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Associazione Energia Ecologia Economia
L’Energia nel mondo nel 2018
Fonti primarie e materiali chiave per la transizione energetica
Introduce E. Mariotti
Presenta l’ing. Bernardino Billi
Giovedì 24 ottobre 2019, ore 18 Officine Garibaldi, via Gioberti 39, Pisa
1
Fonti
I DATI STATISTICI CONTENUTI IN QUESTA RELAZIONE, PREVIA
OPPORTUNA SINTESI, SONO TRATTI DALLA PUBBLICAZIONE
ANNUALE DELLA BRITISH PETROLEUM BP STATISTICAL REVIEW OF
WORLD ENERGY 2018, DEL GIUGNO 2019.
LA PRESENTE RELAZIONE SARA' PUBBLICATA NEL SITO
DELL'ASSOCIAZIONE EEE- ENERGIA ECONOMIA ECOLOGIA
blog: eeenergia.org
2
Introduzione
• NELLA RELAZIONE VENGONO PRESENTATI I PRINCIPALI DATI STATISTICI RELATIVI ALLE FONTI
PRIMARIE DI ENERGIA A LIVELLO MONDIALE, EVIDENZIANDO LE PRINCIPALI TENDENZE IN ATTO SIA
PER LE FONTI FOSSILI CHE PER QUELLE NON FOSSILI (NUCLEARE, IDROELETTRICO E NUOVE ENERGIE
RINNOVABILI).
• VENGONO INOLTRE FORNITI I DATI STATISTICI SALIENTI PER ALCUNE MATERIE PRIME, DIVERSE DA
QUELLE ENERGETICHE, CONSIDERATI ESSENZIALI PER AFFRONTARE LA TRANSIZIONE ENERGETICA
NEI PROSSIMI DECENNI.
• LA TRANSIZIONE ENERGETICA COSTITUISCE UNA SFIDA DI ENORMI PROPORZIONI; ESSA CONSISTE
NEL PRODURRE QUANTITÀ CRESCENTI DI ENERGIA, IN PARTICOLARE NEI PAESI IN VIA DI SVILUPPO,
CON UNA PROGRESSIVA ED ACCELERATA RIDUZIONE DELLE EMISSIONI DI CARBONIO.
3
TABELLA 1 - CONSUMO MONDIALE DI ENERGIA PER FONTE (%) NEL PERIODO 2014-2018
p
Il consumo mondiale di energia primaria nel 2018 è stato pari a 13,865 miliardi di tonnellate di petrolio
equivalenti (TOE) con un incremento del 2,9% rispetto al 2017 (13,475 miliardi di TOE), contro un incremento
dell'1% nel quinquennio precedente. Il consumo di energia per fonte primaria è riportato di seguito.
FONTE, % 2014 2015 2016 2017 2018
Petrolio 32,02 32,39 32,66 33,54 32.94
Carbone 30,03 29,20 28,11 27,59 27,20
Gas naturale 23,71 23,85 24,13 23,32 23,87
Totale fonti fossili 85,76 85,44 84,90 84,45 84,01
Nucleare 4,44 4,43 4,46 4,43 4,41
Idroelettrico 6,80 6,79 6,86 6,83 6,84
Energie Rinnovabili 2,45 2,77 3,16 3,64 4,05
Biocombustibili 0,55 0,57 0,62 0,65 0,69
Totale fonti non fossili 14,24 14,56 15,10 15,55 15,99
Totale Generale 100 100 100 100 100
4
TABELLA 2 - CONSUMO PRO CAPITE DI ENERGIA NEL 2018
• Si riportano di seguito i consumi Pro REGIONE / PAESE PCR/PCM PCP/PCM
Capite di energia per Regione
Nord America 3,16
(PCR) ed, a latere, i consumi Pro
Capite dei Paesi più energivori (PCP), USA 3,88
con consumo di energia superiore al Centro e Sudamerica 0,74
5% del totale mondiale, rapportati al Europa 1,68
consumo Pro Capite medio Mondiale UE 1,83
(PCM), che è pari a 1,84 TOE.
CIS 2,12
• Il rapporto PCP/PCM per l'Italia vale Russia 2,76
1,44.
Medio Oriente 1,95
• L'incredibile disparità nell'accesso
Africa 0,20
all'energia, che nel confronto tra
Regioni raggiunge il rapporto di 16, Asia-Pacifico 0,79
nel confronta tra paesi può superare Cina 1,28
anche il rapporto di 100! India 0,33
5
Consumo Mondiale di Energia nel 2018 • Il consumo mondiale di energia, di 13,865 miliardi di TOE nel 2018, nel quadriennio 2014 -2018 è aumentato del 7,1%. • L'incremento medio annuo nel triennio 2014-2017 è stato dell'1,4%, nell'ultimo anno è stato di ben il 2,9%, con una impennata sia pure di minore entità delle emissioni di CO2 ma con una preoccupante inversione di tendenza rispetto agli obiettivi stabiliti dagli accordi sul clima a Parigi. • L'aumento del consumo di energia si è verificato per tutte le fonti fossili ed in particolare per il gas naturale; aumenta anche il consumo di carbone, pur con una riduzione percentuale nel 'mix' complessivo. • Nello stesso periodo le fonti rinnovabili diverse dall'idroelettrico hanno continuato a crescere con una percentuale annua a due cifre. • Nel quadriennio 2014-2018 le fonti non fossili, nel complesso delle fonti primarie di energia, sono passate dal 14,24% al 15,99%, a testimonianza delle difficoltà di vario genere e della lentezza 'strutturale’ che incontra la ristrutturazione del 'mix' delle fonti di energia. 6
TABELLA 3 - PRODUZIONE E CONSUMO DI PETROLIO
Principali paesi produttori e consumatori, con oltre il 5% della produzione e consumo mondiali.
