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Fossili: Il carbone si conferma fonte leader mondiale per la produzione di elettricità

    Si è tenuto oggi a Roma il convegno “Sistema elettrico italiano: proposte per la pianificazione energetica”, organizzato da Assocarboni – l’Associazione Italiana degli Operatori del CarboneCarbone
    Il carbone è una roccia sedimentaria composta prevalentemente da carbonio, idrogeno e ossigeno. La sua origine, risalente a circa 300 milioni di anni fa, deriva dal deposito e dalla stratificazione di vegetali preistorici originariamente accumulatisi nelle paludi. Questo materiale organico nel corso delle ere geologiche ha subito delle trasformazioni chimico-fisiche sotto alte temperature e pressioni. Attraverso il lungo processo di carbonizzazione questo fossile può evolvere dallo stato di torba a quello di antracite, assumendo differenti caratteristiche che ne determinano il campo d’impiego.
    I carboni di formazione relativamente più recente (ovvero di basso rango) sono caratterizzati da un’elevata umidità e da un minore contenuto di carbonio, quindi sono ‘energeticamente’ più poveri, mentre quelli di rango più elevato hanno al contrario umidità minore e maggiore contenuto di carbonio.
    – in occasione dell’Assemblea annuale dell’associazione, in cui sono stati presentati dati e scenario globale del settore per l’anno 2016 e tracciate alcune linee guida in vista del G7 EnergiaEnergia
    Fisicamente parlando, l’energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L’unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
    di Roma del prossimo 9 e 10 aprile.

     

    LO SCENARIO MONDIALE DEL CARBONE

    Nel 2016 il carbone si conferma la fonte leader nella produzione di energia elettricaenergia elettrica
    Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all’energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
    , con una quota rispettivamente del 40% a livello mondiale e del 26% su scala europea.

    Il commercio internazionale di carbone via mare si mantiene stabile nel 2016, rispetto al 2015, dopo 10 anni di crescita al 5% annuo.

    In particolare, il carbone da vaporecarbone da vapore
    Denominazione che si attribuisce al carbone impiegato nelle centrali per scopi di generazione elettrica.
    passa dalle 886 milioni di tonnellate scambiate del 2015 alle 883 milioni di tonnellate nel 2016, saldo dell’aumento delle importazioni dei Paesi del Sud-Est asiatico e del declino dell’import in Europa, determinato dal forte decremento nel Regno Unito. Il commercio via mare di carbone metallurgico si attesta invece a 246 milioni di tonnellate scambiate, in lieve diminuzione rispetto ai 249 milioni del 2015, principalmente a seguito del declino delle importazioni europee, pari a 34 milioni di tonnellate (-9%), a sua volta generato dai bassi prezzi dell’acciaio.

    In prospettiva, il carbone continuerà ad interpretare un ruolo chiave nei prossimi anni nel mix energetico, attestandosi – secondo il Medium Term Coal Market Report dell’International Energy Agency (IEA) – al 36% entro il 2021. La domanda di carbone sarà sostenuta dalle economie emergenti dei Paesi del Sud-est asiatico, alla ricerca di una fonte di energia disponibile ed economica.

     

    IL DETTAGLIO PER PAESE

    Secondo gli ultimi dati Assocarboni, nel 2016 l’Australia si è confermata il maggior esportatore al mondo di carbone con un livello record di 393,68 milioni di tonnellate esportate e un aumento dell’1% rispetto ai 389,92 milioni del 2015. L’Indonesia è risultata il maggior esportatore di carbone da vapore attestandosi a 285,81 milioni di tonnellate, di poco inferiore rispetto al valore totale registrato nel 2015 pari a 286,05 milioni.

    In Russia si è rilevato un aumento dell’export di carbone rispetto al 2015 pari all’11%: nel 2016 il Paese ha esportato 131 milioni di tonnellate di carbone contro i 118 milioni dell’anno precedente; un aumento dell’export del 10% si è registrato anche per la Colombia, in cui le esportazioni di carbone da vapore sono risultate pari a 88,6 milioni di tonnellate rispetto agli 80,5 milioni del 2015.

    In Cina nel 2016 le importazioni di carbone sono significativamente risalite, per soddisfare la forte domanda di elettricità, non corrisposta in misura sufficiente dalla produzione locale; le importazioni di tutti i tipi di carbone sono risultate pari a 255 milioni di tonnellate, con un aumento del 25% rispetto ai 204 milioni del 2015.

