Energie 2016-17 - Stesecoetica

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Energie 2016-17

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                    EFFETTO SERRA DA PRODUZIONE MONDIALE DI ENERGIA
                   (fonte IPCC Intergovernamental Panel Climate Change)
2015
          Fonte                    Gtep                 %        kgCO2/kgfonte              GtCO2
           Carbone                     9              30                    5,0                            45,0
           Petrolio                      9              31                    2,5                            22,5
           Gas                              7              23                    1,5                           10,5
           Nucleare                    0                5                       0                               0
           Idroelettrico              0                7                       0                               0
           Solare, Eolico, ecc.   0                4                       0                               0
          -----------------------------------------------------------------------------------------
                                        25             100             miliardi tonn. CO2/anno 78 Gt2500 Gt
Consumi fossili globali (centrali, trasporti, industrie, ecc.)
ANALISI RETROGRESSIVA DELLA TRANSIZIONE DEI FOSSILI PER MITIGARE
EFFETTO SERRA DA PRODUZIONI MONDIALI DI ENERGIA (Ipotesi STES)
                                                                           2050
        Fonte                         Gtep           %        kgCO2/kgfonte                   GtCO2
          Carbone                       2                7                     5,0                             10
          Petrolio                        3              10                     2,5                               7
          Gas                              10             33                      1,5                             15
          Nucleare                      0              15                       0                                 0
          Idroelettrico                0              15                      0                                  0
          Solare, Eolico, ecc.     0              20                       0                                 0
------------------------------------------------------------------------------------
                                        15             100             miliardi tonn. CO2/anno 32 Gt→1000 Gt
Riduzione Carbone 7 Gtep  e Petrolio 6 Gtep
SOSTITUZIONE POSSIBILE AL 2050
Metano specie per autotrazione camion e navi a GNL
Disarmo con riciclo uranio militare altrimenti indistruttibile
Rinnovabili idroelettrico fluviale e marino innovativo + auto elettriche
Rinnovabili solare, eolico, geotermico, liquami purtroppo << 100%.
SVILUPPO AD OGGI

