L’Analisi del Ciclo di Vita applicata alle grandi infrastrutture.

I costi nascosti.

Sergio Ulgiati

Università degli Studi “Parthenope”

Napoli

Gli impatti ambientali attraverso l’intero ciclo di vita sono rappresentati da tutte le sostanze prelevate dall’ambiente (INPUT) e dalle emissioni nell’ambiente (OUTPUT)

La LCA valuta l’impatto utilizzando diverse categorie di impatto, che descrivono gli effetti sull’ambiente di prodotti e servizi

Analisi del Ciclo di Vita (LCA)Analisi del Ciclo di Vita (LCA)

Analisi del Ciclo di Vita – Analisi del Ciclo di Vita – la normativa la normativa internazionaleinternazionale

UNI EN ISO 14040:2006UNI EN ISO 14040:2006- principi e quadro di riferimento del ciclo di vita- definizione dell’obiettivo e del campo di applicazione e analisi d’inventario

UNI EN ISO 14044:2006UNI EN ISO 14044:2006 - valutazione dell’impatto del ciclo di vita- interpretazione del ciclo di vita

The International Reference Life Cycle Data The International Reference Life Cycle Data System.System. ILCD Handbook: General guide for Life Cycle Assessment: detailed guidance. Joint Research Center-Institute of Environment and Sustainability, European Commission. European Commission, Ispra, Italy, 2010. 414pp.

Un consumatore finale: l’ItaliaEstrazione di

bauxiteEstraz. di Bauxite + estraz. di petrolio

Estraz. di bauxite + estraz. di petrolio+ industria dell’alluminio

Impatti globali: Il caso dell’alluminio

Principali costi materiali ed energeticiPrincipali costi materiali ed energetici

1 kg di acciaio primario richiede:

18 kg di minerale di ferro, nickel, cromo e carbone; 240 kg di acqua; 1 kg di petrolio

1 kg di rame primario richiede: 500 kg di minerale abiotico; 260 kg di acqua; 2 kg di petrolio

1 kg di cemento di Portland richiede: 3.22 kg di materiale abiotico; 17 kg di acqua; 0.2 kg di petrolio

1 kg di alluminio primario richiede: 37 kg di minerale abiotico; 1047 kg di acqua; 7.2 kg di petrolio

1 kWh di elettricità richiede: 1.6 kg di minerale abiotico; 67 kg di acqua 0.25 kg di petrolio

Produzione industriale di cementoProduzione industriale di cemento

+ materiale di scavo+ energia+ acqua

Livelli gerarchici di una LCA

Dal basso verso l’alto:

• Estrazione di materie prime ed energia

• Produzione dei componenti

1. Costruzione delle sezioni (tunnel, ponti, etc)

2. Costruzione e manutenzione delle infrastrutture, dei veicoli e loro funzionamento

TAV: Gli impatti della costruzione delle TAV: Gli impatti della costruzione delle infrastrutture. 1infrastrutture. 1

Fonte: Grossrieder, 2011, Life-Cycle assessment of Future High-speed Rail in Norway

TAV: Gli impatti della costruzione delle TAV: Gli impatti della costruzione delle infrastrutture. 2infrastrutture. 2

Fonte: Grossrieder, 2011, Life-Cycle assessment of Future High-speed Rail in Norway

TAV: Gli impatti della costruzione delle TAV: Gli impatti della costruzione delle infrastrutture. 3infrastrutture. 3

Fonte: Grossrieder, 2011, Life-Cycle assessment of Future High-speed Rail in Norway

Input per la costruzione e operatività della linea TAV Milano-Input per la costruzione e operatività della linea TAV Milano-NapoliNapoli

Fonte: Federici et al, 2008, A thermodynamic, environmental and material flow analysis of the Italian highway and railway transport systems. I flussi di massa sono locali, mentre i flussi energetici e di CO2includono l’intero ciclo di vita.

Flusso Massa (t) Energia (TEP) CO2 (t)Sabbia e ghiaia 2.64E+08 6.29E+04 1.89E+05Cemento 3.95E+07 5.83E+06 1.75E+07Acciaio 3.49E+06 6.67E+06 2.00E+07Rame 1.93E+04 6.12E+04 1.83E+05Diesel 8.30E+04 1.06E+05 3.18E+05Elettricità 8.46E+06 2.12E+07Totale 1.27E+07 3.82E+07

Al crescere della velocità, le perdite energetiche dovute all’attrito dell’aria e all’inerzia crescono esponenzialmente.

Invece, l’attrito tra ruote e binario è praticamente costante a qualunque velocità e dunque rappresenta la perdita energetica dominante a bassa velocità.

Energia e velocitàEnergia e velocità

Fonte: Burgess, 2011. Assessing the Energy Consumption and Greenhouse Gas Emissions of High-Speed Rail in the U.S. Arizona State University.

Direttiva europea 2009/28/EC sulla promozione dell’uso di energia da fonti rinnovabili.

Prescrive entro il 2020:

• la riduzione delle emissioni serra del 20%

• l’utilizzo del 20% di fonti rinnovabili

• La riduzione del 20% dei consumi energetici mediante aumento dell’efficienza energetica.

Non sembra che il TAV sia in grado di rispettare questa Direttiva.

Energia e ClimaEnergia e Clima

TAV: Domande e Risposte. 1

Governo 1 Tecnici Comunità Montana

Governo 2

Esiste uno studio specifico sul “bilancio carbonio”

Dov’è questo studio? Non risulta alcuno studio pubblicato, al momento.

