Rinnovabili • Consumo globale risorse: +60% entro il 2060 se non cambiamo

Il nostro “insaziabile” consumo globale di risorse è triplicato in 50 anni

Il nuovo rapporto dell’Agenzia ONU per la protezione dell’ambiente (UNEP) modella gli scenari per spostare su una traiettoria sostenibile il nostro uso di risorse. Le biomasse hanno il più alto impatto su ambiente e clima, ma la soluzione passa da un approccio integrato che affronta congiuntamente efficienza delle risorse, clima, energia, alimentazione e territorio. Spostarsi su quella traiettoria consentirebbe di mitigare la crescita dell’uso dei materiali del 30% e ridurre di oltre l’80% le emissioni di gas serra rispetto ai livelli attuali entro il 2060

Consumo globale risorse: +60% entro il 2060 se non cambiamo
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Entro il 2060 il consumo di risorse può passare da 100 a 160 mld t/anno

(Rinnovabili.it) – Il modo in cui estraiamo, lavoriamo e utilizziamo le risorse naturali ha un impatto devastante sul Pianeta. Dal consumo globale di risorse hanno origine il 55% dei gas serra mondiali, il 40% degli impatti sulla salute legati alle polveri sottili e più del 90% della perdita di biodiversità che deriva dall’uso del suolo. Nonostante questi impatti, il nostro “insaziabile” uso di risorse è triplicato in 50 anni e potrebbe crescere ancora del 60% entro il 2060 rispetto ai livelli del 2020. A fotografare questa traiettoria insostenibile e proporre come farla puntare verso il basso è l’ultimo rapporto dell’Unep, l’agenzia Onu per la protezione dell’ambiente.

Consumo globale di risorse, una traiettoria insostenibile

L’uso crescente di risorse è il fattore principale che alimenta la tripla crisi planetaria – climatica, sanitaria e della biodiversità. Dal rapporto Unep emerge come l’attenzione dovrebbe essere rivolta in particolar modo alla biomassa. Quando si considerano anche i cambi d’uso del suolo, infatti, gli impatti sul clima aumentano del 60% e soprattutto a causa di coltivazioni e uso delle foreste (28%), ben più che per l’uso di combustibili fossili (18%) e l’estrazione di minerali e metalli (17%). La biomassa è poi il driver dietro il 90% della perdita di biodiversità e di aumento dello stress idrico legati all’uso del suolo.

Come impieghiamo le risorse e quali sono i settori che guidano la crescita? In cima alla classifica si piazzano l’ambiente costruito e la mobilità, seguito dai sistemi alimentari e dal comparto energetico. Insieme, questi 4 ambiti coprono il 90% del consumo globale di risorse. Ai ritmi attuali, il consumo aumenterà del 60% entro il 2060 passando da 100 a 160 miliardi di tonnellate, “superando di gran lunga quanto necessario per soddisfare i bisogni umani essenziali di tutti, in linea con gli Obiettivi di sviluppo sostenibile”, sottolinea il rapporto.

Uno dei punti critici di questo consumo insostenibile di risorse è la traiettoria dei paesi più ricchi. Le economie avanzate utilizzano sei volte più risorse e generano un impatto climatico dieci volte superiore rispetto ai paesi a basso reddito. L’impronta materiale pro capite dei paesi ad alto reddito è rimasta relativamente costante dal 2000, nota il rapporto, mentre è più che raddoppiata quella dei paesi a reddito medio-alto. “Attraverso il commercio globale, i paesi ad alto reddito trasferiscono gli impatti ambientali su tutti gli altri paesi classificati con reddito inferiore. L’utilizzo pro capite delle risorse e i relativi impatti ambientali nei paesi a basso reddito sono rimasti relativamente bassi e quasi invariati dal 1995”, continua il rapporto Unep.

Le soluzioni

Come se ne esce? La ricetta dell’Unep, basata sulla modellazione di scenari diversi, suggerisce che l’opzione migliore è un’azione integrata e congiunta su efficienza delle risorse, clima, energia, alimentazione e territorio, perché “ottiene effetti positivi significativamente più ampi di quelli che otterrebbe una qualsiasi di queste aree politiche di intervento isolatamente”.

Secondo i modelli, un approccio integrato risulterebbe, entro il 2060, in un PIL globale cresciuto di circa il 3% e un indice di sviluppo umano globale più alto del 7% rispetto a quanto ci si potrebbe aspettare seguendo le tendenze storiche.

