti prioritari di politici, economisti, ambientalisti ed è sempre più in 'prima pagina' dei mass media.