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Francesco Domenico Moccia » 1.Le città ed i cambiamenti climatici


Il clima sta cambiando?

C’è stato molto scetticismo rispetto agli avvertimenti degli scienziati sul riscaldamento globale. Grandi nazioni come gli USA e la Cina si rifiutarono di sottoscrivere il protocollo di Kyoto, un impegno a controllare le cause dei cambiamenti climatici, perché ritenevano che non esistessero – come affermato da una recente mozione passata nel Senato della Repubblica Italiana – o che non fossero provocati dall’uomo.

Le Nazioni Unite hanno istituito l’Intergovernmental Panel on Climate Change il quale raccoglie i massimi esperti mondiali per monitorare la situazione. L’IPCC redige un rapporto annuale in cui cerca di stimare le cause e gli effetti delle attività umane che possono essere nocive per il clima. Non bisogna meravigliarsi del protagonismo dell’ONU, visto che si tratta di un problema che investe tutto il pianeta.

Il prossimo dicembre 2009 si riuniranno a Copenhagen tutte le nazioni del globo per ridiscutere intorno al problema e cercare un accordo sulla politica da tenere. I sindaci delle città europee sono stati convocati ad Amburgo, in novembre dello stesso anno, per dichiarare il loro impegno a promuovere politiche locali, nello spirito di Agenda 21 Locale.

Tutte queste manifestazioni indicano come l’iniziale scetticismo si vada modificando. Il nuovo presidente degli USA è la più evidente rappresentazione della svolta.

L’aumento delle temperature

Nell’ultimo secolo la crescita media delle temperature ha interessato tutti i continenti, superando 0,6 gradi centigradi. Per le terre emerse questo incremento raggiunge quasi il grado ed è leggermente mitigato dalla minore crescita delle temperature degli oceani.
Come si può notare dalla ripartizione per continenti, gli andamenti parzialmente difformi si vanno ad unificare verso il medesimo trend nell’ultimo quarto di secolo. In questo modo il problema del riscaldamento diventa veramente globale.
Le emissioni globali di gas serra sono cresciute rispetto ai tempi preindustriali con un incremento del 70% tra il 1970 e il 2004.

Global and Continental Temperature Change. Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Global and Continental Temperature Change. Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


I gas serra

L’incremento delle temperature terrestri è dato dalla presenza, all’interno dell’atmosfera di un insieme di gas, rappresentati nel diagramma di questa slide, i quali riflettono i raggi solari e trattengono la sua energia.

Si è molto polemizzato sull’origine naturale o antropica di questi gas ad effetto serra (come le serre in grado di trattenere il calore), per giungere infine al riconoscimento delle evidenze attestanti il fondamentale apporto umano e il ruolo preminente del CO2, prodotto dalla generazione dell’energia.

In figura: Le componenti di gas serra presenti nell’atmosfera, distinti in base alla loro produzione (antropica e naturale).
Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007.

Radiative Forcing Components. Le componenti di gas serra presenti nell’atmosfera, distinti in base alla loro produzione (antropica e naturale). Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Radiative Forcing Components. Le componenti di gas serra presenti nell'atmosfera, distinti in base alla loro produzione (antropica e naturale). Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


L’anidride carbonica

L’anidride carbonica viene prodotta in primo luogo, nelle città dai motori a scoppio delle auto, camion, autobus ovvero dai mezzi di trasporto a cui abbiamo affidato il compito di assicurare la mobilità e l’accesso ai diversi luoghi della città. Viene anche emessa per la produzione di energia elettrica e per assicurare alle abitazioni riscaldamento durante l’inverno o il raffrescamento durante l’estate.
Per questi motivi le città sono fortemente coinvolte nella produzione di CO2. Queste emissioni di gas serra dipendono dal modo in cui lo spazio urbano è organizzato, da come viene usato dai suoi cittadini e dalle tecnologie con cui sono costruiti gli edifici all’interno dei quali si svolge la vita quotidiana.
Considerando che nell’anno 2008 la popolazione mondiale si trovava in maggioranza all’interno delle città, superando per la prima volta il numero della popolazione rurale, allora ci si rende ben conto dell’importanza di considerare il problema dei mutamenti climatici nella progettazione delle città.

