Prof. Attilio Citterio

(1)

Sostenibilità delle Attività Umane.

Prof. Attilio Citterio

Dipartimento CMIC “Giulio Natta”

http://iscamapweb.chem.polimi.it/citterio/education/course-topics/

School of Industrial and Information Engineering Course 096125 (095857)

Introduction to Green and Sustainable Chemistry

(2)

Sviluppo Sostenibile. Cosa Significa?

La sostenibilità è una parte cruciale della presente e futura tecnologia:

‘… lo sviluppo sostenibile mira a soddisfare le necessità del presente senza compromettere le possibilità delle future generazioni di soddisfare le loro necessità.’

Commissione Brundtland, UN Earth Summit 1992 Rio de Janeiro, Brasile

 Non si deve sistematicamente alterare le distribuzioni naturali dei componenti della crosta terrestre (es. metalli pesanti)

 Non si deve sistematicamente incrementare le sostanze persistenti prodotte dalla società (DDT, CO

₂

, CFC, ecc.)

 Non si deve sistematicamente deteriorare le basi fisiche dei cicli naturali produttivi della terra

 Bisogna realizzare un uso oculato ed efficiente delle risorse rispettando il soddisfacimento delle necessità umane

The Natural Step (Svezia)

(3)

Attilio Citterio

Risorse: Definizioni.

• Una risorsa è una sostanza diffusa in natura che si può estrarre economicamente ora, o potenzialmente.

• Una miniera è un deposito di minerale economicamente recuperabile.

• Una riserva è la quantità totale di depositi conosciuti.

• Biomassa è qualsiasi organismo biologico (vivente o morto)

• Non-rinnovabili si dicono le sostanze che sono disponibili in quantità fisse che non sono naturalmente ripristinabili su una breve scala temporale (dalla prospettiva antropogenica)

• Minerali e Metalli

• Combustibili Fossili (carbone, gas naturale, petrolio)

(4)

Curve di Consumo delle Risorse.

Il consumo di risorse può essere sostenibile

Tempo

Cons umo Ri s orse

?

(5)

Ciclo delle Risorse.

Raffinazione / lavorazione

Metalli, comp. chimici,

cemento, ecc.

Prodotti (auto, apparecchiature

strutture, ecc.)

Smaltimento Estrazione

Risorsa

Esplorazione

Terra

(6)

6 La Tragedia delle Risorse Comuni.

G. Hardin (Univ. California, S. Barbara) pubblicò nel 1968 sulla rivista Science l’articolo: The Tragedy of Commons

 “La completa libertà d’azione nelle attività che influenzano negativamente le risorse comuni porta alla fine a disastri”.

• Esempio 1: Un pascolo comune libero, in cui ogni pastore, cercando di massimizzare il proprio benessere, indipendentemente conclude che deve aumentare il numero di animali nel suo gregge, finirà con il distruggere il pascolo con un’eccessiva concimazione.

• Esempio 2: A basso livello di densità di traffico, la convenienza di tutti di usare le auto private porta ad impiegarle in ogni occasione. A certe densità critiche, però, la rete stradale comune è incapace di

sopportare il traffico e un piccolo incidente porta alla paralisi.

• Esempio 3: Le alterazioni locali dell’idrosfera e dell’atmosfera sono facilmente reversibili, ma un’alterazione globale può danneggiare tutti.

Molte funzioni della società sono insite nelle azioni globali dell’uomo (industria) che implicano la trasformazione di materiali ed energia.

Beni c omuni loc al i B eni c om uni gl obal i

(7)

7 Apprensioni per le Risorse Comuni.

Le risorse comuni (globali) sono oggetto d’attenzione nell’ecologia

industriale e nell’ingegneria sostenibile perché la disponibilità limitata di esse può influenzare negativamente i progressi dovuti alla moderna tecnologia.

Esempio:

Relazione tra attività ittica, costo e reddito.

 TR = reddito totale

 E = livello dell'attività ittica

 MEY = max. resa economica

 MSY = max. resa sostenibile

 OA = accesso libero

“The Question of the Commons” B.J. McCay and J.A. Acheson Eds. Tucson , 311-326, 1987

Attività ittica

Reddito Costo

E

_MSY

E

_OA

E

_MEY

TC

_MEY

TR

_MEY

(8)

Velocità Limite Sostenibile Globale della Produttività della Terra.