 RICERCA E INNOVAZIONE TECNOLOGICA  MITIGAZIONE DEI CAMBIAMENTI CLIMATICI


Brevetto n. 1411057


BARRIERE DI TURBINE MESOGALLEGGIANTI
PER LA PRODUZIONE DI ENERGIA MARINA
E LA RICONVERSIONE DELLA DIFESA DELLE COSTE

Ing Manlio Palmarocchi    Ing. Pierfranco Ventura



PRESENTAZIONE

Roma  15 gennaio 2016


www.stesecoetica.it/attività/oggi


1 - PROPOSTA


La produzione di energia marina accoppiata alla protezione delle coste è stata ufficializzata con il brevetto n 1411057 comprovato a livello europeo dal Patent Office di Monaco ed è proposta come Innovazione e Ricerca dagli Ing. Manlio Palmarocchi (ex ENI e EUBIA European Bioenergy Industries Association Bruxelles) e Pierfranco Ventura (ex Dip. Ing. Strutturale e Geotecnica Univ. Sapienza Roma).
   Lo studio è nato nell’ambito degli sviluppi per la Salvaguardia dell’Ambiente promossi dalla STES (www.stesecoetica.it)  Organizzazione di Volontariato Culturale sorta nel 1989 per estendere i valori della Bioetica alle varie Discipline in modo da rispettare la Vita in tutte le sue fasi e ambiti.
Si propone di riconvertire la difesa tradizionale delle coste tramite barriere di turbine mesogalleggianti che,  posizionate a pettine a  qualche centinaio di metri dalla costa, producono energia marina dalle correnti superficiali, depotenziando le velocità dei flussi  in arrivo verso i litorali e favorendo nel contempo la deposizione della sabbia in sospensione e il ripascimento naturale del fondale interessato, fenomeno non attuabile con i convertitori di energia offshore, sia marini che eolici.
Le turbine sono costituite da pale fissate ad un galleggiante a trottola (fig. 2 v. sito) in modo da essere in equilibrio indifferente in acqua e quindi girare alle minime correnti con spinte e rendimenti ben maggiori dell’eolico e costi, specie in fondazione, ben minori dell’eolico offshore.
Le turbine, o meglio giranti ad asse verticali con dinamo alla sommità fuori dall’acqua, sono fulcrate coassialmente su steli fondati su pozzetti prefabbricati cilindrici vibroinfissi (fig. 5 v. sito) in modo da auto-zavorrarsi con la sabbia del fondale.  
    Di seguito si evidenziano i vantaggi della proposta sia rispetto a quelli degli altri convertitori di energia dalle onde del mare (WEC) sia dei tradizionali sistemi di difesa delle coste in erosione e si stima una valutazione economica di circa un milione di euro esemplificativa per indagini e monitoraggio di 4 prototipi, su un fondale di bassa consistenza a 6 m sotto il livello del mare.
   Si evidenzia che le barriere sono ubicate in una fascia dal litorale ove le onde pulsanti solo verticalmente offshore si sono trasformate in correnti orizzontali inshore efficaci per produrre energia elettrica e sufficientemente smorzate per evitare le erosioni in eccesso del fondale.
   Tale particolare ubicazione si trova dopo la fascia di calma dalla “chiusura” offshore/inshore ove si è innescata la predetta trasformazione, per cui le turbine non subiscono gli effetti dannosi delle mareggiate in quanto queste si innescano dopo la stesa delle barriere: ciò consente una contenuta manutenzione delle turbine che possono sfruttare correnti a bassa velocità ma durature.
   Il brevetto serve soprattutto per innescare iniziative imprenditoriali sulla produzione di energia marina e dare luogo  inizialmente ad una Ricerca per la realizzazione di prototipi in vera grandezza in modo da tarare l’efficienza di nuove giranti sottocosta e successivamente per la difesa “morbida” delle coste con innovative stese di turbine in barriere sfalsate riconvertendo le protezioni attuali.
   La proposta s’inserisce bene nelle urgenti nuove modalità di sviluppo economico(tipo Benefit Corporation) e legislativo (tipo Quarto Settore), in cui collaborano nei rispettivi ruoli no profit & profit in modo da integrare la formazione culturale con la fattibilità industriale, mitigando i danni ambientali e sociali globali.
   L’utilizzo dell’energia rinnovabile, dalla trasformazione dell’energia delle onde offshore in correnti marine inshore, è proposto soprattutto per sostenere economicamente la difesa delle coste contenendo le spese attuali, riconvertendole in nuove tecnologie ecologiche, non sostenute solo da incentivi eccessivi, come verificatosi in passato in Italia.
    Le protezioni  e manutenzione attuali sono tradizionalmente incentrate sui ripascimenti artificiali con sabbie sistematicamente asportate dalle mareggiate invernali che sconvolgono anche il fondale sopraflutto alle scogliere emergenti vicine alle spiagge ed i  tratti di litorale adiacenti non protetti.
    L’innalzamento del livello del mare a causa dei cambiamenti climatici in atto richiede inoltre di sopraelevare le spiagge per evitare che siano sommerse, con gravi perdite economiche.
    Urge pertanto una Conversion of beach  nourishment nei Lavori Marittimi per la Difesa delle coste preventiva, specialmente in relazione all’innalzamento del livello dei mari.

