Archive for the 'Uncategorized' Category

Darwin- the tree of life

La BBC ha trasmesso qualche giorno fa uno speciale su Darwin e ha preparato una sezione del proprio sito all’evento. Qui potete vedere l’intero filmato in streaming. Sotto invece pubblichiamo uno dei pezzi più belli scaricabile anche dal sito.

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Mico-diesel: l’alternativa?

car-pollution-200-x-192Oggi via Corriere ho letto un articolo di New Scientist – a sua volta basato su una ricerca apparsa in Microbiology – che racconta della scoperta del fungo Gliocladium roseum il quale ha l’interessante caratteristica di crescere sulla cellulosa producendo una mistura volatile di alcoli, esteri ed idrocarburi con una composizione abbastanza simile a quella del carburante diesel.

La scoperta sta suscitando un certo entusiasmo nel mondo dei biocarburanti, perchè la miscela prodotta dal Gliocladium roseum ha composizione pressochè ottimale per l’uso come carburante, un contenuto energetico più alto del tipico etanolo, e presentandosi allo stato gassoso è molto più facile da separare e purificare di un liquido. Si potrebbe anche usare l’ingegneria genetica per migliorare le prestazioni del fungo, oppure inserire i geni che gli consentono di produrre idrocarburi in altri organismi più efficienti.

I biocarburanti sono resi poco praticabili prima di tutto dalla scarsa efficienza energetica: è necessario spendere parecchia energia per ottenere una unità (diciamo, megajoule) di energia come biocarburante. I motivi sono vari, ma generalmente si riducono allo scarso contenuto energetico (comparato a carbone e petrolio) della cellulosa (la principale biomassa), ed all’alto contenuto d’acqua delle biomasse. In alternativa, l’olio che si può estrarre dai semi oleosi è una piccola frazione della massa dell’intera pianta.

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La diatriba tra Brunetta e Testa è un dialogo fra due sordi

Fra le varie discussioni che hanno generato i non chiarissimi propositi italiani sulla riduzione delle emissioni di gas serra, è nata una curiosa diatriba di carattere fisico/matematico fra un economista e un imprenditore-filosofo.

Problema: bisogna ridurre le emissioni di CO2 del 33% rispetto ad oggi.
Ipotesi 1: la produzione di energia elettrica, i trasporti e il riscaldamento producono ciascuno un terzo delle emissioni di CO2
Ipotesi 2: si vuole agire solo nel comparto della produzione di energia

Brunetta: l’italia assorbe 40 GW di cui 26 prodotti in modo non rinnovabile. Ipotizzando l’energia nucleare per sostituire questi servirebbero circa 30 centrali da 1 GW.

Testa
: Nooo! Non si può parlare di potenza impiegata ma di energia consumata. L’italia consuma ogni anno 320000 GWh e se installassimo tutte quelle centrali avremmo una produzione di 210000 GWh, cioè i 2/3 della produzione nazionale sarebbero assicurati dal nucleare, ben oltre al di la degli obiettivi.

Possibile che non si sia reso conto di avere detto la stessa identica cosa? Ora, è vero che è più corretto parlare di energia prodotta rispetto alla potenza media assorbita, perchè dal punto di vista tecnico per produrre 1 Gwh in 1 minuto è necessario installare molta più potenza che non produrlo in 1 anno, ma il fatto che 26 sia esattamente i 2/3 di 40 avrebbe dovuto farlo riflettere un attimo!

La potenza

P(GW)=\frac{E}{t}

è il rapporto fra energia(E) e tempo(t) e rappresenta la velocità con cui viene prodotta l’energia; moltiplicando la potenza per il tempo si ottiene di nuovo l’energia.

P(GW) \cdot t(h) = \frac{E}{t} \cdot t = E(GWh)

Un GWh è quindi una misura di energia, cioè quell’energia prodotta da una potenza di un GW in un’ora. Ma i 320000 GWh indicati sono prodotti in un determinato periodo di tempo, cioè un anno. Quindi

\frac{E(GWh)}{t(anno)} = \frac{\frac{E}{t} \cdot t}{t} = \frac{E}{t} = P (GWh/anno)

è ancora energia/tempo, cioè potenza. In sostanza parlare di GWh/anno e di GW è la stessa identica cosa, sono due unità di misura della potenza.

Infatti i 320000 GWh/anno di Testa divisi per il numero di ore in un anno (8760 h) fanno all’incirca i 40 GW di Brunetta e l’ipotetica produzione nucleare calcolata da Testa (210000 GWh/anno) corrisponde all’incirca ai 26 GW di Brunetta. Se poi provando a fare i conti noterete che non torneranno precisamente non lamentatevi con me, perchè tanto per semplificare la discussione i due contendenti hanno riferito i loro calcoli ai dati di anni diversi e li hanno infarciti di approssimazioni.