PRODUZIONE CONSUMO
Paese Quota mondiale,% Variaz. '18-'17,% Paese Quota mondiale,% Variaz. '18-'17
USA 15,0 +16,6 USA 23,9 +1,5
Arabia Saudita 12,9 + 3,4 Cina 13,8 +5,0
Russia 12,6 +1,6 India 5,1 +5,3
Canada 5,7 +8,5
Iraq 5,1 +1,8
--------
MONDO 100,0 +2,2 MONDO 100,0 +1,2
Nota: Nel 2018 una caduta della produzione annua si è avuta in Venezuela, quota mondiale dell'1,7%
ed una riduzione del 28,1% rispetto al 2017.
7Tabella 4 - RISERVE MONDIALI DI PETROLIO
Principali paesi detentori delle riserve, con oltre il 5% delle riserve mondiali.
Paese Quota mondiale,% Rapporto R/P(*) (*) Rapporto tra Riserve
e Produzione 2018, anni
Venezuela 17,5 >500
Arabia Saudita 17,2 66,4
Iran 9,0 90,4
Iraq 8,5 87,4
Russia 6,1 2 5,4
Kuwait 5,9 91,2
Emirati(EAU) 5,7 68,0
--------
MONDO 100,0 50,0
Gli USA, pur essendo il maggiore paese produttore, possiedono soltanto il 3,5% delle riserve
mondiali con un rapporto R/P pari a 11 anni.
8Produzione, Consumo e Riserve di Petrolio • Il 2018 ha avuto un aumento della produzione del 2,2% ed ha visto per la prima volta gli Usa superare per la produzione di petrolio sia l'Arabia Saudita che la Russia, mentre Iran e Venezuela hanno registrato una diminuzione della produzione. • La 'shale revolution', cioè l'estrazione di petrolio e gas naturale da scisti bituminosi attraverso la fratturazione idraulica, con il trend all'aumento dei prezzi del greggio (con un prezzo medio del Brent di 71,31 $/barile rispetto ai 51,19$/barile del 2017, ha consentito agli USA di aumentare la produzione del 16,6%. • Il consumo mondiale, aumentato nel 2018 dell'1,5%, vede sempre gli Stati Uniti primeggiare con il 23,9%, seguiti in forte crescita dalle economia emergenti di Cina ed India. • Il Venezuela possiede la maggiori riserve accertate di petrolio al mondo con il 17,5% del totale, superando persino l’Arabia Saudita, ma con livelli produttivi molto inferiori alle sue potenzialità per la turbolenze politiche e di mercato che attraversa! • A fine 2018 il rapporto R/P, tra riserve accertate e produzione mondiale, è risultato pari a 50 anni. 9
TABELLA 5 - PRODUZIONE E CONSUMO DI GAS NATURALE
Paesi produttori e consumatori, con oltre il 5% della produzione e del consumo mondiale.
PRODUZIONE CONSUMO
Paese Quota mondiale,% Variaz.'18-'17,% Paese Quota mondiale,% Variaz.'18-'17
USA 21,5 +11,5 USA 21,2 +10,5
Russia 17,3 +5,3 Russia 11,8 +5,4
Iran 6,2 +8,8 Cina 7,4 +17,7
Iran 5,9 +7,4
-------- --------
MONDO 100,0 +5,2 MONDO 100,0 +5,3
Il gas naturale, oltre alle energie rinnovabili, è l'unica fonte primaria di energia che
cresce di più del consumo di energia mondiale complessivo.
10TABELLA 6 - RISERVE MONDIALI DI GAS NATURALE
Principali paesi detentori delle riserve, con oltre il 5% delle riserve mondiali.
Paese Quota mondiale,% RAPPORTO R/P(*)
(*) Rapporto tra Riserve e
produzione 2018, anni
Russia 19,8 58,2
Iran 16,2 133,3
Qatar 12,5 140,7
Turkmenistan 9,9 316,8
USA 6,0 14,3
------
MONDO 100,0 50,9
Gli USA, come nel caso del petrolio, pur essendo il maggiore paese produttore possiedono
soltanto il 6.0% delle riserve mondiali con un rapporto R/P pari a 14,3 anni.
11Produzione, Consumo e Riserve di Gas Naturale -1-
• La produzione di gas naturale è aumentata nel 2018 del 5,2%.
• Analogamente a quanto avvenuto per il petrolio la 'shale revolution' ha consentito
agli USA di diventare nel 2018 il primo produttore al mondo di gas naturale con una
quota mondiale del 21,5%, superando la Russia che ha prodotto una quota del 17,3%,
e diventando autosufficiente per il gas.
