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RINNOVABILI, NUCLEARE e IDROCARBURI: Quale “Mix Energetico” in vista di EXPO 2015?… e il CARBONE ???
(un’opportunità da cogliere per la sostenibilità!)
Politecnico di Milano 12 Maggio 2011
Intervento di: Rinaldo SorgentiVicepresidente Assocarboni
www.assocarboni.it
“ CARBONE PULITO”
Mix delle fonti 2008 – Paesi Ue
Paese Carbone NucleareGas
metano Olio C. Idro geo
Eolico e/
Solare Altro
Germania 43% 23,5% 12% 1,5% 4% --- 7% 9%
U.K. 32% 13,5% 45% 1,5% 2,5% --- 2% 3,5%
Francia 4% 77% 4% 1% 12% --- 1% 1%
Spagna 15% 19% 39% 6% 8% --- 11% 2%
UE 27 26% 28% 23% 3%10,6%
0,2% 3,7% 5,5%
ITALIA 13,5% --- 54,5% 10% 15% 2% 1,6% 3,4%
Dati Eurostat 23-09-2010 N.B.: Italia - Dati riferiti alla SOLA produzione NAZIONALE.
Mix delle Fonti: Prod. Elettrica 2008
Fonti
Mondo (~20.200 TWh)
Europa 27 (~3.400 TWh)
Italia (~353 TWh)
Carbone 41% 26% 12%
Gas naturale 21% 23% 49%
Idro 16% 11% 13%
Nucleare 14% 28% 11% ( )
Petrolio 5% 3% 9%
Eolico/solare 1,2% 3,7% 1,5%
Geotermico 0,3% 0,2% 1,5%
Altri 1,5% 5,5% 3,0%
( ) Importazione d’oltralpe. Ufficialmente la fanno apparire da … “Fonti Rinnovabili”! Elaborazione dati: Assocarboni - Fonte: Eurostat e Terna
Sistema energetico italiano
Evidente sbilanciamento …..
gas
Resto delle fonti
Azioni necessarie per l’Italia
Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:
1) carbone
X 2 = nuove tecnologie: CCT - CCS
+
Obiettivo: 25%
Azioni necessarie per l’Italia
Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:
2) nucleare
Non abbiamo maismesso di utilizzarla.
Dobbiamo ricominciarea produrla a casa nostra!
Obiettivo: 25%
ITALY ATOMIC CLOCK
Azioni necessarie per l’Italia
Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:
3) Gas naturaleDimezzarne l’uso per la produzione elettrica.
Obiettivo: 25%
Azioni necessarie per l’Italia
Occorre riequilibrare il “Mix delle Fonti”:
4) RinnovabiliSfruttare al meglio quelle più:
Ø EfficaciØ EfficientiØ EconomicheØ Disponibili
Es. idroelettrico con ripompaggi e uso termico delle biomasse
Obiettivo: 25%
Un sogno che può/deve diventare realtà.
Per competere
alla pari in Europa!
Ipotesi: Assocarboni 2010
ITALIA: Prospettive di “Mix”DA SOGNO AD OBIETTIVO PAESE
Arco Temporale:
2020-2030
IL NOSTRO PAESE NON PUO’
PERMETTERSI DI
RINUNCIARE AD ALCUNA
FONTE DI ENERGIA, SE
VUOLE COMPETERE ALLA
PARI NEL MONDO!!!
EQUILIBRIO!!!
Mix energetico equilibrato: Vantaggi
Ø maggiore COMPETITIVITA’ Paese = + occupazione + benessere + sviluppo
Ø maggiore SICUREZZA approvvigionamenti
Ø Enorme RISPARMIO risorse economiche
Maggiori investimenti in RICERCA per accelerare lo SVILUPPO di FER del futuro:
Es.: 0,03 € x 330 TWh = 109 € anno!
Il carbone: transizione verso le energie del futuro
Carbone
> Ponte storico-tecnologico verso l’energia del futuro, frutto di ricerca e innovazione:
processo infinito!
XXI secolo:
Il carbone è una fonte sostenibile?
Sostenibilità energetica
1) Facilità di approvvigionamento
E’ facile da reperire e trasportare
così….
… o così …?
2) Economicità
E’ economico
Il combustibile e quindi anche il kWh!
3) Continuità e affidabilitàFornisce energia anche in assenza di sole e di vento,
o dell’interruzione di un tubo!
4) Sicurezza
Garantisce sicurezza:
- STRATEGICA (abbondanza di riserve e loro dislocazione nel mondo)
- FISICA (non è esplosivo, non è velenoso, non è inquinante in caso di dispersione in mare)
Elevata efficienza in centrali USC(*)= 45%
5) Efficienza di utilizzo
(*) Ultra Super Critical
E’ rispettoso dell’ambiente grazie alle moderne tecnologie: CCT e CCS
6) Rispetto ambientale
CARBONE GAS PETROLIO
120 ANNI
60 ANNI
40 ANNI
7) Disponibilità
I combustibili fossili sono e saranno alla base dello sviluppo economico e del benessere ancora per almeno i prossimi 30-40 anni
(fonte: IEA – Parigi)
Obiezioni comuni
1) … il carbone è inquinante: Emissioni di S02, NOx e Polveri (PM10);
2) … è accusato di alterare il clima: Emette CO2 più di qualunque altra fonte fossile.
Ma la realtà ….