Tipo di Terra

Fattore di equivalenza

Biocapacità 1 (ettaro/persona)

Arabile (colture) 2.2 0.51

Pascolo 0.5 0.26

Foreste 1.3 0.83

Costruito 2.2 0.1

Mare 0.4 0.15

Totale: 1.84 ettari per persona

Se si divide la superfice totale produttiva sulla terra per la popolazione, si arriva a 1.84 ettari per persona. Chiunque ne usa di più o lo toglie a qualcun altro o contribuisce a danneggiare irreversibilmente la Terra.

Si è fatto il calcolo delle impronte di singoli individui, gruppi e anche nazioni. Quanto si è trovato indica che più ricco è il gruppo, maggiore è l’impronta che lascia. Ciò perché

ricchezza e consumi sono strettamente legati. La regola generale è che la popolazione delle nazioni industrializzate consuma da 5 a 10 volte di più di quella delle nazioni più povere.

Da notare che si può prendere in considerazione la creatività umana aggiustando i fattori di

equivalenza: una invenzione che aumenta la produttività fa salire il corrispondente fattore.

(9)

Uso di Energia e Materiali in Regimi Socio- Ecologici nella Storia Umana.

uso annuale pro capite Energia Materiali

2 A. Citterio, POLITECNICO DI MILANO – Dipartimento CMIC - Via Mancinelli, 7 – 20131 Milano

Metabolismo umano di base

(immissione di biomasse via nutrizione)

3.5 GJ 1 t

Cacciatori-raccoglitori

(uso incontrollato dell‘energia solare)

10-20 GJ 2-3 t

Società Agricola

(uso controllato dell‘energia solare)

60-80 GJ 4-5 t

Società Industriale/Tecnologica

(uso di energia fossile)

250 GJ 20-22 t

(10)

10 Evoluzione Tecnologica.

L’evoluzione tecnologica procede generalmente ciclicamente in 2 modi:

1) Incrementale, sottolineata da piccoli miglioramenti e variazioni nei prodotti esistenti o nei sistemi che migliorano la qualità della vita senza variare i sistemi economici, culturali e naturali

2) Trasformativa, nuove “tecnologie trasformative” cambiano profondamente lo scenario tecnologico.

V el oc ità i nnov az ione

60 anni 55 anni 50 anni 40 anni 30 anni

1785 1845 1900 1950 1990 2200

Idraulica Tessuti

Ferro

Vapore Ferrovie

Acciaio

Elettricità Chimica Motore I.C.

Petrolchimici Elettronica

Aviazione

Net. Digitale Software Nuovi mezzi

Biotecnologia Infosfera Terra Ingegnerizzata

(11)

11 L’Equazione Fondamentale.

Un modo utile di focalizzare la risposta più efficiente che la società può dare alla salute ambientale e agli stress sociali è quello di esaminare i principali fattori implicati nella generazione di questi stress.

Equazione Fondamentale:

GDP Impatto ambientale Impatto ambientale Popolazione

persona Unità di GDP

  

GDP = è il prodotto lordo nazionale (misura dell’attività economica e industriale)

(IPAT = C·r·a

_p

)

Dimensione popolazione

Consumo di risorse pro capite

Inquinamento per unità di risorsa consumata

(N° persone) (Unità ris./

Persone)

(Unità inq./

Unità ris.)

(12)

Andamento nel Tempo di

Risorse/Popolazione/Cibo/Inquinamento.

Controllo della decrescita:

• Riduzione della popolazione (C )

• “Spostarsi o morire”

• Riduzione dei consumi (r )

• Ma! La gente è normalmente ostile a cambiare lo stile di vita

• Aumento dell’efficienza (a

_p

)

• Realizzata con miglioramenti tecnologici

• La gente può esser disposta ad assorbire i costi pur di

mantenere lo stile di vita

0 P  P e Rt Crescita della Popolazione*



b d

 

i e



R  R  R  R  R

I pedici si riferiscono a nascita (b), morte (d), immigrazione (i) emigrazione (e).