• Il consumo mondiale di gas naturale ha registrato un forte aumento ,pari al 5,3%,
rispetto alle altre fonti fossili.
• Nel consumo mondiale di gas naturale, gli Stati Uniti sono seguiti dalla Russia, dalla
Cina in forte crescita e dall'Iran.
• Il maggiore incremento nel consumo si è avuto in Cina (17,7%) e negli USA (10,5%),
dove in particolare sta sostituendo il carbone nella produzione elettrica.
12Produzione, Consumo e Riserve di Gas Naturale -2-
• Le maggiori riserve mondiali di gas naturale sono detenute dalla Russia con il
19,8%, seguita dall'Iran e dal Qatar.
• Dal punto di vista geografico le riserve sono concentrate nell'area del mar Caspio
(Russia, Turkmenistan, Iran, Kazakistan ed Ajerbaijan), della Siberia (Russia) e del
golfo Persico (Qatar ed Iran).
• Il rapporto R/P è pari per il gas naturale a 50,9 anni.
• L'aumento del consumo di gas naturale giocherà un ruolo chiave nella fasi di
transizione; infatti sostituendo progressivamente le altre fonti fossili ed in
particolare il carbone nella produzione di elettricità consentirà orientativamente
per la quota sostituita di dimezzare le emissioni di carbonio oltre a ridurre
drasticamente gli inquinanti tradizionali.
13TABELLA 7 - COMMERCIO INTERREGIONALE DI GAS
NATURALE 2018 - DATI DI SINTESI
Definizione di Regione:
Nord America, Centro e sud America, Europa (comprendente Georgia),
CIS (Russia ed altri stati ex URSS), Africa, Medio Oriente ed Asia-Pacifico.
Quantità(miliardi mc) % di G.N. Variaz. %'18-'17
Trasporto con gasdotti 512,4 13,3 +5,3
Trasporto come LNG 431,0 11,2 +0,4
Totale interregionale 943,4 24,5 +4,3
------
Consumo totale di G.N. 3848,9 100,0 +5,3
-----------------------
La quota di G.N. commercializzata dipende naturalmente dallo stato di
avanzamento delle infrastrutture: gasdotti, impianti di liquefazione, infrastrutture
per il trasporto ed impianti di rigassificazione del gas naturale. 14TABELLA 8 - IMPORT-EXPORT DI GAS NATURALE INTERREGIONALE E DEI
PRINCIPALI PAESI
(Espresso in percentuale del commercio totale interregionale)
REGIONE/PAESE GASDOTTI TRASPORTO LNG
EXPORT,% IMPORT,% EXPORT,% IMPORT,%
Nord America
USA 7,2 8,2 3,0 0,2
Altri paesi 8,2 7,2 - 0,8
Centro e Sud America 0,8 0,8 2,3 1,5
Europa - 26,4 1,2 7,6
CIS
Russia 23,6 2,7 2,6 -
Altri paesi 8,6 3,1 - -
Medio Oriente 0,9 0,2 13,3 1,0
Africa 4,1 - 5,7 0,3
Asia-Pacifico
Cina - 5,1 - 7,8
India - 3,2 - -
OCSE - 0,6 9,7 18,4 15
Altri 0,9 - 7,7 4,8Commercio Interregionale
• Il commercio interregionale di gas naturale ha rappresentato nel
2018 soltanto il 24,5% del consumo mondiale pur con un
incremento annuo del 4,3%, oltre il doppio del valore medio
degli ultimi 10 anni.
• Il commercio interregionale è avvenuto per il 54% attraverso i
gasdotti ed il 46% attraverso l'LNG.
• L'export di LNG ha registrato una rapida crescita negli ultimi
anni, in particolare da parte di Australia, USA e Russia che si
sono affiancati al Qatar ed ad altri Paesi.
16GASDOTTI IN COSTRUZIONE
L'AUMENTO DEL CONSUMO DI GAS NATURALE E' FORTEMENTE CONDIZIONATO DAL
POTENZIAMENTO DELLE INFRASTRUTTURE PER IL TRASPORTO CON IL CONSEGUENTE
AMPLIAMENTO DEL MERCATO SIA ATTRAVERSO I GASDOTTI CHE IL TRASPORTO OCEANICO
(LNG).
Gasdotto Anno previsto di
entrata in esercizio
-Nord Stream 2 (Russia-Germania, attraverso il Baltico) Fine 2019 (*)
-Turkish Stream (Russia-Turchia, attravers0 il Mar Nero) 2020
-SGC:SCP-TANAP-TAP (Azerbaijan-Turchia-Italia) Turchia 2020 ed
Italia 2021
-TAPI (Turkmenistan-Afganistan-Pakistan-India) Pakistan 2020 (**)
-Power of Siberia (Russia-Cina) Entro 2019
(*) Possibile ritardo dovuto a fattori geopolitici: opposizione degli USA e dei paesi di Visegrad e difficoltà
autorizzative (Danimarca).
