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Economia tardo-petrolifera

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Si definisce economia tardo-petrolifera quella che si viene a creare quando il petrolio supera non soltanto il picco di Hubbert, ma oltrepassa il 75% del totale estraibile nella storia della regione.

Luoghi e paesi dove il petrolio è quasi arrivato ad esaurirsi sono ad esempio il Texas, la Romania, lo stato Zulia (in Venezuela). Il petrolio diventa sempre più difficile e costoso da estrarre, con COP che scendono al di sotto di 5. Bisogna estrarre il petrolio da pozzi sempre più profondi, dove spesso è inquinato da zolfo, inoltre la sua densità eccessiva obbliga a praticare l'iniezione di vapore nei pozzi, che comporta la necessità di bruciare la frazione più pesante del petrolio per produrre il calore necessario. Il petrolio diventa anche di minore qualità API, più adatto a produrre gasolio e olio combustibile e più costoso da raffinare.

Tecnologie per una maggiore estrazione del petrolio Modifica

Estrazione off-shore Modifica

Fracking Modifica

Tecnologie per aumentare il rendimento dei carburanti Modifica

Auto in alluminioModifica

La fusione dell'alluminio richiede di molta energia elettrica o di calore da carbone, se disponibile da dighe in paesi del terzo mondo, permette di trasformare quest'energia in "leggerezza" che consente di risparmiare carburanti.

Diesel e diesel da metanoModifica

Nei luoghi di consumo del petrolio si moltiplicano le auto-diesel, le auto diventano più piccole, sempre più numerose, si accumulano opere viarie e parcheggi, ma l'eccessivo problema del traffico può essere soltanto risolto con lo scaglionamento degli orari, la pedonalizzazione di certe aree, la chiusura al traffico di altre, la regolamentazione del traffico, l'adozione di un regime a targhe alterne, la creazione di piste ciclabili.

Ibride Modifica

Le auto elettriche hanno grandi problemi riguardo al eccessivo costo del pacco batterie, oppure anche all'eccessivo peso.

  • Le auto con batteria litio-ione sono molto costose, hanno una durata nel tempo bassa: perdono dal 15 al 25% della capacità ogni anno.

Biodiesel Modifica

Esempi di economia tardo-petroliferaModifica

Biocombustibili + energia eolicaModifica

  • In Texas, regione che non si cura affatto dell'inquinamento ambientale e dell'impatto paesagistico, un crescente numero di agricoltori (del cotone, del mais, della soia) stanno ospitando nei loro campi, dietro compenso mensile fisso, degli enormi aerogeneratori (da 2 a 3 Mw). Gli agricoltori sono molto contenti per questa situazione, che permette loro di ottenere una rendita fissa mensile, che si aggiunge a quella finale frutto dei raccolti, molto variabile (visto che dipende sia dalla quantità che dal prezzo di vendita all'ingrosso).
  • Con aerogeneratori moderni (specialmente quelli magneto-eolici, come la Liberty Wind Turbine), della giusta taglia, collocati nei punti giusti, si riesce a produrre con buona costanza il 25-40% della capacità nominale dell'aerogeneratore, ossia attorno a 1 Megawatt sui 2,5 Mw massimi. Questi aerogeneratori costano da 2 a 4 milioni di dollari.
  • Questo implica che con 300.000 aerogeneratori (posti a bassa densità, 1 ogni km2, sul 3% del territorio USA: coste, passi di montagna, le ventose pianure del nord), si possono genenerare 300.000 Megawatt, elettricità pari a quella generata da 300 reattori nucleari di taglia commerciale grossa, come il reattore Westinghouse AP1000, sufficienti a coprire il 100% del consumo elettrico degli USA. I costi di costruzione e d'installazione sono paragonabili a quelli delle centrali nucleari. Ma il vento costa ZERO, e lo smaltimento degli aerogeneratori è infinitamente meno oneroso e pericoloso rispetto al decommissioning del nucleare.
  • Questo implica due vantaggi per l'agricoltore: primo, la possibilità di sfruttare campi marginali, altrimenti ineconomici, perché sostenuto dalla vendita di elettricità; secondo: la possibilità (con macchine agricole elettriche) di coltivare i terreni senza consumare tantissimo carburante derivato dal petrolio, e dunque aumentando di molto l'EROEI.
  • Con coltivazioni come la soia transgenica attualmente si possono ottenere olii vegetali con un EROEI pari a 2-4 volte quello del carburante consumato (e le rese stanno aumentando, e i processi stanno diventando più efficienti). Questi olii possono essere trans-esterificati e usati nei motori diesel, provocando un'imnquinamento molto minore rispetto a quello del gasolio derivato dal petrolio (il bilancio della CO2 è negativo, perché i campi assorbono una maggiord quantità rispetto a quella prodotta dalla combustion).
  • Il tutto implica che esiste un competitor per il gasolio da petrolio, il biodiesel da olio di soia, destinato a crescere sul mercato per l'economicità, la relativa costanza di approviggionamento, perché fa rimanere i capitali all'interno della nazione e perché la sua produzione comporta un assorbimento di CO2 superiore a quello della combustione, e dunque combatte l'effetto serra.
  • Inoltre in questi campi si produrrà energia elettrica, a un costo sicuramente superiore rispetto a quella da carbone e idroelettrico, ma competitivo rispetto al petrolio e al nucleare.