Concentrazione atmosferica di gas serra sulla base dei rilevamenti nei ghiacciai e in base a dati moderni (fonte IPCC)

Concentrazione atmosferica di gas serra sulla base dei rilevamenti nei ghiacciai e in base a dati moderni (fonte IPCC)


Linee di tendenza e previsioni

Per fare delle previsioni si può considerare l’andamento dei fattori rappresentato nel diagramma. Il reddito medio pro capite globale crescerà in maniera sempre più accentuata in special modo per l’apporto dei paesi in via di sviluppo. Questo fattore è strettamente legato all’aumento del consumo di energia impiegato tanto nella maggiore produzione di beni che nell’aumento dei consumi medi. La combinazione dei due suddetti fattori implica la crescita delle emissioni di CO2.

Il motivo per cui si può avere la speranza che l’intensità di crescita delle emissioni di CO2 sia inferiore dipende dalla riduzione di carburanti fossili, soppiantati da fonti rinnovabili, dal miglioramento dell’efficienza degli apparecchi per ridurre il consumo relativo di energia e dalle tecnologia di cattura delle emissioni.

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Scenari dell’IPCC per il 2030 e il 2100

Data la complessità dei fattori in gioco, le previsioni dell’IPCC sono state realizzate per differenti scenari (SRES) e per probabilità. Le probabilità che nel 2030 le emissioni globali nel 2030 siano superiori a 75 gigatonnellate annue di CO2 equivalenti sono del 95%, mentre che siano inferiori a 40 sono solo del 5%.

Lo scenario che produce le maggiori emissioni è l’A2. Rappresenta un mondo molto eterogeneo. E’ caratterizzato alla base dalla tendenza dei popoli a contare su se stessi ed a conservare le identità locali. I modelli di fertilità tra le regioni convergono molto lentamente, il che comporta considerevoli aumenti di popolazione. Lo sviluppo economico è orientato prioritariamente secondo i livelli regionali e la crescita economica pro capite e lo sviluppo tecnologico più frammentato e lento.

Lo scenario A1 si riferisce ad un mondo in rapida crescita economica come anche la crescita demografica che raggiungerebbe un picco nel 2050. Prevede una progressiva e significativa riduzione delle differenze di reddito tra le diverse regioni del globo. Sotto il profilo dei consumi energetici è distinto in 3 sottogruppi dei quali A1F è quello che preferisce combustibili fossili.

Gli scenari B prevedono molta attenzione all’ambiente o a sviluppi tecnologici sostenibili.

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Strategia di mitigazione dell’IPCC

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Azioni nel campo dei trasporti

L’IPCC individua azioni che possono essere intraprese immediatamente ed altre che hanno bisogno di sviluppi tecnologici, comunque disponibili prima del 2030.
Nel campo dei trasporti le azioni immediate riguardano la diffusione di veicoli a minor emissione di CO2 come:

  1. Motori a benzina più efficienti
  2. Veicoli ibridi
  3. Diesel pulito
  4. Veicoli a doppia alimentazione (benzina e GPL o metano)

Ancora più efficaci sono le politiche di miglioramento del trasporto pubblico e di riduzione dei mezzi privati individuali. L’energia spesa pro capite nel trasporto di massa si riduce notevolmente. In più spostare dalla strada su ferrovie e filovie consente l’uso della trazione elettrica a basso impatto ambientale. Altrettanto sostenibili sono i trasporti collettivi fluviali e marittimi.
Gli spostamenti non motorizzati nelle nostre città sono sempre più ostacolati dall’invadenza dell’auto negli spazi pubblici. Pedonalità e ciclismo potrebbero essere impiegati con beneficio dell’atmosfera e della salute.
Per realizzare questi spostamenti nella modalità di trasporto di utenti significativi è necessario cambiare il modo di pianificare le città e di organizzare la circolazione nelle città esistenti, con zone pedonali, percorsi pedonali protetti, piste ciclabili, corsie riservate al trasporto pubblico, realizzazione di infrastrutture per il trasporto pubblico quali metropolitane, linee ferroviarie o filoviarie.