Risorse

Popolazione

Cibo

Industria

Tempo

Inquinamento

*Modello: crescita/decadimento esponenziale

(13)

13 Andamento Qualitativo dello Sviluppo.

Sc ala ar bi tra ria

Crescita Economica

Definizione di

capacità di carico :

“La velocità massima di consumo di risorse e smaltimento rifiuti che può essere sostenuta

indefinitamente in una data regione senza progressivamente compromettere

l'integrità funzionale e

la produttività degli

ecosistemi pertinenti."

(14)

Restrizioni Fisiche.

(15)

Produzione Mondiale di Acciaio 1993-2007.

0 200 400 600 800 1000 1200 1400

93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07

mt

Cina Resto del mondo

(16)

Impatto sull’Effetto Serra della Produzione di Metalli.

Norgate et al., Green Processing 2004, AusIMM

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Titanio Magnesio Aluminio Acciaio Ghisa

GER ( Mj/ kg me tallo )

GER GAP

Kroll

Elettrolitico

Hall-Heroult

Fornace Elettrica

BF &

BOF*

*blast furnace (BF) iron-making

followed by basic oxygen furnace (BOF) GER - Gross Energy Requirement GAP = GER for metal recycle

(17)

17 Quantificazione della Sostenibilità.

Non è facile stabilire in pratica degli obiettivi realistici e difendibili per la sostenibilità e la loro messa a punto, ma si possono assumere i seguenti principi come una ragionevole direttiva:

 Stabilire la velocità limite nell’uso della componente ambientale, economica, o proprietaria;

 Allocare i limiti permessi con un metodo adeguato a tutto ciò che è influenzato da tale limite;

 Confrontare l’attuale situazione con l’assegnazione consentita;

 Considerare le potenziali azioni correttive.

Spesso è necessario scegliere un orizzonte temporale su cui valutare la

sostenibilità. Generalmente un arco di 50 anni (cioè grossomodo due

generazioni umane) è considerato un periodo ragionevole per una

valutazione.

(18)

18 Misure Preliminari di Sostenibilità.

Una volta scelta una risorsa d’interesse, si attivano 4 stadi fondamentali:

1. Stabilire il limite della domanda di materia prima vergine calcolando la quantità di risorsa che si può utilmente usare all'anno se la risorsa basta per almeno 50 anni, conoscendo la quantità di risorsa disponibile. Per una risorsa non rinnovabile, la quantità che spesso si adotta è la “riserva base”, definita come quella estratta con profitto più un certo eccesso noto, ma al momento non economicamente recuperabile.

2. Assegnare la disponibilità di materia prima vergine in base ad una formula ragionevole.

3. Stabilire la risorsa base regionale “ri-catturabile”, che è quanto noto esser presente in scorte, discariche, ecc., dove si potrebbe ragionevolmente recuperare.

4. Confrontare la velocità di consumo attuale con la velocità limite

sostenibile per quella risorsa nell’ambito della regione assegnata.

(19)

19 Domanda Sostenibile di Zinco – Esempio di Calcoli.

1. Limite della domanda di materiale vergine: per lo zinco, la riserva base (stimata per il 2009) è stata di 430 Tg, per cui il limite di fornitura del materiale vergine nell’arco di 50 anni è 430 Tg/50 anni = 8.5

Tg/anno. (N.B. il 50% dello zinco si usa per proteggere il ferro).

2. Assegnazione del materiale vergine: assegnando lo zinco

disponibile ugualmente a tutta la popolazione mondiale, si ha (8.5 Tg/anno)/(7.5 miliardi di persone) = 1.15 kg/(persona·anno).

3. Risorsa base regionale “ri-catturata” : Assumendo un 30% di riciclo, ogni persona nella regione di fatto ha 1.15 + (0.3)·(1.15 kg/persona·anno) = 1.5 kg/(persona·anno).

4. Attuale consumo rispetto al limite sostenibile: Per esempio in U.S.A.

il consumo di zinco nel 2009 è stato di 1.6 Tg per una popolazione di 260 milioni (l’uso pro capite di zinco in U.S.A. è stato perciò di 6.2 kg/anno). In Olanda si è avuto 26.5 Gg/15 milioni = 1.9 kg/anno pro capite. L’Olanda è vicina alla sua assegnazione globale sostenibile ma è insostenibile in U.S.A..