Alghe + assorbimento dell'anidride carbonicaModifica

Il precedente esempio trattava di un processo che necessita di acqua bianca, ad uso agricolo, di fertilizzanti e di terreni agricoli più o meno pregiati, concorrendo contro le coltivazioni di alimenti e causando così l'aumento dei prezzi della canna da zucchero, del mais, della soia, ecc.

  • Sempre nel Texas si sta sperimentando la produzione di biocombustibile da alghe coltivate in vasconi esposte alla luce solare, modificate geneticamente. La coltivazione sembra essere 5 volte più efficiente (come EROEI) rispetto alla soia.
  • Bastano terreni desertici, acqua di mare, acqua nera (residuo fognario), fertilizzante e una fonte di anidride carbonica come gli scarichi di una centrale termoelettrica a carbone, gas o petrolio.
  • Mentre il precendente esempio assorbe l'anidride carbonica dall'aria, le alghe catturano la CO2 direttamente dalla fonte inquinante, assorbendo anche l'energia termica.
  • Questo processo, se avrà successo, potrà dar luogo a biocombustibili più economici rispetto al gasolio e alla benzina, e nel lungo termine, grazie all'economia di mercato, potrebbe far crollare il prezzo del petrolio.

Potenzialità dei biocombustibili e altri risparmiModifica

  • Se il 45% dei veicoli marciasse a biodiesel, il consumo di benzina e gasolio totale calerebbe del 35% (ammettendo che non si possano sostituire tutte le macchine agricole) e la produzione di CO2 veicolare calerebbe del 15%. Inoltre le coltivazioni assorbiranno TUTTA la CO2 (pari al 30% di quella originale) prodotta da tutto il processo necessario ad alimentare questi veicoli.
  • Sostituendo il 20% delle vetture (le piccole vetture urbane, e qualche auto-ibrida) e tutti i trattori, trebbiatrici, ecc. con macchine o trasporti (ferrovie, metro, tranvia) elettrici, ad esempio utilizzanti l'energia prodotta dagli aerogeneratori (o l'idroelettricità) si eliminerebbe un'altro 20% dei consumi di petrolio, senza alcuna produzione di CO2.
  • Rimane un 35% di veicoli alimentati a combustibili tradizionali. Con una lieve riduzione delle dimensioni, con il miglioramento dell'aerodinamica (facile sostituendo i SUV !) e un discreto uso di materiali più leggeri come l'alluminio, il magnesio e di iniettori di benzina avanzati, e i diesel turbo-intercooler, si potrebbe ridurre di un settimo (5% sul totale) il consumo di carburante.
  • La produzione netta di CO2 da parte del traffico veicolare diminuirebbe del 50-70%.
  • Dunque il consumo finale di petrolio sarebbe del 30-45% rispetto ai 18-20 milioni di barili/giorno precedenti.
  • CONCLUSIONE: GLI STATI UNITI NON DOVRANNO IMPORTARE PETROLIO = FINE DELLE GUERRE DEL PETROLIO !