2 - VANTAGGI


La proposta riguarda l’Innovazione e Ricerca sperimentale in vera grandezza dapprima sull’efficienza delle turbine prototipo da impiegare poi come barriere "frangicorrenti" sottocosta "blu energy reef" per la difesa delle coste in erosione e la delimitazione di una fascia marina protetta davanti al litorale.
Si ottengono i seguenti vantaggi:
Riconversione
dei  costi dei ripascimenti e delle scogliere emergenti per la difesa delle spiagge e relativa manutenzione periodica in investimenti difensivi connessi a turbine per la  produzione  di energia elettrica ammortizzabile già con 1 MW per anno a chilometro sottocosta
Efficienza e durata in esercizio delle turbine galleggianti, di semplice costruzione, è verosimilmente elevata e rapidamente controllabile con una Ricerca su pochi prototipi.
Si evidenzia in proposito che un incremento delle superfici delle pale, con poca spesa, consente di aumentare molto la produzione di energia marina, rendendo le giranti mesogalleggianti  le più economiche fra le fonti rinnovabili, fino alla competitività con la produzione a gas.
Si ottiene poi il contenimento della produzione di CO 2 e accumulo di sabbia sul litorale per arginare l’innalzamento del livello del mare in atto a causa dei cambiamenti climatici e previsto dall’ONU (IPCC) superare varie decine di centimetri entro i prossimi decenni.
Le turbine ubicate sottocosta risentono poco delle mareggiate in quanto ricadono dopo la fascia (fig.1v. sito) ove l’energia stazionaria del moto ondoso offshore si trasforma, sul basso fondale, in correnti inshore orizzontali; in ogni caso lo stelo di sostegno è progettato per resistere a tali eventi.
Riattecchimento delle praterie marine con il ripristino dell’ecosistema tramite lo sviluppo della posidonia e il ripopolamento ittico lungo le fasce di 300 ÷ 500 m dal litorale protette dalle barriere artificiali proposte, utilizzabili anche per le colture di mitili, e assimilabili alle barriere coralline.  
Sul livello del mare rimane visibile solo la serie di boe rosse illuminate sulle teste delle turbine, collegate in barriere ove si produce energia che va poi a terra, in modo da delimitare la "no fishing zone" interrotta solo nei passaggi dedicati alla nautica da diporto.
Eliminazione dei prelievi di sabbia con sorbone sui fondali a largo per ripascimenti artificiali.
Eliminazione delle scogliere emergenti e delle ricariche con i massi (primaverizzazione dopo le mareggiate) consentendo la riqualifica del paesaggio, evitando di bloccare le alghe da eutrofizzazione e favorendo il disinquinamento.
Le turbine funzionano anche in emergenza in caso di terremoto in quanto sono assimilabili ad oscillatori semplici antisismici, presentano infatti una massa nulla in sommità  essendo mesogalleggiante e pertanto un periodo proprio nullo lontano dalla risonanza nello spettro marino.
Disponibilità ulteriore di energia sia lungo i litorali che nei porti come pure tramite attracchi lungo le barriere per la nautica da diporto in transito, specialmente con sviluppo dei moderni sistemi di energy storage ed evitando il sovraffollamento estivo dei porti.
Aumento della sicurezza notturna tramite l’illuminazione permanente delle barriere . La barriera difende poi i bagnanti; si può sviluppare il turismo subacqueo per visitare le turbine, allestendo anche tratti della barriera a parco giochi e fish-watching.
Sviluppo di nuovi posti di lavoro nei campi dell’elettromeccanica (tubi di acciaio dei pali-briccole per le turbine), nautica (trottole delle giranti), opere marittime, formazione e gestione in manutenzione e sicurezza delle coste, acquacoltura dei mitili.







3 - RICAVI

L’energia cinetica delle onde è valutata, nella letteratura tecnica specialistica, in media annua da 1 a 10 kWh/m nel mar Mediterraneo offshore passando dai 3÷5 kWh/m del Tirreno ai 10 kWh/m della Sardegna (Sannino, Artale - Giornata di Studio STES 2012).
Si ipotizza pertanto che il mare  presenti nella predetta fascia di utilizzo dell’inshore probabili valori medi ponderali dell’ordine di 1 kWh/m, corrispondenti a flussi massimi tipici del Tirreno da 5 kWh/m per il 20% dell’anno, 2 kWh/m per il 30% dell’anno, bilanciati da un 50% di calma (ipotesi molto prudenziale che trascura il potenziale funzionamento del galleggiante  anche con le deboli correnti), per cui le 8760 h/anno, si riducono a circa 4500 h/anno, tolte anche le soste per manutenzione.
L’impianto da 2MW di potenza lungo 1 km può essere costituito da stese sfalsate dell’ordine di 200 giranti da 10÷20 kW, con potenze in base ai risultati sperimentali sull’estensione delle pale dei  prototipi che possono anche raddoppiare a 4MW, da certificare in base al Metodo Osservazionale, consentito dalla normativa NTC2008/2015 e in piena sintonia con la fase iniziale di Ricerca.
La  resa energetica si accresce anche sfruttando al massimo le correnti sottocosta, specie quelle litoranee fortemente erodenti: ciò si favorisce accrescendo le velocità fra le turbine tramite  l’alternanza dei versi delle eliche e dello sfalsamento delle stese in planimetria.
I costi di manutenzione delle barriere di turbine sono inferiori a quelli che attualmente si spendono per le manutenzioni annuali delle spiagge specie con i ripascimenti artificiali, con  vantaggi economici nella riconversione degli interventi di difesa delle coste.   
I costi delle turbine di serie in stese sfalsate sono naturalmente sensibilmente inferiori a quelli per la taratura dei prototipi. L’impianto dipende dalla batimetria e dalle traversie del sito da difendere: a titolo indicativo si tratta di 10 milioni €/km, comprensivi della sperimentazione estesa al monitoraggio dell’efficacia della difesa della costa protetta con la barriera proposta.
L’analisi economico-finanziaria è decisamente vantaggiosa conclusa la fase di Ricerca sulla taratura e certificazione dell’efficienza delle turbine.
È  importante inoltre integrare le barriere di produzione di energia rinnovabile  con lo stoccaggio specie idraulico cumulando l’ acqua in bacini in quota tramite pompe/turbine.
Se si considera  il costo attuale del kWh, peraltro minore di quello previsto per l’energia marina, il  ricavo viene dell’ordine di 2÷4 milione di euro/anno/km per una produzione di 10÷20 GWh/km all’anno, e tale da rendere conveniente l’ammortamento dell’impianto inshore proposto.
Vanno aggiunti  inoltre tutti i vantaggi economici predetti specie della riqualifica ambientale
Si evidenzia infine che le barriere proposte possono avere una vita in mare di 20 anni, con una buona manutenzione sostenuta dalla produzione elettrica. Nel frattempo si costituisce in permanenza una sorta di barriera corallina naturale, specie con l’ausilio delle frange, e inoltre si attua la ricrescita delle praterie marine e di dune sommerse vegetate (matte) sul fondale protetto dalle barriere, in modo da consentire il ripristino della difesa naturale delle coste.  
La durata dell’impianto è simile a quella del fotovoltaico o di altre rinnovabili ma non necessita di smontaggi e gestione rifiuti, in quanto senza più produrre elettricità la barriera permane staticamente come relitto lineare con incrostazioni e vegetazione a smorzare le correnti e difendere  il litorale dall’erosione e dall’innalzamento del livello del mare.