Di conseguenza, spostarsi su quella traiettoria consentirebbe di mitigare la crescita dell’uso dei materiali del 30%, ridurre di oltre l’80% le emissioni di gas serra rispetto ai livelli attuali entro il 2060 (in linea con l’Accordo di Parigi), e conseguire riduzioni assolute del consumo di energia, della superficie agricola e di altri fattori di pressione ambientale e climatica.

“Questo rapporto dimostra che, rispetto alle tendenze attuali, è ancora possibile ridurre l’uso delle risorse e allo stesso tempo far crescere l’economia, ridurre le disuguaglianze, migliorare il benessere e ridurre drasticamente l’impatto ambientale”, commentano Janez Potočnik e Izabella Teixeira, i curatori del rapporto.


Rinnovabili • Turbine eoliche ad asse verticale

Turbine eoliche ad asse verticale, efficienza migliorata del 200%

Dall'EPFL svizzero il primo studio che applica un algoritmo di apprendimento automatico alla progettazione della pale delle turbine VAWT

Turbine eoliche ad asse verticale
via depositphotos

Nuovi progressi per le turbine eoliche ad asse verticale

Un aumento dell’efficienza del 200% e una riduzione delle vibrazioni del 70%. Questi due dei grandi risultati raggiunti nel campo delle turbine eoliche ad asse verticale,  presso l’UNFoLD, il laboratorio di diagnostica del flusso instabile della Scuola Politecnica Federale di Losanna (EPFL). Il merito va a Sébastien Le Fouest e Karen Mulleners che, in un’anteprima mondiale hanno migliorato questa specifica tecnologia impiegando un algoritmo di apprendimento automatico.

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Turbine eoliche VAWT, vantaggi e svantaggi

Si tratta di un progresso a lungo atteso dal comparto. Le turbine eoliche ad asse verticale o VAWT per usare l’acronimo inglese di “Vertical-axis wind turbines” offrono sulla carta diversi vantaggi rispetto ai classici aerogeneratori ad asse orizzontale. Ruotando attorno ad un asse ortogonale al flusso in entrata, il loro lavoro risulta indipendente dalla direzione del vento, permettendogli di funzionare bene anche nei flussi d’aria urbani. Inoltre offrono un design più compatto e operano a frequenze di rotazione più basse, il che riduce significativamente il rumore e il rischio di collisione con uccelli e altri animali volanti. E ancora: le parti meccaniche della trasmissione possono essere posizionate vicino al suolo, facilitando la manutenzione e riducendo i carichi strutturali.

Perché allora non sono la scelta dominante sul mercato eolico? Come spiega lo stesso Le Fouest, si tratta di un problema ingegneristico: le VAWT funzionano bene solo con un flusso d’aria moderato e continuo. “Una forte raffica aumenta l’angolo tra il flusso d’aria e la pala, formando un vortice in un fenomeno chiamato stallo dinamico. Questi vortici creano carichi strutturali transitori che le pale non possono sopportare“, scrive Celia Luterbacher sul sito dell’EPFL.

Energia eolica e algoritmi genetici

Per aumentare la resistenza, i ricercatori hanno cercato di individuare profili di inclinazione ottimali.  Il lavoro è iniziato montando dei sensori, direttamente su una turbina in scala ridotta, a sua volta accoppiata ad un ottimizzatore funzionante con algoritmi genetici di apprendimento. Di cosa si tratta? Di una particolare tipologia di algoritmi euristici basati sul principio della selezione naturale.

Quindi muovendo la pala avanti e indietro con angoli, velocità e ampiezze diverse, hanno generato una serie di profili di inclinazione. “Come in un processo evolutivo, l’algoritmo ha selezionato i profili più efficienti e robusti e ha ricombinato i loro tratti per generare una ‘progenie’ nuova e migliorata”. Questo approccio ha permesso a Le Fouest e Mulleners non solo di identificare due serie di profili di passo che contribuiscono a migliorare significativamente l’efficienza e la robustezza della macchina, ma anche di trasformare la più grande debolezza delle turbine eoliche ad asse verticale in un punto di forza. I risultati sono riportati su un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Nature Communications.

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About Author / Stefania Del Bianco

Giornalista scientifica. Da sempre appassionata di hi-tech e innovazione energetica, ha iniziato a collaborare alla testata fin dalle prime fasi progettuali, profilando le aziende di settore. Nel 2008 è entrata a far parte del team di redattori e nel 2011 è diventata coordinatrice di redazione. Negli anni ha curato anche la comunicazione e l'ufficio stampa di Rinnovabili.it. Oggi è Caporedattrice del quotidiano e, tra le altre cose, si occupa quotidianamente delle novità sulle rinnovabili, delle politiche energetiche e delle tematiche legate a tecnologie e mercato.