    L’India ha visto le importazioni di carbone attestarsi ai 203 milioni di tonnellate, con una lieve diminuzione del 6% rispetto ai 216 milioni del 2015; la decrescita è dovuta alla riduzione delle importazioni del carbone da vapore, legata principalmente all’aumento della produzione domestica e delle importazioni di petcokepetcoke
    Abbreviativo di “petroleum coke”, è un meteriale solido ottenuto da alcuni processi di raffinazione del petrolio.
    (bassi prezzi).

    In Vietnam le importazioni di carbone sono cresciute del 91%, passando dai 7,08 milioni di tonnellate del 2015 ai 13,57 milioni del 2016. In Turchia si è registrato un aumento dell’import pari al 9% con 30,3 milioni di tonnellate importate nel 2016 contro i 27,78 milioni del 2015. In Cile si è registrata una crescita delle importazioni di carbone del 13%, passate dai 10,2 milioni del 2015 ai 11,6 milioni di tonnellate del 2016.

    In Corea l’aumento delle importazioni di carbone da vapore è stato dell’1% con 93,7 milioni di tonnellate.

    Il Giappone, infine, ha registrato importazioni complessive sostanzialmente stabili nel 2016, raggiungendo un totale di 189,7 milioni di tonnellate contro i 190,6 milioni del 2015.

     

    IL CARBONE IN ITALIA

    In un contesto in cui l’Europa si affida per il 26% al carbone, l’Italia è attualmente l’unico Paese dell’Unione che, pur non facendo ricorso al nuclearenucleare
    Forma di energia derivante dai processi che coinvolgono i nuclei atomici (fissione e fusione).
    , presenta una quota di utilizzo di carbone estremamente bassa, pari al 12%. Nel 2016 si è registrata una diminuzione del 12,5% delle importazioni di carbone da vapore, pari a 14 milioni di tonnellate rispetto all’anno precedente; le importazioni di carbone metallurgico e PCI sono risultate in aumento dell’11% con 3,9 milioni di tonnellate contro i 3,5 milioni del 2015.

    Al giorno d’oggi, i maggiori operatori italiani del settore continuano a dimostrare una straordinaria capacità di innovazione. I moderni impianti ad alta efficienza e a basse emissioni attualmente disponibili in Italia per la produzione di energia elettrica emettono tra il 25 e il 33% di CO2 in meno e vantano un rendimentorendimento
    In termini generali il rendimento è il rapporto tra “quanto ottenuto” in un processo e “quanto speso” per fare avvenire lo stesso processo. In termodinamica rappresenta la capacità di un sistema di convertire l’input di calore in lavoro utile. Il rendimento è un numero puro (cioè non ha unità di misura) ed è sempre compreso tra 0 e 1. A seconda dei termini che vengono messi a confronto è possibile ottenere diverse tipologie di rendimento utili a definire la bontà di un processo o di una macchina (per esempio rendimento elettrico, rendimento termico, ecc..) ma il ragionamento alla base è sempre lo stesso.
    medio del 40%, con un picco del 46% registrato nell’impianto di Torrevaldaliga Nord; tali livelli sono stati raggiunti solo da un impianto in Giappone e uno in Danimarca.

    Tuttavia, le imprese italiane pagano una bolletta elettrica più cara del 50% rispetto alla media europea, dal momento che il Paese dipende per l’80% del suo fabbisogno energetico dal costoso gas naturalegas naturale
    Idrocarburo che ha un’origine simile al petrolio, che si forma a partire dalla decomposizione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno (O2) di microorganismi, attraverso processi biologici avvenuti nel corso delle ere geologiche. La composizione del gas naturale varia notevolmente a seconda del sito di formazione, ma in genere presenta un’alta percentuale di metano (dal 70 al 95 %), anidride carbonica (CO2CO2
    Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell’atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

    ), azoto (N2) e idrogeno solforato (H2S)., approvvigionato principalmente da Russia e Algeria, e dalle sussidiate fonti rinnovabilifonti rinnovabili
    Una risorsa è detta rinnovabile se, una volta utilizzata, è in grado di rigenerarsi attraverso un processo naturale in tempistiche paragonabili con le tempistiche di utilizzo da parte dell’uomo. Sono considerate quindi risorse rinnovabili:
    – il sole
    – il vento
    – l’acqua
    – la geotermia
    – le biomasse
    . Se l’Italia continua ad ignorare il contributo del carbone nella produzione di energia elettrica competitiva, il suo tessuto industriale, specialmente nelle attività energivore (acciaio, ceramica, carta, vetro) sarà a rischio rispetto ai competitor europei, che pagano l’elettricità la metà, perché alimentata ancora principalmente da carbone e nucleare.