(**)Il tratto indiano non risulta ancora programmato. 17Ricerche Relative al Gas Naturale
Ricerca dei Giacimenti Metaniferi
La ricerca del gas naturale si è sviluppata nel tempo individuando giacimenti che
presentano difficoltà crescenti per l'estrazione sotto il profilo geologico:
• -campi metaniferi tradizionali;
• -campi metaniferi di 'tight gas', ad elevate profondità e/o con difficoltà geologiche;
• -campi metaniferi di 'shale gas', che richiedono la fratturazione idraulica degli scisti
bituminosi, sviluppati soprattutto negli USA e la cui ricerca incontra difficoltà in diversi
paesi;
• -campi metaniferi 'coalbed methane' la cui coltivazione è iniziata in qualche paese in
alcune miniere di carbone dismesse;
• -campi metaniferi di metano in forma solida cristallina detto 'clatrato'.
• Questi ultimi possono essere presenti in grandi quantità nel permafrost delle regioni
polari o nelle profondità oceaniche a basse temperature e pressioni elevate ( 300 m).
Le ricerche in proposito sono state effettuate in passato dagli USA e riprese di recente dal
Giappone e dalla Cina, che ha eseguito con successo dei test di estrazione del gas
naturale.
18Ricerche Relative al Gas Naturale
Ricerche Tecnologiche
Sono in corso delle ricerche per produrre idrogeno dal metano che consentirebbero di
affiancare le energie rinnovabili nella produzione di energia senza emissioni di
carbonio. Esse proseguono in due direzioni:
• La produzione di idrogeno avviene da molto tempo nel settore petrolchimico e viene
utilizzato per tutte le operazioni di idrogenazione con un processo di 'Steam
Reforming'; il processo ha però come sottoprodotto la CO2. La ricerca in corso si
propone di perfezionare il processo menzionato attraverso un ‘Enhanced Steam
Reforming' con produzione di idrogeno ed assorbimento della CO2 su materiali
assorbenti in fase di sperimentazione.
• La seconda linea di ricerca molto più innovativa avviata di recente, proposta dallo
IASS (Istituto di studi avanzati sulla Sostenibilità presieduto da Carlo Rubbia) e
svolta in collaborazione con il KIT (Karlsruhe Institute of Technology), consiste nella
decomposizione termica del metano in idrogeno e carbonio allo stato solido a ca.
1000 °C. La ricerca tecnologica si propone di sviluppare la separazione dell'H2 dal C
prodotti in modo affidabile e continuo. 19TABELLA 9 - PRODUZIONE E CONSUMO DI CARBONE
Paesi produttori e consumatori con oltre il 5% della produzione e del consumo mondiale.
PRODUZIONE CONSUMO
Paese Quota mondiale,% Variaz.'18-'17,% Paese Quota mondiale,% Variaz. '18-'17
Cina 46,7 +4,7 Cina 50,5 +0,9
USA 9,3 -1,9 India 12,0 +8,7
Indonesia 8,3 +18,9 USA 8,4 -4,3
India 7,9 +7,5
Australia 7,7 +0,7
Russia 5,6 +7,0
---------
MONDO 100,0 +4,3 MONDO 100,0 +1,4
20TABELLA 10 - RISERVE MONDIALI DI CARBONE
Principali paesi detentori delle riserve, con oltre il 5% delle riserve mondiali.
Paese Quota mondiale,% Rapporto R/P (*)
USA 23,7 365
Russia 15,2 364
Australia 14,0 304
Cina 13,2 38
India 9,6 132
----------
MONDO 100,0 132
(*) Rapporto tra Riserve e Produzione 2018, anni.
21Produzione, Consumo e Riserve di Carbone
• La produzione mondiale di carbone è aumentata nel 2018 del 4,3% mentre il
consumo di carbone è cresciuto dell'1,4 %,Il maggiore paese produttore è la
Cina con il 46,7%, che risulta essere il maggiore paese consumatore con il
50,5%.
• L'aumento del consumo è da attribuire alla Cina ed in minor misura all'India. Nei
paesi OCSE il consumo è stato il più basso dal 1975, con gli USA al -4,3% su
base annua.
• La quota del carbone nel complesso delle fonti primarie è scesa al 27,2%, la più
bassa degli ultimi 15 anni.
• Oltre i 3/4 delle riserve mondiali di carbone sono concentrate in 5 paesi (USA,
Russia, Australia Cina ed India).
• Il rapporto R/P per il carbone, il più abbondante delle fonti fossili di energia, con
l'attuale livello di consumo mondiale, è pari a 132 anni.
22TABELLA 11 - PRODUZIONE/CONSUMO DI ENERGIA NUCLEARE
Sono stati riportati i paesi con produzione/consumo superiore al 5% della produzione/consumo
mondiale di energia nucleare.
REGIONE/PAESE QUOTA MONDIALE,% INCREMENTO ANNUO’18-'17,%
Nord America 35,7 -0,4
USA 31,4
Centro e Sud America 0,8 +3,1
Europa 34,7 +0,1
Francia 15,3
CIS(*) 7,6 +0,4
Russia 7,6
Medio Oriente 0,3 -1,0
Asia-Pacifico 20,5 +12,1
Cina 10,9
--------
Totale mondiale 100,0 +2,4
23
(*) Confederazione degli stati indipendenti.Produzione / Consumo di Energia Nucleare
• La produzione di energia nucleare è aumentata del 2,4% nel 2018 ma
il livello produttivo è sostanzialmente invariato da molti anni. Gran
parte dell'incremento è dovuto alla Cina.