Punto debole delle agro-economie: la necessità di fertilizzanti !Modifica

Si stima che la produzione a larga scala di qualsiasi tipo di biocarburante comporti il consumo di una notevole quantità di fertilizzanti come l'urea o altri sali di ammonio (che sono fabbricati partendo dall'ammoniaca, sostanza contenente molta energia, in effetti si può mescolare con la benzina per creare miscele esplosive, come quella usata da Thimothy McVeigh nel attentato di ).

Attualmente i fertilizzanti vengono fabbricati partendo dall'azoto atmosferico, e dall'idrogeno che nella maggior parte dei casi viene prodotto dall'industria petrolchimica partendo dal metano (CH4) dei campi petroliferi facendolo reagire con vapore d'acqua ad alta temperatura. Si ottiene CO2 e 2x H2. Si fanno reagire due molecole d'idrogeno (H2) reagiscono con una di N2 per formare ammoniaca NH2, composto base per molti fertilizzanti, come l'urea e l'acido urico.

Il problema principale, dal punto di vista energetico è la produzione dell'idrogeno. Sono stati proposti molti modi, tramite l'elettrolisi con energia a buon mercato prodotta da dighe in Islanda oppure con l'energia eolica quasi ovunque.

Sono stati proposti anche reattori nucleari a temperatura molto alta, che producono l'idrogeno dall'acqua servendosi direttamente dell'energia termica, con il ciclo dello iodio, ma sono ancora allo stato di prototipo, e necessitano di moderazione a grafite per rallentare l'imponente flusso neutronico assolutamente necessario al loro funzionamento.

Superamento dell'economia tardo-petroliferaModifica

L'economia tardo petrolifera (Low-carbon economy) è molto complicata, coinvolge la produzione di fertilizzanti che consumano molta energia, richiede macchine agricole (in futuro elettriche, possibilmente alimentati da arogeneratori o da celle fotovoltaiche), crea molti posti di lavori, ma è soggetta a molti dei difetti dell'economia del petrolio.

Si dipende sempre da un fornitore (benzinaio del bioetanolo o del biodiesel). I prezzi del combustibile (e la spesa annua da destinare all'energia) dipendono dai costi affrontati dagli agricoltori (dunque dal costo dei fertilizzanti, che dipendono dal costo dell'energia).

In quanto alla possibilità di monopoli, sembra poco probabile la formazione di grosse imprese dei biocarburanti. Piuttosto queste si consolideranno negli stati agricoli, con molti campi coltivati e relativamente pochi consumatori (Sant Louis, Chicago, Kansas City, Milwaukee), e negli stati petroliferi, subiranno la concorrenza della declinante industria del petrolio.

Economia elettricaModifica

L'economia elettrica potrebbe svilupparsi in modo deciso, se fosse disponibile un metodo efficiente ed efficace per trasportare energia elettrica a lunghe distanze. Una proposta è quella delle lunghe condotte criogeniche che trasportano idrogeno oppure azoto criogenico, e contemporaneamente, grazie a fasci di fibre super-conduttive (YBCO o altre) decine di migliaia di Megawatt.

Potrebbero essere sfruttate fonti attualmente neglette, come potenziali bacini idroelettrici in Canada, oppure il potenziale eolico delle pianure centrali degli USA e del Canada.

NoteModifica


BibliografiaModifica

Voci correlateModifica

Collegamenti esterni Modifica

Fonti Modifica

Voce Economia_tardo-petrolifera di Ekopedia in italiano (base per questa voce)


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