     

    CARBONE E AMBIENTE: COMPARAZIONE CON IL GAS

    Presentare il gas quale soluzione alla lotta per il cambiamento climatico non risulta giustificato da vari studi scientifici di autorevoli centri di ricerca, che hanno dimostrato come, considerando l’intero ciclo di vita dei combustibili fossili, venga significativamente ridotta la distanza tra le emissioni di CO2 generate dal carbone e quelle generate dal gas; se si includono infatti anche le emissioni della CO2 della fase “pre-combustionecombustione
    Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l’ossigeno presente nell’aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
    ” – vale a dire quando si estraggono i combustibili dai giacimenti – e della “post-combustione”, i valori di riferimento si allineano, per via soprattutto dei diversi gas presenti nei giacimenti insieme al metanometano
    Idrocarburo che rappresenta il costituente principale del gas naturale.
    (H2S, CO2, N2O, ecc.), che vengono liberati in atmosferaatmosfera
    Involucro di gas e vapori che circonda la Terra, costituito prevalentemente da ossigeno e da azoto, che svolge un ruolo fondamentale per la vita delle specie, perché fa da schermo alle radiazioni ultraviolette provenienti dal Sole. Essa si estende per oltre 1000 km al di sopra della superficie terrestre ed è suddivisa in diversi strati: troposfera (fino a 15-20 chilometri), stratosfera (fino a 50-60 chilometri), ionosfera (fino a 800 chilometri) ed esosfera.
    .

    Un recente studio della società di consulenza Pöyry Management Consulting ha comparato le emissioni inquinanti delle centrali termoelettriche alimentate a carbone con quelle di centrali a gas a ciclo combinatociclo combinato
    Si parla di ciclo combinato quando i gas di scarico in uscita da una turbina a gas vengono impiegati come sorgente di calore per un ciclo a vapore, essendo a temperatura molto alta (circa 600°C). Si tratta in pratica di far funzionare in cascata una turbina a gas e un impianto a vapore, ottimizzando in questo modo il recupero delle ‘potenzialità energetiche’ dei gas di scarico (la conversione in energia meccanica è tanto più efficiente quanto più i di scarico sono caldi).
    . Dalla ricerca è emerso che quando le centrali lavorano a pieno carico, le emissioni inquinanti di carbone e gas risultano simili; quando invece i rispettivi impianti operano a carico ridotto o variabile, e si considerano correttamente le emissioni indirette, le emissioni delle centrali a gas risultano del 76% più elevate rispetto alle emissioni delle centrali a carbone.  

    Inoltre, recenti studi condotti dal Prof. Yumehiko Hoshijima, della Yale Law School of Forestry & Environmental Studies, New Haven, dalla US Environmental Protection Agency, dalla Environmental Defense Fund e dal National Oceanic and Atmospheric Administration – citati anche dal Financial Times – dimostrano che i vantaggi delle riduzioni di emissioni di CO2 associate ad un crescente utilizzo e produzione del gas naturale sono annullati da un aumento delle emissioni di metano in fase di estrazione (“methane leakage”).

    Il carbone non è il nemico da combattere e la produzione elettrica da carbone ha un impatto ambientaleimpatto ambientale
    L’insieme degli effetti (diretti e indiretti, nel breve o nel lungo termine, positivi o negativi, ecc..) che l’avvio di una determinata attività ha sull’ambiente naturale circostante.
    che nel ciclo di vita è simile alle altre fonti fossili, anche in considerazione degli efficienti sistemi di abbattimento delle emissioni applicati con l’implementazione delle tecnologie sviluppate negli ultimi anni
    ”, ha dichiarato Andrea Clavarino, Presidente di Assocarboni.

    La proposta di Assocarboni è pertanto di mantenere le quote carbone, impiegato attraverso le migliori tecnologie di combustione, incrementare le rinnovabili e utilizzare invece meno gas, costoso e con significative implicazioni in termini di sicurezza degli approvvigionamenti, cosi come oggi fatto da Paesi sviluppati e non, come Corea del Sud, Germania, Giappone, Taiwan, Turchia, USA e Vietnam. Ancora oggi il carbone garantisce costi contenuti e sicurezza energetica perché le riserve sono equamente distribuite nel mondo, ed è quindi il combustibile ottimale, insieme alle rinnovabili, per lo sviluppo economico e industriale di tutti i paesi del mondo, Italia compresa”, ha concluso Andrea Clavarino.

     

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