….. dipende dal contesto!
1) Il carbone non inquina, se si utilizzano le CCT (Clean Coal Technologies
2) Se poi le preoccupazioni che vanno sotto l’acronimo “AGW” sono concrete, perché si conteggiano solo le emissioni in fase di combustione, ma non quelle in fase di estrazione : “Venting”? Peraltro, a quelle dirette di CO2 si aggiungono le “Methane Fugitive Emissions”, dove: CH4 = 21CO2
Le Tecnologie CCT per l’usoPULITO DEL CARBONE
Cosa sono le CCT ? Le Clean Coal Technologies sono le moderne tecnologie degli
impianti di generazione elettrica e di combustione in genere, idonee
all’utilizzo del carbone efficiente e compatibile con l’ambiente.
Le CCT, in generale, si basano su criteri che migliorano:
– Le emissioni nocive in atmosfera (SO2, NOX, particolato, ecc.)– La gestione del carbone (estrazione, trasporto, stoccaggio, ecc.)– Il riutilizzo dei sottoprodotti e lo smaltimento dei reflui– L’efficienza di conversione energetica dell’impianto– L’affidabilità e la disponibilità dell’impianto– I costi di capitale e di gestione e generazione dell’impianto
Le Tecnologie CCT per l’usoPULITO DEL CARBONE
Le CCT si classificano sommariamente in 4 categorie:
1. Pre-combustione: per “pulire” il carbone prima del suo utilizzo, in modo da ridurre i promotori di inquinanti e di sottoprodotti, zolfo e ceneri in particolare.
2. Combustione: per “pulire” il carbone durante il suo utilizzo limitando la formazione di prodotti inquinanti della combustione, in particolare ossidi di zolfo e di azoto (es. combustione in letto fluidizzato)
3. Post-combustione: a valle della combustione, per rimuovere gli inquinanti presenti nei prodotti della combustione: particolato, ossidi di zolfo e di azoto (diffusamente applicate negli impianti a combustione convenzionale).
4. Conversione: volte alla trasformazione del carbone in altri prodotti energetici gassosi e liquidi “puliti” e di più facile utilizzo (es. gassificazione del carbone).
Obiettivi per le CCTa breve-medio termine
INQUINANTI ed aspetti tecnici
ed economici
Tecnologia 2000
20102020 Vision 21
SO2 (rimozione %) 98 99 >99
NOx (mg/kWh) 240 80 16
Particolato (mg/kWh) 15 7,5 3
Rimozione mercurio --- 90% 95%
Utilizzazione sottoprodotti 30% 50% quasi 100%
Rendimento impianto 40% 45-50% 50-60%
Disponibilità impianto >80% >85% >90%
Costo capitale impianto (€/kW) 1000-1300 900-1000 800-900
Costo energia elettrica (¢/kWh) 3,5 3,0-3,2 <3,0
Emissioni inquinanti: ricadute al suolo
Studio comparativo sviluppato da ERM Italia (Gruppo Environmental Resources Management).
Ricadute al suolo di: SOx, NOx, Polveri:
Impianto a gas NGCC Impianto a carbone USCpotenza 2.000 MW potenza 2.000 MWCamini: 5 x 90 m Camini: 1 x 250 m
IMPATTO AL SUOLO: impianto a carbone USC
-14% max concentrazione media annua-32% max concentrazione media oraria
The Wall Street Journal of Europe: 26/12/2008The Wall Street Journal of Europe: 26/12/2008“Exxon could benefit from emissions work” by Russel Gold.
“ …. Exxon …. is spending $70 million to expand by 50% the plant’s capacity to capture carbon dioxide, brought to the surface along with the natural gas. The plant separates the natural gas from impurities.
Note: “ About 1/3 of the world’s natural-gas reserves are mixed with high levels of carbon dioxide (CO2), according to Exxon Mobil.
That means, producing more natural gas will lead to even more carbon dioxide being vented into the air.
Just an example: In Exxon’s natural-gas fields near La Barge (USA), about 65% of the gaseous mixture from the wells is carbon dioxide (CO2). Natural gas is only 22%. “
CCS in fase “Pre-Combustione”: Mondo
Tecniche di riduzione emissioni: CCS
Azioni: Un contributo al contenimento delle emissioni di CO2 può
venire dall’applicazione delle tecniche di CCS, in tutti i settori energivori industriali.
Considerazioni:1) LUOGO: Il problema prescinde dal luogo di emissione, perché la portata è globale.
2) FASE DI CATTURA CO2 : Questa dovrebbe quindi riguardare sia la fase di
“pre-combustione” che di “post-combustione”.
Tecniche di riduzione emissioni: CCS
Azioni: L’eventuale applicazione delle tecniche CCS solo per impianti a
Carbone, permetterebbe solo modesti risultati e comporterebbe peraltro un’evidente alterazione dei principi europei di libera concorrenza tra Prodotti ed Operatori.
CO2: % 2008
53,47
11,30
33,24
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00
Gas N
Petrolio
Carbone
Carbone
Petrolio
Gas N
E’ più facile spaccare un atomo che un pregiudizio!
Carbone pulito …….
Carbone: chiave per la sostenibilità!
Carbone: chiave del presente per garantire il futuro!
Grazie per la vostra attenzione!
Rinaldo Sorgenti
Per info: www.assocarboni.it
www.orizzontenergia.it