INDICE DEI PARAGRAFI RELAZIONE (v.Dissesti)

 1 – PROPOSTA
 2 – PROTOTIPI DI RICERCA E INNOVAZIONE TECNOLOGICI
 3 – OBBIETTIVI E RICADUTE VANTAGGIOSE
 4 – CONTRIBUTI E LIMITI DELLA PROTEZIONE DELLE COSTE
 5 – COSTI RIPASCIMENTI E SCOGLIERE A CONFRONTO CON LE BARRIERE
 6 – CONTRIBUTI E LIMITI NELLA PRODUZIONE DI ENERGIA MARINA
 7 – PROTEZIONE COSTE CON RECUPERO DI PRODUZIONE DI ENERGIA MARINA
 8 – COSTI BENEFICI DELLA RICONVERSIONE E RICAVI DALL’ENERGIA MARINA
 9 – CONCLUSIONI

Innovation and Research Patent n° 1411057

MARINE ENERGY PRODUCTION
AND PROTECTION OF THE COASTS
BY FLOATING TURBINES REEFS

ITALIAN TEXT see www. stesecoetica/attività/oggi/dissesti
INDEX OF FIGURES

 FIG   1    LOCATION   OF  THE TURBINES REEF RELATED TO WAVE MOTION  
FIG 2
FLOATHING TURBINE ON PLINTO ONLY FOR PROTOTYPE  
          SEA BED MOVABLE TO SEARCH THE MAXIMUM CURRENTS
    

FIG 3   COSTS   ARTIFICIAL  BEACH NOURRISHEMENT AND  CLIFFS   EMERGING

FIG 4   COMPARISON   OF CLIFFS   /   REEF   COSTS WITH   THE  SEA BED   DEPHT

FIG   5   BARRIER   WITH   TURBINES   FOUNDATIONS   VIBROFIXED AND SELFBALLAST
          AND  BONDED  TO   BASE  BY  FRINGES  FOR  DISSIPATING  SEA BED  CURRENTS  