Graedel, T.E., Allenby B.R. Industrial Ecology and

Sustainable Engineering, Pearson (2010)

(20)

20 Domanda Sostenibile di Germanio – Calcoli.

1. Limite della domanda di materiale vergine: per il germanio, la

riserva base nel 1999 negli U.S.A. è stata di 500 Mg, per cui il limite della domanda di materiale vergine nell’arco di 50 anni è 500 Mg/50 anni = 10 Mg/anno. (N.B. il 75% del Ge si usa per le fibre ottiche).

2. Assegnazione del materiale vergine: assegnando il Ge disponibile in parti uguali a tutta la popolazione mondiale si ha (10 Mg/anno)/(7.5 miliardi di persone) = 1.3 mg/(persona·anno).

3. Risorsa base regionale “ri-catturata”: Assumendo un 25% di riciclo, ogni persona nella regione ha quindi a disposizione 1.3 + (0.3)·(1.3 kg/persona·anno) = 1.6 mg/(persona·anno).

4. Attuale consumo rispetto al limite sostenibile: negli U.S.A. il

consumo di Ge nel 1999 è stato di 20 Mg per una popolazione di 260 milioni (uso Ge pro capite in U.S.A. = 77 mg/(persona·anno)). Gli U.S.A. eccedono chiaramente la loro assegnazione globale sostenibile di Ge per persona.

Graedel, T.E., Allenby B.R. Industrial Ecology

and Sustainable Engineering, Pearson (2010)

(21)

Velocità Limite Sostenibile Globale di 21

Produzione della CO ₂ .

1. Limite della domanda di materiale vergine: l’IPCC indica che per portare la concentrazione della CO

₂

atmosferica sotto il doppio dal livello preindustriale (550 ppmv per il 2100) si devono limitare le emissioni antropogeniche globali a -7/-8 Pg di carbonio all’anno.

2. Assegnazione del materiale vergine: assegnando un ugual livello di emissioni di CO

₂

tra la popolazione mondiale in 50 anni si ricava circa 1 tonnellata di carbonio per persona per anno.

3. Risorsa base regionale “ri-catturata”: riciclando il C per sequestro permanente o semipermanente si può raggiungere tale limite benché con tecniche controverse. Valore al momento sconosciuto.

4. Attuale consumo rispetto al limite sostenibile: gli U.S.A. ora

producono 6.6 tonnellate di carbonio equivalente per persona, ben oltre il valore di allocazione limite globale sostenibile di 1 tonnellata di carbonio per persona. In Svizzera il valore è 2, vicino al limite, in Italia è 3.2.

Graedel, T.E., Aèllenby B.R. Industrial Ecology

and Sustainable Engineering, Pearson (2010)

(22)

Impronta Globale del Carbonio.

State of the World 2013:

Is Sustainability Still Possible?

ISBN: 978-1-61091-449-9

(23)

Problematiche nella Quantificazione 23

della Sostenibilità.

1) Problematiche di Semplicità rispetto a Complessità

• Le metriche semplici non trattano bene l’inerente complessità del sistema ambientale globale. Si possono presentare carenze e effetti non voluti.

• Aumentare il riciclo di una risorsa può avere effetti negativi sui consumi di energia e produzione di gas serra.

• Però misure semplificate di sostenibilità offrono spesso una prospettiva sulle problematiche aperte.

2) La problematica dei Diritti di Proprietà

Nel calcolare i valori preliminari per la sostenibilità delle risorse su basi

individuali, si è stabilita una assegnazione equivalente per singolo individuo.

Ma le risorse non sono ugualmente distribuite su basi geografiche e

appartengono ad una molteplicità di entità, incluse nazioni, associazioni e individui. Sono stati proposti perciò alcuni approcci alternativi:

a) Si assegna l’entità globale di estrazione, ma se ne lascia l’allocazione al mercato b) Si assegna l’entità regionale totale di estrazione, ai residenti se ne assegna di più;

c) Le allocazioni regionali si basano sia su risorse locali vergini che secondarie.

(24)

Connessioni tra Attività Industriali e

Sostenibilità: i Grandi Obiettivi Ambientali.