• La maggior parte della produzione nucleare è concentrata negli Stati
Uniti, Francia, Cina e Russia; si tratta in tutti e quattro i casi di potenze
nucleari con una gestione del settore fortemente centralizzato.
24TABELLA 12 - PRODUZIONE/CONSUMO DI ENERGIA IDROELETTRICA
Sono stati riportati i paesi con produzione/consumo superiore al 5% della
produzione/consumo mondiale di energia elettrica.
REGIONE/PAESE QUOTA MONDIALE,% INCREMENTO ANNUO'18-'17,%
Nord America 16,9 -2,3
USA 6,9
Centro e Sud America 17,4 +1,5
Brasile 9,2
Europa 15,3 +9,8
CIS (*) 5,8 +2,0
Medio Oriente 0,4 -26,9
Africa 3,2 +6,6
Asia-Pacifico 41,0 +4,2
Cina 28,7
------------
MONDO 100,0 +3,1
(*) Confederazione degli stati indipendenti. 25Produzione / Consumo di Energia Idroelettrica
• La produzione idroelettrica presenta una variabilità dipendente
fortemente dal meteo, che determina la 'idraulicità' locale.
• A livello mondiale nel 2018 è aumentata del 3,1%; in Europa è
cresciuta del 9,8% recuperando il declino del 2017.
• In generale il settore non presenta la possibilità di uno sviluppo
ulteriore nei paesi OCSE a più antica ed elevata industrializzazione;
le residue possibilità di incremento di questa fonte di energia
rinnovabile si possono avere nei paesi in via di sviluppo ed in
particolare in Africa.
26TABELLA 13 - PRODUZIONE/CONSUMO DI ENERGIA RINNOVABILE
La tabella riporta in realtà i dati relativi alle nuove energie rinnovabili, quindi diverse
dall'idroelettrico. Sono indicati inoltre i paesi con produzione/consumo superiore al 5% della
produzione/consumo mondiale delle nuove energie rinnovabili.
REGIONE/PAESE QUOTA MONDIALE,% INCREMENTO ANNUO'18-'17,%
Nord America 21,2 +9,6
USA 18,5
Centro e Sud America 6,3 +12,2
Europa 30,7 +6,1
Germania 8,4
CIS (Russia, Etc.) 0,1 +24,0
Medio Oriente 0,3 +34,2
Africa 1,3 +18,5
Asia-Pacifico 40,2 +25,0
Cina 25,6
--------------
27
MONDO 100,0 +14,5TABELLA 14 - PRODUZIONE ENERGIA RINNOVABILE PER FONTE
REGIONE PRODUZIONE, TWh INCREMENTO ANNUO 2018-2017, %
Eolico Solare Altre ER (*) TOTALE
Nord America 526,2 +8,8 +24,7 -0,1 +9,6
Centro e Sud America 156,3 +17,3 +66,7 +3,0 +12,2
Europa 761,1 +5,2 +11,7 +4,5 +6,1
CIS (Russia, Etc.) 2,5 +63,5 +14,9 -0,4 +24,0
Medio Oriente 7,4 +21,4 +38,8 - +34,2
Africa 31,8 +14,8 +36,6 +8,9 +18,5
Asia-Pacifico 996,0 +22,2 +38,3 +14,9 +25,0
-----------
MONDO 2480,4 (**) +12,6 +28,9 +7,0 +14,5
(*) Altre ER sono costituite da biomasse e geotermico.
(**) I 2480,4 TWh di ER sono stati prodotti da 1270,0 TWh di eolico, 584,6 di solare e 625,8 TWh di
Altre ER.
28Produzione Mondiale di Energia Rinnovabile
(Diversa dall’Idroelettrico)
• La ER è aumentata del 14,5% nel 2018; la crescita più elevata tra tutte
le fonti di energia ma con una tendenza alla riduzione rispetto al suo
andamento storico.
• I 3/4 della produzione mondiale sono stati prodotti in Europa (30,7%),
Cina (25,6%) e USA (18,5%).
• L'aumento del solare (+28,9%) ha contribuito al 40% della crescita
dell’ ER ed è stato quasi pari a quello dell'eolico ma con una forte
accelerazione rispetto a quest'ultimo (+12,6%).
• La Cina è il paese che ha contribuito di più alla crescita delle ER,
superando l'insieme di tutti i paesi OCSE.
29TABELLA 15 - PRODUZIONE MONDIALE DI ELETTRICITA' NEL 2018 PER FONTE
FONTE PRIMARIA PRODUZIONE, TWh QUOTA FONTE,% INCREMENTO '18-'17,%
Petrolio 802,8 3,0 -7,7
Gas Naturale 6182,8 23,2 +3,9
Carbone 10.100,5 38,0 +3,0
Nucleare 2.701,4 10,1 +2,4
Idroelettrico 4.193,1 15,8 +3,1
Nuove Rinnovabili 2.480,4 9,3 +14,5
Altre (*) 153,8 0,6 -13,1
-----------
MONDO 26.614,8 +3,7
(*) Include fonti non specificate, il pompaggio, rifiuti non rinnovabili e discrepanze statistiche.