FIG.6  CYCLIC   TENSILE TEST   ON   HEAVY   DISSIPATIVE FRINGE


FIG.7 STAGGERED TURBINE REEF PLAN IN SOSTITUTION OF CLIFFS

FIG.8 DETAILS OF THE STAGGERED TURBINES REEF  


FONDAZIONE UT VITAM HABEANT - STES
ENERGIA LA TRANSIZIONE DAL FOSSILE AL RINNOVABILE
Ing.Manlio Palmarocchi
L’effetto Serra determinato dalla combustione dei combustibili fossili con forte produzione di CO2 e non solo con conseguente surriscaldamento del pianeta, determina problemi che vanno dalle desertificazioni alle alluvioni, dall’innalzamento del livello del mare,  alle grandi migrazioni, etc
Per fermare il fenomeno  occorre non superare i 2 gradi di aumento della temperatura media del pianeta al 2050, il che non è certamente semplice anche se finalmente quasi tutto il mondo ne è consapevole vuole ridurre la produzione di CO2!
Gli interessi in gioco sono enormi, pensate ai paesi produttori di carbone e di petrolio (il gas produce meno CO2 ed  è comunque più pulito) ed a quelli consumatori!
I consumatori più grandi e quindi produttori di CO2 sono gli USA e la CINA (insieme superano il 50 % della CO2 prodotta nel mondo) e finalmente si sono impegnati (PARIGI,COM 21) a ridurre.. certamente gli USA ormai usano solo gas nazionale da Fracking   e chiuso le importazioni di petrolio; la Cina ,ormai avendo soldi, investe nelle rinnovabili ( foto e vento) oltre ad importare gas dalla Russia.
Nel frattempo però succede che :
gli USA vendono il loro carbone ”pulito” alla Germania che avendo chiuso col Nucleare non può importare energia dalla Francia ne usare il suo “ quasi  carbone “  molto sporco
la Cina abbandona il suo carbone terribile per zolfo e ceneri e lo vende alla “ povera India”

  Fortunatamente le tecnologie vanno avanti velocemente e i costi del “foto e del vento” diminuiscono!
Non dimentichiamo però che gli investimenti in centrali, nella trazione e quant’altro vanno ammortizzati e ciò richiede tempo!
STES ha calcolato che per salvare il pianeta nel 2050 occorrerà portare i consumi annui di carbone da 9 GTEP  a 2 e  per il petrolio da 9 GTEP a 3, il tutto a vantaggio del gas, dell’idroelettrico e delle altre rinnovabili specie innovative (marino, geotermico ecc.), nonché il nucleare unico modo per riciclare l’uranio militare (Amaldi, STES 1993) e realizzare il disarmo con enorme produzione di energia elettrica.
La COSA E’ POSSIBILE…SPERIAMO BENE

TRANSIZIONE DA FOSSILI A RINNOVABILI


                             ENERGIA   IERI   OGGI  E  DOMANI….E…L’ITALIA ?

Era il ‘900 ed il petrolio andava alla grande, aveva inoltre sostituito buona  parte del carbone, il gas con il quale invece il petrolio veniva estratto non veniva  considerato e  bruciato in " fiaccola".Fu Enrico Mattei il primo a capire l’importanza del gas ed a trovare la maniera di raccoglierlo e utilizzarlo In val Padana.
Il secolo non era ancora finito che l’ONU attraverso i compartimenti di meteorologia  e   di ambiente  avvertì i primi segnali di cambiamento del clima in  diverse zone del pianeta; nacque così l’IPCC (Intergovernmental  Panel on Climate Change) che nel 1997 diede vita al primo Protocollo di Kyoto:
" La CO2 prodotta dalla combustione dei combustibili fossili determina nell’atmosfera  un effetto serra con aumenti della temperatura media del pianeta così forti  da determinare desertificazioni, alluvioni e scioglimento dei ghiacciai dell’Artico e conseguente innalzamento del livello del mare; le grandi emigrazioni furono la prima conseguenza…( Sud Est Asiatico e Sub Sahara) "
Per ottenere energia bisogna  ricorrere ad altre materie prime o comunque altre tecnologie!
Per molti principi arabi (possessori di pozzi) Kyoto suonò come una dichiarazione di guerra..e la risposta arrivò nel 2001 con l’inizio del Terrorismo (twin towers) una risposta che tanti soldi avrebbe richiesto al mondo occidentale e quindi allo sviluppo di energie alternative , mentre il nucleare continuava a dare segnali gravi di pericolosità.
Doveva arrivare  Dicembre 2015 ( Parigi, con le firme di USA e CINA, i maggiori produttori di CO2 al mondo) per il riconoscimento ufficiale dei danni che i combustibili fossili hanno e  stanno creando e cercare di correre ai ripari :
le energie rinnovabili non programmabili assieme all’idraulica sono subito apparse come la soluzione migliore in attesa della fusione nucleare che sembra essere ancora lontana. Non possiamo a questo punto non menzionare l’idea  di prendere l’energia solare nello spazio (stazione spaziale con  pannelli fotovoltaici) per poi trasferirla a terra sotto forma di microonde ; l’idea  ultimamente portata avanti dall’agenzia spaziale giapponese  (JAXA) e da Mitsubishi, è meravigliosa ed i tempi non sembrerebbero poi così lunghi.