Verrà pubblicato in Aprile, sul quaderno 8 dell’Osservatorio (pare venga presentato oggi a Roma).

Ci sarà una riduzione di 3 milioni di tonnellate di CO2.

Non credibile. Vorrebbe dire l’1% dei consumi energetici italiani annui (1 MTEP). Dipende dalle stime sul traffico FS, dal mix elettrico, dal traffico su strada sostituito.

Il dato non riguarda la Torino Lione, ma l’intero Corridoio 5. Non è un dato annuo, ma riguarda tutta la vita del progetto fino al 2055 e comincerà a essere positivo dal 2038.

Il progetto non genera danni ambientali diretti e indiretti

Il solo bilancio di carbonio non basta, ci sono altri impatti. Serve una LCA.

E’ stata usata la metodologia Bilancio del Carbonio® (?)

Osservatorio. Analisi Costi-Benefici. 2011. Documento non pubblicato.

Riduzione CO2 stimata (dal Governo)

TAV: Domande e Risposte. 2

Governo 1

Tecnici Comunità Montana Governo 2

Ci sono pareri differenti circa i consumi per p-km o t-km per l’Alta Velocità. Spesso si confrontano tipologie di treno differente. Serve uno studio mirato e affidabile.

La Torino-Lione non è Alta Velocità. Non supera i 220 km. Il rapporto High Sped Rail ammette che i consumi energetici raddoppiano, ma vale solo per l’AV.

Il consumo energetico ad alta velocità cresce esponenzialmente.

“E’ assolutamente intuitivo” che una linea di montagna consumi più energia della linea di pianura.

I costi energetici, economici e ambientali della Milano-Napoli sono esorbitanti (Federici et al., 2008)

La Milano-Napoli è AV, la Torino-Lione non lo è.

TAV: Domande e Risposte. 3

Tecnici Comunità Montana Governo 2

Gli studi della EU e del Governo non includono le infrastrutture né la LCA, che invece vanno incluse.

E’ vero. Ma se la EU non le include, perché dovremmo includerle noi?

La LCA del trasporto ferroviario e dell’AV si basa su una abbondante e trasparente letteratura scientifica internazionale.

Permangono nel mondo scientifico numerosi dubbi sulla “oggettività” di tali studi. A riprova, si cita il blog (!!) del Ing. Filippo Zuliani, Tata Steel Europe, Olanda. http://www.ilpost.it/filippozuliani/2011/07/01/i-numeri-della-tav/.

E’ indispensabile che siano resi pubblici gli studi e le ipotesi su cui il Governo fonda le sue conclusioni sulla sostenibilità energetica.

Nel blog citato, Zuliani (è lui l’esperto del Governo?) afferma:

“Scordatevi la trasparenza della ricerca universitaria e scordatevi l’attendibilità delle stime”.

L’elettricità richiesta per il raffreddamento è uguale al presunto risparmio di 140 treni merci nel tunnel di base anziché sulla linea storica.

Non si comprende il rapporto tra potenza da raffreddare (15.4 MW termici) e risparmio elettrico dei treni. Sono grandezze non commensurabili.

Qui evidentemente qualcuno fa finta di non capire.

TAV: Domande e Risposte. 4

Governo 2 Commento finale

Zuliani: “Non esiste trasparenza e attendibilità delle stime. E’ possibile dimostrare tutto e il contrario di tutto”

Esistono database di grandissima affidabilità (EcoInvent, ETH-ESU, EPA). Esistono tecniche statistiche (Analisi Monte Carlo) per valutare l’incertezza, prescritte dalle norme europee (ILCD). E’ grave non esserne al corrente.

L’acciaio consumato per l’Empire State Building è un quinto dell’acciaio e del cemento usato per l’AV Firenze-Bologna.

E questo cosa dimostra? Si tratta di due differenti processi e tecnologie, con finalità differenti.

Acciaio, cemento e alluminio per 10.000 torri eoliche (che non esistono in Italia…) sono 10 volte di più che per il TAV Firenze-Bologna.

E che cosa c’entra? Le torri eoliche producono energia, il TAV la consuma. E perché citare l’AV Firenze-Bologna, dopo aver detto che la Torino-Lione non è AV?

NO-TAV: Locale o globale?

Dal blog di Zuliani (http://www.ilpost.it/filippozuliani/2011/07/01/i-numeri-della-tav/):

I No-TAV citano uno studio (Federici et al. 2008) condotto a livello locale e globale.

* Il livello locale mostra consumi e impatti generati localmente dal processo. Localmente il TAV consuma meno del trasporto stradale, perché non include il ciclo di vita e le infrastrutture.

* Il livello Globale mostra consumi e impatti che includono l’intero ciclo di vita ovunque nel mondo. Qui il TAV mostra consumi ed emissioni tre volte superiori.

Secondo Zuliani, i NO-TAV si preoccupano, sbagliando, del livello globale.

Dunque i NO-TAV dovrebbero limitarsi a “farsi i fatti propri”. Chi è il NIMBY ?

Grazie per l’attenzione !

“La parola d’ordine è andare veloci…Finirà che chi arriverà prima a casa, poi avrà più tempo per guardare il viadotto che gli è cresciuto davanti alla finestra”

(Garibaldi et al., La Colata, 2010, pag. 451).