La produzione di elettricità è cresciuta nel 2018 rispetto al 2017 del 3,7%, oltre il 2,9% del
consumo mondiale di energia.
30Produzione Mondiale di Elettricità nel 2018
• L'elettricità ha avuto nel 2018 un incremento annuo del 3,7%, crescendo ad
un ritmo superiore a quello complessivo dell'energia mondiale (2,9%), con
un incremento quindi della 'penetrazione' elettrica.
• L'incremento è stato dovuto per il 50% alla Cina, seguita dall'India e dagli
Stati Uniti.
• Da rilevare che il 35,2% dell'elettricità è stata prodotta da fonti non fossili
(Nucleare, Idroelettrico ed ER) che vengono trasformate in elettricità.
• L'incremento della produzione è stato ottenuto per 1/3 dalle ER, la cui
quota nella produzione di elettricità è passata dall'8,4% al 9,3%, mentre il
carbone mantiene la quota più elevata con il 38%.
31TABELLA 16 – Consumo di Energia ed Emissioni di CO2 nel 2018
REGIONE QUOTA MONDIALE, % INCREMENTO ANNUO CO2, %
Consumo Energia Emissioni CO2
Nord America 20,4 17,9 +1,9
di cui USA 16,6 14,9
Centro e Sud America 5,1 3,7 -1,4
Europa 14,8 12,5 -1,6
di cui UE 12,2 10,2
CIS (Russia, Etc.) 6,7 6,2 +5,0
di cui Russia 5,2 4,6
Medio Oriente 6,5 6,3 +1,9
Africa 3,3 3,7 +2,4
Asia-Pacifico 43,2 49,6 +2,8
di cui Cina 23,6 28,0
di cui India 5,8 7,4
----------------
MONDO 100,0 100,0 +2,0 32Emissioni di CO2 nel 2018 • Le emissioni di CO2 del settore energetico sono aumentate del 2,0% nel 2018, la crescita più elevata da 7 anni mentre nel decennio precedente la crescita media era stata dell’1% e nel triennio precedente era stata dello 0,4%. • Le regioni che hanno contribuito all'INCREMENTO della emissioni sono state nell'ordine: -CIS, Asia-Pacifico, Africa, Nord America e Medio Oriente; • mentre hanno contribuito alla loro RIDUZIONE: -l'Europa ed il Centro e Sud America. • Secondo gli analisti che hanno redatto il rapporto BP del giugno scorso, l'anomalo incremento del consumo mondiale di energia nel 2018 e delle emissioni di CO2, rispetto al trend dell'ultimo decennio, è da imputare ad un numero eccezionalmente elevato di giorni caldi e freddi. • Rimane però il fatto che, contrariamente alle attese, le emissioni di CO2 continuano ad aumentare! 33
Emissioni di Metano
• Il contenuto di metano nell'atmosfera, che si stima essere di poco inferiore
ai 2.000 ppb, è in leggera crescita e contribuisce in maniera importante,
subito dopo la CO2, all'aumento dell'effetto serra.
• La emissione di metano è dovuta a cause naturali ed antropogeniche, quali
il processo digestivo degli animali, le paludi, la decomposizione di sostanze
organiche nelle discariche, lo scongelamento del permafrost, l'estrazione e
la distribuzione del petrolio e del gas naturale.
• La limitazione delle perdite di gas naturale, che si stimano essere (nel 2017)
lo 0,32% della produzione mondiale di gas naturale, è un fattore di rilievo
per limitare l'effetto serra.
• Nella conferenza GASTECH 2018, l'organizzazione OGCI (Oil and Gas Climate
Initiative), alla quale aderiscono molte società del settore petrolifero
(petrolio e gas), si sono impegnate a ridurre di un terzo le perdite in
atmosfera di metano, passando dallo 0,32% allo 0,20% entro il 2025.
34Confronto in Sintesi tra Quadro Energetico
Mondiale, dell’UE e dell’Italia
L'Unione Europea e l'Italia differiscono notevolmente dalla situazione energetica mondiale come
dimostrato dai dati di sintesi seguenti relativi al confronto tra 2018 e 2017:
MONDO Unione Europea ITALIA
-Aumento Consumo di Energia Primaria, % +2,9 -0,2 -1,1
-Aumento Produzione Energie Rinnovabili, % +14,5 +5.0 -2,5
-Aumento Emissioni CO2, % +2,0 -2,0 -2,9
-Aumento Consumo di Carbone, % +1,4 -9,3 -7,7
In UE la riduzione della domanda di energia, dopo tre anni di aumento, è tornata a diminuire
nonostante la crescita economica attraverso una riduzione della 'intensità energetica'. La riduzione
della domanda, in particolare del Carbone, e la crescita delle Rinnovabili (sia pure ad un ritmo molto
inferiore a quello degli anni precedenti) ha consentito la riduzione delle emissioni di CO2.