Oggi però l’energia da fonti fossili rappresenta l’80 % del totale e sostituirla prenderà qualche decennio oltre a molti soldi:   dobbiamo fin da subito pensare alla TRANSIZIONE  che può avvenire soltanto attraverso l’utilizzo esteso  del  GAS NATURALE anche liquido,  e l’entrata in funzione di  BIORAFFINERIE  (materie prime bio no food ).
Il gas naturale,
lanciato da Mattei, va esteso al trasporto marittimo commerciale e turistico, ed a quello pesante su strada con l’utilizzo di GNL, la bioraffineria, nata anch’essa in ENI (Ecofuel 1993) da dedicare alla produzione di bioetanolo , biodiesel e biogas ed a tutto il necessario per rinnovare la "petrolchimica".
Venendo al nostro Paese, pur avendo esperienze e cultura  nel settore, l’Italia è  riuscita a buttare soldi senza limite (Montalto di Castro, 4 centrali nucleari, chiuse subito dopo l’apertura, etc ) come pure a respingere il progetto BP di un  impianto di ricevimento e stoccaggio GAS NATURALE  a Brindisi che oggi sarebbe una vera fortuna fosse stato recepito.
Le ragioni sono come al solito politiche.. basta pensare che l’ultimo piano energetico nazionale data 1988 . Solo oggi abbiamo un nuovo PEN e comunque per oltre 20 anni l’energia è stata sotto il controllo di tutti e quindi di nessuno; forse una gestione centrale a livello nazionale e non regionale, che specialmente per l’Italia non ha alcun senso, avrebbe evitato tra l’altro anche il problema delle trivelle che non può essere affidato ad un referendum di gente inesperta.
Oggi le trivelle,
una volta esaurite, possono funzionare come stoccaggio di gas visto che il progetto Brindisi è stato abbandonato:  sono preziose  per la TRANSIZIONE

Roma   10 Aprile 2016                                                  Manlio   Palmarocchi