Molte discussioni sulla sostenibilità implicano perturbazioni ambientali ed è utile considerare come queste problematiche si possano mettere in

ordine di priorità. Dalle analisi finora condotte emergono i seguenti Grandi Obiettivi:

• Ω

₁

: mantenimento dell’esistenza della specie umana

• Ω

₂

: mantenimento della capacità per uno sviluppo sostenibile e la stabilità dei sistemi umani

• Ω

₃

: mantenimento della diversità della vita

• Ω

₄

: mantenimento della ricchezza estetica del pianeta terra.

Stante il fatto che questi obiettivi sono universali, ci sono certi requisiti fondamentali della società da soddisfare se li si vuol raggiungere. Per es.

il primo richiede di minimizzare tossicità e richieste di risorse di base, il

secondo di disporre di adeguate materie prime ed energia, il terzo di

mantenere adeguate aree naturali protette, il quarto di controllare scarti

ed emissioni, e, in generale, di non degradare l’ambiente.

(25)

Connessioni tra Grandi Obiettivi e Scienza Ambientale (e alla Chimica/Ingegneria Verde).

Gli obiettivi e le relative preoccupazioni ambientali sono facilmente correlabili:

Obiettivi globali Preoccupazioni Ambientali Ω

₁

: Esistenza specie umana 1. Cambiamenti climatici globali

2. Danni al corpo umano

3. Disponibilità e qualità dell’acqua

4. Impoverimento delle risorse, combustibili fossili 5. Radionuclidi

Ω

₂

: Sviluppo sostenibile 3. Disponibilità e qualità dell’acqua

6. Impoverimento risorse, combustibili e non combustibili 7. Esaurimento discariche

Ω

₃

: Biodiversità 3. Disponibilità e qualità dell’acqua 8. Perdita di biodiversità

9. Diminuzione dell’ozono stratosferico 10. Piogge acide

11. Inquinamento termico

12. Modalità d'impiego dei terreni Ω

₄

: Ricchezza estetica 13. Smog

14. Degradazione del paesaggio 15. Sversamenti di petrolio

16. Odori molesti/tossici

(26)

Connessioni tra Grandi Obiettivi e Scienza

Ambientale: Compromessi e Criteri di Negazione.

La particolare difficoltà di identificare le migliori azioni da intraprendere è che le attività della società legate all’ambiente inevitabilmente implicano compromessi.

Per es.: • la conservazione delle zone palustri contro la creazioni di posti di lavoro,

•

l’assenza di emissioni di gas ad effetto serra degli impianti nucleari contro la probabilità di un incidente nucleare,

•

la conservazione e il riuso di indumenti rispetto ai costi energetici per pulirli

Per attivare le scelte, si è proposto che alle risorse ambientali (materie prime, specie vegetali, oceani, ecc.) venga attribuito un valore economico in modo da lasciare al mercato di orientare le decisioni. Ma questo concetto è difficile da tradurre in pratica, in parte aggravato dal fatto che la comprensione scientifica dei fenomeni è in evoluzione e si dovrebbe spesso rivalutare l’impatto.

Per realizzare la sostenibilità, si sono così proposti dei criteri di negazione semplificati, quali:

• Non usare le risorse rinnovabili più velocemente del loro ripristino;

• Non usare le risorse non rinnovabili più velocemente dei sostituti rinnovabili individuabili:

• Non ridurre significativamente la biodiversità sul pianeta:

• Non rilasciare inquinanti più velocemente di quanto la terra li possa assimilare.

(27)

Attività Mirate delle Società Tecnologiche in relazione alle Principali Preoccupazioni Ambientali (1):

La mitigazione degli impatti ambientali delle attività umane seguono, almeno in linea di principio, una sequenza logica (non è detto in ordine di priorità) a cui corrispondono delle attività mirate, in parte così riassumibili:

Preoccupazione ambientale Attività mirate da esaminare

1. Variazioni climatiche globali 1.1 Combustione di combustibili fossili 1.2 Produzione di cemento

1.3 Coltivazione del riso 1.4 Estrazione del carbone 1.5 Popolazione dei ruminanti 1.6 Trattamento reflui

1.7 Combustione biomasse

1.8 Emissione di CFC, HCFC, N

₂

O, gas serra 2. Perdita di biodiversità 2.1 Perdita di habitat

2.2 Frammentazione dell’habitat 2.3 Uso di erbicidi e pesticidi

2.4 Scarichi di tossine nelle acque superficiali

2.5 Riduzione dell’ossigeno disciolto in acque superficiali 2.6 Rilasci di petrolio

2.7 Diminuzione della risorsa acqua

2.8 Sviluppo industriale in ecosistemi fragili

(28)