Azioni nel campo dei trasporti

Sul più lungo periodo, saranno disponibili diversi miglioramenti nei mezzi di trasporti: una seconda generazione di veicoli a doppia alimentazione; aerei ad alta efficienza, veicoli elettrici ed ibridi con batterie potenti ed affidabili.
Le città potranno procedere a cambiamenti più strutturali riorganizzando la distribuzione delle funzioni in modo da minimizzare gli spostamenti e procedere alla trasformazione urbanistica delle aree degradate e di minor pregio secondo modelli sostenibili.

Azioni nel campo delle costruzioni

L’IPCC individua azioni che possono essere intraprese immediatamente ed altre che hanno bisogno di sviluppi tecnologici, comunque disponibili prima del 2030.

Nel campo delle costruzioni, l’illuminazione può risparmiare energia sia con l’uso di lampade a basso consumo tra cui le più recenti ed efficienti sono i led, sia ricorrendo alla illuminazione naturale come regola nella progettazione. Per il riscaldamento ed il condizionamento c’è un notevole miglioramento dell’efficienza degli apparecchi e basterebbe il semplice rinnovamento degli impianti per ottenere notevoli risparmi. Lo stesso vale anche per le cucine. Bisogna provvedere all’isolamento termico dei fabbricati per cui sono disponibili vari prodotti sia per migliorare le condizioni degli edifici già esistenti che per progettare i nuovi con sistemi costruttivi più sostenibili.

L’impiego dell’energia solare può essere passiva ed attiva. Nel primo caso si utilizza direttamente per il riscaldamento attraverso i serramenti o facendo ricorso all’effetto serra, con la ricerca della migliore esposizione, disposizione e distanze tra i fabbricati. Nel secondo dipende dall’uso degli apparecchi in grado di catturare l’energia solare e utilizzarla per la produzione di acqua calda o energia elettrica rispettivamente denominati solare termico e solare fotovoltaico. Gli sviluppi più promettenti si aspettano dal solare termodinamico, una particolare combinazione dei due. Per i loro bisogni di climatizzazione gli edifici si possono avvalere anche di altre energie, quali la geotermica, il cui impiego si va rapidamente diffondendo. Il vento dà un apporto passivo con la ventilazione naturale ed uno attivo con la generazione di energia elettrica.
Entro il 2030 il settore delle costruzioni può contribuire per il 30% alla riduzione di emissioni di gas serra realizzando anche benefici economici netti.

Il contributo nel campo delle costruzioni

La quantità di riduzione di emissioni che ci si può aspettare dal settore dei trasporti e costruzioni comparati con gli altri. La previsione è realizza articolandola per diversi costi del petrolio. Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

La quantità di riduzione di emissioni che ci si può aspettare dal settore dei trasporti e costruzioni comparati con gli altri. La previsione è realizza articolandola per diversi costi del petrolio. Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Azioni che si sono già rivelate efficaci

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Quanto si può risparmiare?

Il risparmio energetico dipende dalla posizione geografica e dalle condizioni tecnologiche.

L’IPCC ha calcolato quali risparmi si possono ottenere in edifici negli Stati Uniti e in Cina, distinguendoli anche in base all’uso: edifici residenziali e edifici commerciali.
Le quote di risparmio sono calcolate per il riscaldamento, il condizionamento, il riscaldamento dell’acqua, la cucina, l’illuminazione e la refrigerazione.

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Principi di efficienza energetica

  • Ridurre i carichi per il riscaldamento, raffrescamento e illuminazione
  • Utilizzare energia solare ed altre sorgenti o discariche di calore
  • Aumentare l’efficienza degli apparecchi per il riscaldamento, raffreddamento e la ventilazione
  • Migliorare la manutenzione dei fabbricati
  • Cambiare i comportamenti
  • Utilizzare approcci sistemici alla progettazione
  • Considerare la forma e l’orientamento

Tecnologie utilizzabili nei diversi climi

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


Tecnologie utilizzabili nei diversi climi

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007

Fonte: International Panel On Climate Change, rapporto 2007


I materiali di supporto della lezione

Nicholas Stern, Un piano per salvare il pianeta, Milano, Feltrinelli, 2009.

IPCC Fourth Assessment Report, Working Group III.

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