FONDAZIONE UT VITAM HABEANT -  STES
AUTOTRAZIONE A METANO E MOTORE IBRIDO
Roma Salone dei Piceni 22 sett 2016
Dr Roberto Macri’
Nello scenario energetico dell’ing. Palmarocchi i rischi climatici per la vita del pianeta sono imminenti e drammatici , l’inversione di rotta dalle fonti fossili alle rinnovabili è però appena agli inizi nonostante gli investimenti crescenti .Ancora oggi nel mondo  l’84% dell’energia viene da carbone ,petrolio  e gas  ,il 5%dal nucleare e solo l’11% dalle rinnovabili, ma  i due terzi di queste vengono prodotti dalla “vecchia” fonte  idroelettrica ,peraltro assai efficiente, e solo poco più del 3% è generata   dalle fonti nuove: solare, fotovoltaico ed eolico. Bisogna  perciò agire in fretta per ridurre drasticamente l’inquinamento generato  dalla trasformazione dell’energia  in attesa  che lo sviluppo tecnologico raggiunga nel tempo di qualche decennio un livello di efficienza competitivo nell’impiego delle nuove fonti rinnovabili. In questa fase di transizione  per passare all’era delle  rinnovabili Palmarocchi sostiene il metano come la fonte più adatta  perché pronta all’uso  e  tra i combustibili fossili di gran lunga la fonte più pulita .
In questa scia mi è parso utile fare l’esempio del  trasporto su strada che nel 2015 ha consumato ”solo” il 32% dell’energia totale(tab.2) a fronte però di un pesante contributo  all’inquinamento di sei sostanze letali per la salute umana (tab.3). E’ su  questo aspetto il nettissimo vantaggio dell’alimentazione a metano messa a  confronto con  gasolio e benzina (tab.4) dove si vede che ,salvo per l’anidride carbonica (comunque inferiore  del 40%) il metano  non genera né gli idrocarburi incombusti della benzina né il particolato del gasolio che hanno accertati effetti cancerogeni ,tanto più quando concentrati nel traffico cittadino.
Ma  a vantaggio del metano va anche apprezzato il fatto  che il trasporto a mezzo dei metanodotti fino alla stazione di servizio  è ad inquinamento zero mentre il trasporto su strada dei  combustibili liquidi comporta forti consumi di gasolio e un notevole ingombro stradale. E’ stato stimato  che la sostituzione di 825 mila tonnellate di fossili (784  gasolio, 25 olio combustibile e 16  carbone)  con un 1 miliardo di mc di metano oltre a eliminare  6570 tonnellate di ossidi(zolfo e azoto) e 638 mila tonnellate di anidride carbonica toglie dalla circolazione su strada circa 20mila autocisterne, ognuna pesante  44 tonnellate ,lunga 11metri e con un consumo medio di 3lt di gasolio a Km con emissioni inquinanti pari al 75% del suo potere calorifico (tab.5).Questa differenza tra i due sistemi di trasporto rende anche evidente  il notevole vantaggio del metano in termini di sicurezza.
Perché allora  il  metano  è rimasto la povera  Cenerentola del sistema di trasporto su strada ? Nel 2015 soltanto 880mila autovetture  su 37,3milioni ,meno del 3% del consumo e solo 1100 stazioni di rifornimento (tab 7 e 8 ) nonostante l’Italia disponga di  una rete di distribuzione che raggiunge 6800 Comuni  e di una tecnologia di primo ordine nell’ autotrazione, impiantistica e motori.
I due motivi  più evidenti dipendono da un’ immagine negativa del metano nella pubblica opinione sia per la difficoltà obiettiva di rifornimento in grande parte dell’Italia ,solo 14 stazioni di servizio in autostrada, sia per la  percezione  diffusa  di alto rischio per il possibile scoppio della bombola ad alta pressione e di prestazioni motoristiche meno brillanti. Una percezione  infondata se si considera che “mai”  è  scoppiata una bombola ,le caratteristiche costruttive sono garanzia della massima sicurezza e  anche in questo l’Italia ha un primato ,  e che nel motore bifuel le prestazioni del metano  sono ridotte dalla convivenza con la benzina che ha una  potenza inferiore come potere calorifico e antidetonante(tab.9). Ma il metano è rimasto Cenerentola soprattutto per responsabilità di una politica energetica ondivaga che dopo  l’impulso iniziale negli anni ‘50 arrivando a 1300 il numero delle stazioni di servizio (200 più di adesso!) nei decenni successivi relegò il metano in un spazio del tutto marginale(solo 95 punti di rifornimento negli anni’60) e negli anni ’70 la Snam rispose alla scelta del Governo mettendo in second’ordine la fornitura di metano per l’autotrazione. Le conseguenze sono state gravi per l’ambiente e per l’industria nazionale:  il gasolio più inquinante della benzina copre i due terzi del consumo, nelle grandi città l’emergenza inquinamento peggiora,  l’industria nazionale dei mezzi pubblici a metano è uscita da un  mercato asfittico(tab  10 e 11) .
In un’audizione del 2002 alla Commissione Ambiente del  Senato i responsabili di allora dei Laboratori Ricerca della Fiat  espressero con estrema efficacia le ragioni  a favore della motorizzazione a metano come ricetta per risolvere la crisi ambientale delle città e come ponte verso il motore a idrogeno accennando anche al progetto del motore ibrido per sommare i vantaggi ecologici dei due vettori e raggiungere prestazioni massimamente competitive. Obiettivi, purtroppo, inascoltati :permane l’emergenza ambientale e la  Fiat ha adeguato  la produzione a metano ad un mercato limitato abbandonando il motore ibrido che cinque anni dopo nel 2007 entrò nel mercato per mano giapponese.