Mountpalomar

Andamento dei ghiacci polari

In giugno di quest’anno, alcuni scienziati hanno dichiarato a National Geographic che c’erano buone possibilità che il Polo nord si sarebbe trovato libero dai ghiacci entro l’estate, a causa del riscaldamento globale (antropogenico, sottinteso). La storia ha trovato una buona risonanza sui nostri media.

Ma la previsione si è avverata? Andiamo a vedere le misure prese dai professionisti del ghiaccio, ovvero lo NSIDC.

Per iniziare, in agosto il Polo Nord è rimasto completamente occupato dai ghiacci. Inoltre, il grafico, aggiornato giorno per giorno, della differenza fra l’estensione del ghiaccio nel 2008 e quella del 2007 dimostra che l’estensione del ghiaccio è stata leggermente minore rispetto all’anno scorso in giugno, per poi portarsi a valori costantemente maggiori – anche se di poco. L’andamento dell’estensione del ghiaccio in agosto (rispetto alla media 1979-2000) ha una decisa pendenza negativa, ma l’estensione ha raggiunto il suo punto più basso nel 2007 per poi risalire bruscamente quest’anno.

La previsione del Polo Nord libero dai ghiacci si è rivelata finora errata, e la situazione complessiva sembra essere migliore dell’anno scorso. Sembra, perchè una maggiore estensione di ghiaccio più sottile può corrispondere and un minore volume totale, ed il minore scioglimento di quest’anno può essere dovuto a fattori transitori che scompariranno nel 2009.

Ma i media sono notoriamente di memoria corta quando si tratta di smentire storie sensazionali da loro stessi pubblicate, e quindi il Corriere e La Repubblica (la seconda in particolare) continuano a passare articoli dal taglio allarmistico, battendo sull’apertura simulatanea del passaggio a Nord-Ovest e quello a Nord-Est.

Aggiornamento: Il grafico della differenza di superficie ghiacciata viene aggiornato quotidianamente. Dopo l’insolitamente alto tasso di scioglimento in agosto 2008, sembra che il disgelo sia ormai arrivato alla fine con l’estensione ghiacciata maggiore che nel 2007.

Fabster

Un po’ di risate

Oggi è 10 Settembre. Se riuscite ancora a leggere questo post allora non è successo niente. 😉

Cliccare per ingrandire. La fonte è questa.

Devo ammettere però che la mia preferita è questa.

Il governo caccia Bignami dall’ASI

L’altro giorno la newsletter di Nature titolava in prima pagina: “Italy picks businessman to head space agency.”

Negli ultimi tempi Nature ha scritto piu’ volte riguardo all’Italia, soprattutto per la situazione pessima della nostra ricerca, gli scarsi finanziamenti e la commistione tra politica e centri di ricerca. Pare che siamo un sorvegliato speciale anche dall’estero. L’ultima notizia appunto ci ricorda che ogni volta che sale un governo al potere (e in Italia accade spesso!), alcune teste della ricerca italiana vengono tagliate.

Questa volta e’ stato il turno dell’astrofisico Giovanni Bignami a capo dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) da soli quindici mesi, ma eletto da una consultazione di un comitato di ricerca nazionale e internazionale.

Di fatto l’ASI l’altra settimana e’ stata commissionata dal governo ed e’ stato chiesto lo scalpo di Bignami senza alcuna apparente ragione:

“su proposta del Ministro dell’istruzione, dell’università e della ricerca, Mariastella Gelmini:

– avvio della procedura per la nomina dell’ing. Enrico SAGGESE e del prof. Piero BENVENUTI, rispettivamente, a Commissario straordinario e sub-Commissario dell’Agenzia spaziale italiana – ASI.”

Consiglio dei Ministri n.11 del 18/07/2008″

Cio’ che rende ancora piu’ pazzesca l’intera vicenda e’ che e’ stato nominato Enrico Saggese a capo dell’ASI, attuale responsabile del settore spazio alla Finmeccanica. La quale riceve dalla ASI l’80% dei fondi che vengono destinati alla collaborazione con l’industria. Non c’e’ che dire: un bel conflitto d’interessi.