Attività Mirate delle Società Tecnologiche (2):

Preoccupazione ambientale Attività mirate da esaminare 3. Riduzione dell’ozono atmosferico 3.1 Emissione di CFC

3.2 Emissione di HCFC 3.3 Emissioni di Halon

3.4 Emissioni di monossido di diazoto 4. Danni all’organismo umano 4.1 Emissione di tossine nell’aria

4.2 Emissioni di tossine nell’acqua 4.3 Emissione di cancerogeni nell’aria 4.4 Emissioni di cancerogeni nell’acqua 4.5 Emissione di agenti mutageni nell’aria 4.6 Emissione di agenti mutageni nell’acqua 4.7 Emissioni di materiali radioattivi nell’aria 4.8 Emissioni di materiali radioattivi nell’acqua 4.9 Smaltimento di tossine in discariche

4.10 Smaltimento di cancerogeni in discarica 4.11 Smaltimento di agenti mutageni in discarica 4.12 Smaltimento di materiali radioattivi in discarica 4.13 Riduzione delle risorse idriche

5. Scomparsa risorse: combus. fossili 5.1 Uso di combustibili fossili per l’energia

5.2 Uso di combustibili fossili quali materie prime

(29)

Attività Mirate delle Società Tecnologiche (3):

Preoccupazione ambientale Attività mirate da esaminare 6. Disponibilità e qualità dell’acqua 6.1 Uso di pesticidi ed erbicidi

6.2 Uso di fertilizzanti agricoli

6.3 Scarichi di tossici in acque superficiali

6.4 Scarichi di cancerogeni in acque superficiali 6.5 Scarichi di mutageni in acque superficiali 6.6 Scarichi di materiali radioattivi in acque

superficiali

6.7 Scarichi di tossici in acque profonde

6.8 Scarichi di cancerogeni in acque profonde 6.9 Scarichi di mutageni in acque profonde 6.10 Scarichi di materiali radioattivi in acque

profonde

6.11 Scomparsa delle risorse idriche 7. Modalità di impiego dei terreni 7.1 Estensione dell’urbanizzazione

7.2 Distruzione agricola di ecosistemi sensibili

(30)

Sviluppo Sostenibile = Bilancio tra 3 Requisiti Primari.

I tre fondamenti della Sostenibilità:

I bisogni della società (l’obiettivo sociale)

L’impiego efficiente delle scarse risorse (l’obiettivo economico) La necessità di ridurre la

pressione sull’eco-sistema al fine di mantenere le basi

naturali per la vita (l’obiettivo ambientale).

Profitto ECONOMICO

Bisogni SOCIALI

Equità Eco –

efficienza

Vivibilità

Rispetto AMBIENTALE Sostenibilità

Nella comunità economica la sostenibilità è etichettata “the triple bottom line”

(31)

Ambientale ^Risorse

Intensità d’uso dei Materiali Intensità d’uso dell’Energia Uso dell’acqua

Uso della terra

Inquinanti Scarti

Prodotti / Processi / Servizi Operazioni di Produzione Costruzioni / Insediamenti

Effetti su: Ecosistemi / Salute Umana

Economica ^Interna

Eco-Efficienza Costi

Opportunità di Ricavi

Accesso al capitale / Accesso ad assicurazioni Valore per gli azionisti

Esterna

Costi delle esternalità

Benefici per la comunità locale Benefici per la società

Sociale Posti di lavoro

Condizioni di lavoro

Salute /sicurezza / benessere degli addetti Protezione

Sviluppo capitale umano (educaz./addestramento)

Comunità

Impatti sociali

Coinvolgimento delle parti interessate Qualità della vita nella comunità Diritti umani

Dimensioni della Sostenibilità

Cosa è importante?

(32)

Alta Sostenibilità Significa Minimo di Problemi!

Il campo della sostenibilità si è

sviluppato immensamente negli ultimi due decenni. La consapevolezza e l’azione che ha forzato questo progresso ha

realizzato un grande inizio, ma un aspetto difficile dello sviluppo sostenibile è che esso è difficile da misurare e quantificare.