Alle ragioni del metano si oppongono oggi le ragioni di chi ritiene invece maturo il tempo dell’auto elettrica poiché  il motore elettrico rispetto al motore termico è più efficiente di due volte e mezzo   nel processo di trasformazione dell’energia calore in energia meccanica (95 contro il 38 %) e perché è totalmente privo di emissioni inquinanti.
Sono  due mezze verità che   rischiano di  portarci  fuori strada .
In quanto ai rendimenti il calcolo va fatto sull’intero ciclo di produzione dell’elettricità. Se l’elettricità viene generata dai combustibili fossili(carbone, petrolio e gas)alle perdite di rendimento  del 5% del motore elettrico vanno aggiunte le perdite di energia   prima nella  fase di estrazione, trattamento e  trasporto e poi nella successiva di trasformazione nelle centrali termoelettriche (o ciclo termico). Se la fonte è il petrolio nella fase di trattamento e  trasporto va contato il consumo di energia dal pozzo alla centrale termoelettrica che riduce nettamente l’energia prelevata a cui si aggiunge la perdita di energia  nella centrale termolettrica dove il coefficiente di trasformazione da petrolio a elettricità è attorno al 45%. Se la fonte è il metano tal quale la generazione di energia elettrica ha un rendimento nettamente migliore, intanto non è necessario alcun trattamento e le perdite nella fase di estrazione e trasporto sono molto limitate( l’energia per togliere l’acqua e per comprimere e spingere il gas nei tubi) e poi nelle centrali a turbogas dove il coefficiente di trasformazione del metano in energia elettrica raggiunge il 55/ 60 %. Tenuto conto di questi fattori correttivi il rendimento del motore elettrico  scende dal 95 al 43% nel ciclo del petrolio e al 57% nel ciclo metano mentre la correzione di rendimento del motore termico  comporta una riduzione dal 38% a circa il 32 per il petrolio (la raffinazione ha un’’efficienza doppia a rispetto al termoelettrico) e a circa il 35 per il gas .Resta comunque  il vantaggio del motore elettrico  ma si riduce della metà a circa 1,3 /1,5 volte .E’ peraltro vero che questi calcoli sono molto approssimativi in funzione della complessità tecnologica e della assai diversa qualità energetica e chimica dei fossili trattati ma fanno capire quanto sia complesso questo confronto che non può essere risolto con la spada e con gli slogan: ci vuole la pazienza di misurare e pesare situazioni molto diverse tra loro. Né il problema dei rendimenti si risolve producendo l’energia elettrica dal fotovoltaico e dall’eolico dove in termini di Kwh prodotte per kcal combusto il rendimento è ,ancora, molto scadente: è vero che l’energia viene dal sole ma i costi multipli dell’energia rinnovabile compensati da generosi incentivi pubblici  debbono comunque entrare  nel calcolo delle convenienze; è  molto più conveniente la resa elettrica nelle  centrali idroelettriche e geotermiche con tecnologie vecchie ma assai più efficienti e sperimentate da decenni e dove vi è ancora  molto margine per utilizzare al meglio il grande potenziale di energia disponibile. Sull’altra mezza verità dell’inquinamento zero, avendo dimostrato che la produzione di energia elettrica inquina per la grossa parte ancora oggi generata da carbone e idrocarburi, resta da dire che per lo stesso motivo anche il motore ibrido è inquinante ,sia pure in  misura ridotta, per la parte di ricarica delle batterie generata dal motore termico; anche in questo un motore ibrido alimentato a metano conviene per ridurre drasticamente le sostanze nocive e in buona parte anche l’effetto serra. Ma  anche i modelli a sola trazione elettrica e alimentati solo da fonti rinnovabili non sono innocenti se si calcola  l’inquinamento generato nella  fabbricazione degli impianti fotovoltaici ed eolici e nella produzione e  smaltimento delle batterie; naturalmente lo stesso criterio vale per il motore termico per stabilire anche per questi aspetti  un confronto altrettanto necessario e altrettanto complesso tecnicamente.
Ma al di là di questi ragionamenti quel che vale è che  oggi sul mercato non vi sono autovetture elettriche con prestazioni competitive con il vettore termico né in termini di costo né in termini di mobilità; oltre all’elevato prezzo di acquisto l’auto elettrica  comporta infatti costi e tempi di ricarica ( casalinga o presso le stazioni di servizio) nettamente più elevati.  Sono innegabili i miglioramenti per questi aspetti ma non tali da risolvere il distacco entro pochi anni . E’ questo che in conclusione  giustifica una transizione a metano per combinare al meglio le qualità dei  due vettori nel motore ibrido . Affinché lo sviluppo della motorizzazione a  metano diventi prioritario e venga promossa  la versione  ibrida  (tab 13) sono però indispensabili tre condizioni :che il progetto del motore ibrido diventi obiettivo comune  dell’industria automobilistica e della ricerca pubblica, che funzioni stabilmente  un sistema di incentivi efficaci e uguali su tutto il territorio nazionale e che   la  metanizzazione e la elettrificazione dei mezzi pubblici diventi il primo obiettivo della strategia di mobilità (tab 14) .

POST SCRIPTUM
Il 3 di ottobre, 12giorni dopo il convegno, Governo , Fca Iveco e Snam hanno firmato un accordo per sviluppare l’autotrazione a metano, una svolta positiva  perché  Cenerentola diventi Principessa ma saprà e vorrà il Governo trasformare l’obiettivo in un progetto operativo?       

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