In Italia si evidenzia, in particolare, una riduzione della domanda di energia primaria superiore a quella
della UE conseguente ad una minore crescita economica; da rimarcare anche l'arresto dello sviluppo
delle ER, pur mantenendosi ad un buon livello il totale delle fonti non fossili (16,8%).
35MATERIALI CHIAVE PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA-1
• La transizione energetica consiste nella progressiva riduzione dei
combustibili fossili in tutti i settori: il settore industriale, quello
domestico ( riscaldamento, raffrescamento, cucina) e quello del
trasporto individuale e collettivo.
• La transizione, che si protrarrà verosimilmente per tutto il
ventunesimo secolo, comporterà lo sviluppo crescente delle
energie rinnovabili (produzione crescente di elettricità e/o
calore),con sostituzione dei combustibili fossili (in particolare
carbone e petrolio), e nella prima fase utilizzo crescente di gas
naturale in luogo del carbone nella produzione di elettricità e nel
trasporto, per il minore effetto serra che comporta.
36MATERIALI CHIAVE PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA-2
• La transizione sarà anche caratterizzata dalla crescente utilizzo di
elettricità (penetrazione elettrica) in tutti i settori delle attività
umane ed, in particolare, in quello domestico (riscaldamento
mediante pompe di calore, raffrescamento,etc.) ed in quello del
trasporto individuale (auto elettriche ed ibride).
• Per realizzare la transizione non sarà soltanto necessario
cambiare gradualmente il mix delle fonti primarie di energia, con
sviluppo crescente della fonti non fossili, ma disporre di materiali
indispensabili per la transizione.
37MATERIALI CHIAVE PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA-3
E' previsto in particolare:
• l'utilizzo sempre maggiore di turbine a gas di derivazione aeronautica operanti ad
altissima temperatura (in particolare leghe a base di cobalto) per la produzione di
elettricità con cicli termodinamici ad alto rendimento;
• lo sviluppo e l'utilizzo di accumulatori e batterie con elevato potenziale di
elettrodo, ad elevata densità energetica e rapidità di ricarica per lo stoccaggio di
elettricità, necessari sia per lo sviluppo della produzione da energie rinnovabili
che per la mobilità elettrica, che richiederanno ad esempio quantità crescenti di
materiali quali il litio la grafite ed il grafene bidimensionale (da grafite naturale); il
litio potrebbe giocare un ruolo essenziale anche per produrre trizio che con il
deuterio alimenterebbe i 'futuribili' reattori nucleari a fusione.
38MATERIALI CHIAVE PER LA TRANSIZIONE ENERGETICA - 4 Inoltre: • l'utilizzo crescente di generatori e motori elettrici in tutti i settori, con spazzole in grafite e magneti permanenti ad elevata efficienza; questi ultimi prodotti ad esempio con cobalto (35% di Co) o con leghe al Neodimio e al Samario (Terre Rare); • lo sviluppo di superconduttori per ridurre le perdite nei sistemi e nel trasporto elettrico (prodotti anche con l'impiego di Terre rare); • -componenti elettronici ad elevata efficienza ed affidabilità per la gestione di sistemi energetici complessi, per i quali vengono sempre di più utilizzate Terre Rare (ad esempio il disprosio nei veicoli ibridi, il neodimio in optoelettronica e l'erbio nelle fibre ottiche) ed in prospettiva il grafene per i transistor. • Si riporteranno quindi dati sintetici su produzione e riserve di COBALTO, LITIO, GRAFITE NATURALE E TERRE RARE. 39
TABELLA 17 - PRODUZIONE E RISERVE DI COBALTO
PRODUZIONE MONDIALE RISERVE MONDIALI
Produzione mondiale 2018 (Migliaia di ton.) 158,1 Riserve mondiali 2018 (migliaia di Ton.) 6.569
Aumento medio annuale 2007-2917,% 7,5 Rapporto Riserve/Produzione 2018 (R/P) 42
Aumento annuale 2018-2017,% 13,9
Paesi con oltre il 5% della produzione mondiale Paesi con oltre il 5% delle riserve mondiali
RD Congo 70,7 RD Congo 51,8%
Australia 18,3%
Cuba 7,6%
40TABELLA 18 - PRODUZIONE E RISERVE DI LITIO
PRODUZIONE MONDIALE RISERVE MONDIALI
Produzione mondiale 2018 (Migliaia di Ton.) 61,8 Riserve mondiali 2018 (migliaia di Ton.) 13.819
Aumento medio annuale 2007-2017, % 6,6 Rapporto 2018 225
Aumento annuale 2018-2017 ,% 17,6
Paesi con oltre il 5% della produzione mondiale Paesi con oltre il 5% delle riserve
mondiali
Australia 44,0% Cile 57,5%
Cile 25.9% Australia 19,4%
Cina 13,0% Argentina 14,4%
Argentina 10,0% Cina 7,2%
41TABELLA 19- PRODUZIONE E RISERVE DI GRAFITE NATURALE
PRODUZIONE MONDIALE RISERVE MONDIALI
Produzione mondiale 2018 (Migliaia di Ton.) 865,0 Riserve mondiali 2018 (Migliaia di Ton.) 306.700
Aumento medio annuo 2007-2017, % -3,0% Rapporto R/P 342
Aumento annuo 2017-2018, % 3,5%
Paesi con oltre il 5% della produzione mondiale Paesi con oltre il 5% delle riserve mondiali
Cina 70,3% Cina 23,8%
Brasile 10,6% Brasile 23,5%
Mozambico 5,5%
42TABELLA 20 - PRODUZIONE E RISERVE DI TERRE RARE
PRODUZIONE MONDIALE RISERVE MONDIALI
Produzione mondiale (Migliaia di Ton.) 166,7 Riserve mondiali 2018 (Migliaia di Ton.) 116.749
Aumento medio annuo 2007-2017, 0,5% Rapporto R/P 2018 701
Aumento annuo 2017-2018 28,3%
Paesi con oltre il 5% della produzione mondiale Paesi con oltre il 5% delle riserve mondiali
Cina 72,2% Cina 37,7%
Australia 11,1% Brasile 18,8%
Russia 14,6%
India 5,9%
(*) Le Terre Rare sono costituite dagli elementi chimici seguenti: ittrio e scandio (numeri atomici 21 e 39)
ed i 15 elementi chimici con numeri atomici da 57 a 71, suddivisi in:
- gruppo dei ceridi - lantanio, cerio, praseodimio, neodimio, 61, samario,
- gruppo dei terbidi -europio, gadolinio, terbio,
- gruppo degli ittridi -disprosio, olmio, tulio, erbio, itterbio, lutezio.