Tuttavia, queste misure rimangono

estremamente importanti; esse possono validate le azioni intraprese, rivelare aree in cui gli approcci sono risultati inefficaci, ed identificare come migliorarli in futuro.

Al sovrapporsi deii cerchi, la sostenibilità diventa sempre più realizzabile!

Eco-centric concerns

Techno-centric Concerns

Socio- centric concerns sustainability

I cicli naturali forniscono modelli affidabili per la sostenibilità “a

lungo termine”!

(33)

Casa Comporta lo Sviluppo Sostenibile.

Come la sostenibilità, lo sviluppo sostenibile può indicare cose diverse per persone diverse.

Non c’è una definizione universalmente accettata, ma i seguenti elementi sono considerati essenziali da molte persone:

1. Visione di sistema olistica – Approccio integrato

2. Ambiente con sicurezza sociale e economia (la tripla linea di fondo)

3. Riconoscimento dei limiti

4. Sistemi rigenerativi – I rifiuti di un processo diventino cibo per un altro

5. Uso delle risorse planetarie a una velocità inferiore alla rigenerazione

6. Produzione locale per quanto possibile

7. Visione di lungo termine – Obblighi verso le generazioni future

8. Approccio basato sul principio di precauzione

9. Rispetto della diversità biologica e culturale

10. Equità sociale

(34)

Come si Potrebbe Imitare la Natura?

Accoppiamento del ciclo dello zolfo naturale e industriale Possibile imitazione della natura

produttore Primario

plankton

Consumatore Primario plankton

Consumatore secondario pesce piccolo

consumatore Terziario pesce grande

Estrattori batteri

Decompositori batteri

consumatore Top squalo

carcasse del predatore principale

materiale perso

carcasse Residui digestivi Materiali inorganici

materiale vegetale solar

energia

minerali e altre risorse

minerali e sali

Estrazione /Miniera

Fabbricazione Materiale

Produzione

Prodotto Distribuzione

Risorse

Discarica Smantellamento Materiale

Produzione Prodotto

Ritiro del Prodotto

Uso del Prodotto Produzione

Smantellamento Monomero/

Rigenerazione Materiale grezzo

Riproces- samento materiali riciclati

Riciclo Diretto

Riproduzione dei componenti

Recupero energetico dall'incenerimento

Combustibile da pirolisi

Ciclo di vita di un prodotto dall'origine al rimpiego.

Acido solfidrico H2S

Biossido di Zolfo SO2

Industrie Dimetil

solfuro Me2S

Acido solforico H2SO4

Oceani

Solfato di Ammonio (NH4)2SO4

Animali

Piante

Zolfo S Decadimento

organismi

Acido solfidrico H2S

Solfati sali SO42-

Nebbia e precipitazioni

Vulcani e Sorgenti

calde

(35)

Economia a Base Bio e Sostenibilità.

Sostenibilità

Tecnologia e Mercati Economia a Base Bio

Prodotti Chimici e Materiali a base Bio  Bioraffineria  Biotecnologia Industriale

Cattura e Uso del Carbonio

Materie Prime Fornitura Disponibilità e Prezzi

Sostenibilità Ambito Politico e

Strategia Analisi dei Sistemi

Consulenza Strategica Disseminazione e

Supporto al Mercato comunicazione B2B Conferenze e Congressi

Strategie di Mercato

Valutazione Ambientale Valutazione del Ciclo di Vita

(LCA) Inventari Ciclo di Vita

Meta-Analisi di LCA Ricerche di Mercato Volumi e Tendenze Analisi di Competizione

Fattibilità e Studi Potenziali

Valutazione Tecnico- Economica (TEE) Economie di Processo Analisi Costi Obiettivo

(36)

In Conclusione.

Riassumendo, si può vedere che il concetto di Sostenibilità implica:

 le nostre azioni,

 le future generazioni,

 l’ambiente,

 la responsabilità, e

 delle limitazioni.

La sfida che abbiamo davanti è quella di identificare (e di impegnarsi nell’identificare) quelle azioni responsabili che rendono l'ambiente una parte integrale della nostra economia e di rispettare i limiti ambientali, cosicché noi e le generazioni future possano continuare a vivere su questa astronave chiamata Terra.