Tra l’altro il businessman Saggese avra’ un approccio diverso rispetto ad uno scienziato come Bignami: infatti verranno privilegiati gli aspetti commerciali e di difesa, togliendo spazio alla gia’ magra ricerca di base. Proprio ora che l’ESA (European Space Agency) sta cercando in tutti i modi di rendersi indipendente rispetto a NASA e ente spaziale russo nel campo dell’esplorazione spaziale, della Luna e di Marte.

E dopo il tentativo di tagliare la testa a Maiani (fallito in extremis), ora Bignami di chi sara’ la prossima testa della ricerca italiana a rotolare?

Qui un’intervista a Bignami (nella foto) su Galileonet.

Bilanci energetici delle centrali nucleari

Si è di recente riacceso il dibattito sull’opportunità di procedere alla costruzione di nuove centrali nucleari in Italia per la produzione di energia elettrica, così da ridurre l’importazione dall’estero, la dipendenza dai combustibili fossili ed anche – si spera – ridurre il costo all’utente dell’elettricità.

Sono state sollevate molte obiezioni all’idea di nuove centrali nucleari; più che altro le questioni di sicurezza e la questione della reale convenienza economica/energetica di queste centrali.

Sulla sicurezza, per il momento mi limito a constatare che il disastro di Chernobyl è stato un evento più unico che raro, causato dalla gestone dissennata di un reattore molto carente dal punto di vista della sicurezza. Non è quindi un termine di paragone valido per i reattori impiegati in Europa ed altre parti del mondo.

Qui mi concentrerò sul problema del bilancio di energia per le centrali nucleari. La fissione nucleare dell’uranio permette di ottenere un’enorme quantità di energia da una piccola quantità di combustibile; tuttavia c’è anche da considerare l’energia spesa per produrre il combustibile, costruire le centrali e farle funzionare; quindi smaltire le scorie e demolire i reattori alla fine del loro ciclo di vita.

Calcolare esattamente questi bilanci non è per niente facile, ma ci sono disponibili liberamente via Internet almeno due rapporti che tentano di compilare un bilancio energetico delle centrali nucleari.

Il primo è Nuclear power – the energy balance di Jan Willem Storm van Leeuwen (in seguito abbreviato come Rapporto Storm)

Il secondo è Energy Analysis of Power Systems curato dalla World Nuclear Association (in seguito abbreviato come Rapporto WNA)

Per iniziare, una parola sui curatori. Si può essere tentati – come fa lo stesso Storm – di ritenere che organizzazioni come la WNA abbiano un proprio interesse a promuovere l’energia nucleare e siano quandi inaffidabili. Tuttavia, lo stesso Rapporto Storm è stato inizialmente commissionato dai partiti Verdi del Parlamento Europeo – gruppi che hanno una ben nota piega ideologica. Per cui, ci sono motivi validi per impugnare l’onestà dei curatori di entrambi i rapporti. Ma visto che le discussioni sull’onestà degli autori sono in genere poco produttive, preferisco evitarle se non ci sono prove concrete di disonestà.

Quindi, veniamo al sodo, ed ai numeri presentati nei due rapporti.

Il Rapporto Storm preferisce convertire i consumi energetici in emissioni di CO2, ed arriva alla conclusione che nel caso peggiore le emissioni (di CO2) di una centrale nucleare siano più o meno pari a quelle di un impianto turbogas di pari potenza. Il caso peggiore si verifica con il minerale di uranio costituito da una roccia dura a basso tenore di metallo; nel caso di minerali teneri ad alto tenore invece le emissioni di una centrale nucleare scendono al 30-50% rispetto ad una turbogas.

Secondo il Rapporto WNA, invece, le emissioni di una centrale nucleare ammontano a pochi punti percentuali di quelle di una turbogas anche nel caso peggiore, e le cose vanno anche meglio in rapporto alle centrali a carbone.

L’impressione che mi sono fatto dai due rapporti è che Storm consideri il caso peggiore (worst case scenario) per i consumi energetici, la vita degli impianti, l’efficienza eccetera; la WNA invece considera il caso migliore (best case scenario) per i parametri indicati. Le situazioni reali per la maggior pare si troveranno in un punto fra questi estremi (probabilmente, più vicino al caso migliore).

Dove il Rapporto Storm sembra più debole è nel capitolo dedicato alle riserve di uranio: a parte le stime dei costi di lavorazione dei minerali a basso tenore, esso non considera il fatto che l’esplorazione mineraria per l’uranio è ancora agli inizi: l’esempio del petrolio, con la costante stima al rialzo delle riserve disponibili, dovrebbe insegnare qualcosa.

Per finire, e forse per introdurre nuovi argomenti, ecco una dettagliata analisi – in italiano – dei costi dell’energia elettrica fotovoltaica.

Fabster


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