Le proprietà chimico-fisiche della terre rare sono dovute alla particolare configurazione spaziale dei
diversi gruppi/livelli di elettroni che circondano il nucleo atomico. 43Prezzo del Petrolio dal 1861 al 2019
44Prezzi 2018 del gas naturale in $/million Btu
Japan LNG-CIF Index: 10,05
Japan Korea LNG-Marker
Index: ------------------- 9,76
US Henry Hub: --------- 3,13
Canada Alberta: --------- 1,12
Average German Import
Price: --------------------- 6,62
UK NBP-Heren Index: -- 8,06
Netherlands TIF-Heren
Index: -------------------- 7,30
45Prezzi del Carbone nel 2018 in $US/tonnellata
46Prezzi dei Combustibili Fossili in $/Milione BTU
a Contenuto Calorico Costante
47Prezzo del Cobalto e del Carbonato di Litio
48CONCLUSIONI -1-
• NEL 2018 IL CONSUMO MONDIALE DI ENERGIA HA AVUTO
UN AUMENTO DEL 2,9% CON UN BRUSCO AUMENTO RISPETTO AL
2017, DOVUTO FONDAMENTALMENTE A FATTORI METEOCLIMATICI.
• LE EMISSIONE DI CO2 NON SONO MAI DIMINUITE DOPO GLI ACCORDI
DI PARIGI SUL CLIMA MA NELL'ULTIMO ANNO SONO PASSATE DALLO
0,4 % DEL PRECEDENTE TRIENNIO AL 2,0%.
• GLI ACCORDI DI PARIGI SONO STATI DISATTESI DA DIVERSI PAESI, MA
IN PARTICOLARE DAGLI STATI UNITI CHE SONO ADDIRITTURA USCITI
DAGLI ACCORDI STESSI, INDEBOLENDO DRASTICAMENTE IL
TRASFERIMENTO DI RISORSE FINANZIARIE E TECNOLOGICO VERSO I
PAESI IN VIA DI SVILUPPO PREVISTO DAGLI ACCORDI.
49CONCLUSIONI -2-
• LA TRANSIZIONE ENERGETICA ED AMBIENTALE IN ATTO, AFFINCHÉ SI CONCLUDA CON
SUCCESSO, RICHIEDERÀ UNA FORTE VOLONTÀ POLITICA DA PARTE DI TUTTI I PAESI
NELLA DIREZIONE DI SCELTE INNOVATIVE E CONGRUENTI.
• DI PARTICOLARE RILIEVO, NON SOLTANTO PER LA FASE DI TRANSIZIONE, È LA RICERCA E
LA COLTIVAZIONE DI NUOVI GIACIMENTI DI GAS NATURALE ( VEDI IN PARTICOLARE I
CLATRATI ) NONCHÉ LE RICERCHE IN CORSO PER LA TRASFORMAZIONE DEL METANO IN
IDROGENO E QUINDI AD EMISSIONE DI CARBONIO NULLA.
• LA INTRINSECA LENTEZZA STRUTTURALE DELLA TRANSIZIONE ENERGETICA CONSIGLIA DI
OPERARE RISOLUTAMENTE PER CONTRASTARE I CAMBIAMENTI CLIMATICI E, NELLO
STESSO TEMPO, METTERE ALLO STUDIO OGNI POSSIBILE SOLUZIONE PER
CONTRASTARNE GLI EFFETTI.
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CONTATTI CON EEE - ENERGIA ECOLOGIA ECONOMIA
BLOG: eeenergia.org
E-mail EEE: triplae.pisa@gmail.com
Presidente EEE: Emilio Mariotti E-mail: emilio.mariotti@unisi.it
Per chiarimenti relativi al presente documento:
Bernardino Billi E-mail: billidino@libero.it
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