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Utilizzo della KAYA IDENTITY per la definizione di scenari di emissioni di CO2

Informazioni tesi

  Autore: Paolo Porrini
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2011-12
  Università: Politecnico di Milano
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
  Relatore: Stefano Caserini
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 350

La Kaya Identity è un’equazione utilizzata per esprimere e studiare la relazione fra l’andamento delle emissioni di CO2 da combustibili fossili e i principali fattori (drivers) che la influenzano, come popolazione, PIL, consumi energetici e intensità energetica.
Più nel dettaglio, la Kaya Identity può essere espressa in funzione di 4 parametri secondo la formulazione 1:
(1) F= P*g*e*f
dove:
– F sono le emissioni di CO2 derivanti da combustibili fossili;
– P è la popolazione mondiale;
– g è il PIL pro-capite, rapporto tra il PIL e la popolazione;
– e è l'intensità energetica del PIL, rapporto tra il consumo di energia primaria e il PIL;
– f è l'intensità carbonica di energia, rapporto tra le emissioni di CO2 e il consumo di energia primaria;

Si sono costruite le Kaya Identity su quattro diverse scale: Mondo, Europa, Italia nel periodo 1971-2010 e Lombardia dal 1990 al 2010, confrontando e analizzando gli andamenti dei vari drivers.
In funzione dei trend storici sono stati costruiti gli scenari futuri fino all’anno 2030 e per quanto riguarda lo scenario TENDENZIALE, quello più probabile, su scala mondiale, nel periodo 2009-2030, si stima un aumento considerevole delle emissioni di CO2, pari al 62%. Il delinearsi di questo scenario porterebbe ad un aumento certo delle temperature tale da causare probabili effetti severi o anche catastrofici su scala regionale o globale: dall’aumento delle ondate di caldo, dell’intensità e frequenza di forti precipitazioni, della siccità e dell'intensità dei cicloni tropicali, alla parziale o completa interruzione delle correnti profonde dell'Atlantico del Nord e dell'Antartide, cambiamenti della frequenza interannuale dei monsoni, cambiamenti di frequenza e intensità di fenomeni come El Niño nel Pacifico e la North Atlantic Oscillation nell'Atlantico, la disintegrazione della calotta occidentale Antartica e della calotta glaciale della Groenlandia.
Si è quindi affrontata la costruzione dello scenario OBIETTIVO, che prevede una traiettoria delle emissioni globali in grado di limitare il riscaldamento globale a non più di 2°C al di sopra dei livelli preindustriali, un valore considerato politicamente “accettabile”.
Nello scenario OBIETTIVO il parametro della Kaya Identity su cui è stata posta particolare attenzione e per il quale è stato previsto un andamento molto diverso da quello dello scenario tendenziale, è il PIL pro-capite, per il quale si è ipotizzato uno scenario congruente con la teoria della “decrescita”.
Nel pieno della crisi mondiale dell’economia, trovano spazio temi come la messa in discussione del PIL come parametro per misurare il benessere e la felicità di persone e popoli e si valutano parametri in grado di riflettere uno sviluppo ragionato e responsabile. Si ricercano nuovi modelli di vita meno dispendiosi, ponendo le basi per un villaggio globale fatto di popoli che rinunciano a forme di competizione troppo esasperata a favore del benessere diffuso.
È in quest’ottica che gli obiettivi di riduzione delle emissioni sarebbero raggiungibili attraverso un percorso di rivalutazione delle priorità sulle quali verte il modello economico e politico attuale.

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III SOMMARIO E CONCLUSIONI La Kaya Identity è un’equazione utilizzata per esprimere e studiare la relazione fra l’andamento delle emissioni di CO 2 da combustibili fossili e i principali fattori (drivers) che la influenzano, come popolazione, PIL, consumi energetici e intensità energetica. Più nel dettaglio, la Kaya Identity può essere espressa in funzione di 4 o 6 parametri secondo le formulazioni 1 e 2: f e g P F     (1) s c k e g P F       ' (2) dove: – F sono le emissioni di CO 2 derivanti da combustibili fossili; – P è la popolazione mondiale; – g è il PIL pro-capite, rapporto tra il PIL e la popolazione; – e è l'intensità energetica del PIL, rapporto tra il consumo di energia primaria e il PIL; – f è l'intensità carbonica di energia, rapporto tra le emissioni di CO 2 e il consumo di energia primaria; – e’ è l'intensità energetica finale del PIL, rapporto tra il consumo finale di energia e il PIL; – k è il fattore di conversione energetica, rapporto tra il consumo di energia primaria e il consumo finale di energia; – c è il consumo di combustibili fossili per energia primaria, rapporto tra il consumo di combustibile fossile e il consumo di energia primaria; – s è il fattore di emissione medio dall’uso dei combustibili fossili, rapporto tra le emissioni di CO 2 e il consumo di combustibile fossile. La prima fase della tesi è consistita nella raccolta dei dati per la costruzione dei trend storici delle emissioni di CO 2 , popolazione, PIL, consumo di energia primaria e finale e consumo di combustibili fossili, che hanno permesso di costruire le Kaya Identity su quattro diverse scale: Mondo, Europa, Italia e Lombardia. Per Mondo, Europa ed Italia il periodo storico considerato è stato 1971-2010, ad eccezione di alcuni parametri per i quali non è stato disponibile il dato dell’anno 2010, mentre per la Lombardia il trend analizzato va dal 1990 al 2010. La raccolta dati è stata molto faticosa, ha comportato l’analisi di numerose fonti e la ricerca dei dati presso numerosi soggetti (ad esempio: Agenzia Internazionale per L’Energia, Agenzia Europea per l’Ambiente, BP, ISPRA, ARPA Lombardia, Cestec, ENEA); molti dei dati necessari per la Kaya Identity non sono normalmente disponibili nei database fruibili al pubblico e sono stati ricavati anche con contatti diretti con i soggetti detentori dei dati. Nel periodo 1971-2010 a livello mondiale il maggiore contributo alla variazione nel trend delle emissioni deriva dalla popolazione e dal PIL pro-capite, seguiti dall’intensità

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