in collaborazione con

1. Agenzia Nazionale per le nove tecnologie, l’energia e lo sviluppo economico sostenibile Educarsi al futuro EDUCATING THE FUTURE - ENEA project - progetto di collaborazione scientifica tra ricercatori ENEA e scuole nuovi saperi ed iniziative scolastiche per un futuro sostenibile in collaborazione con Ministero dell’Istruzione Ministero dell’Ambiente IFAD – Agenzia ONU per lo sviluppo agricolo ENEA - educarsi al futuro

2. Il progetto vuole aiutare gli studenti ad affrontare le nuove problematiche che riguardano lo SVILUPPO SOSTENIBILE di tutto il pianeta The project’s aim is to help students to face new problems which regard the SUSTAINABLE DEVELOPMENT of our planet e vuole creare nuove relazioni tra studenti del nord e sud del mondo sulla base della consapevolezza del nostro comune futuro to create a new relationships between students in the North and South of the world on the basis of the awareness of our common future ENEA - educarsi al futuro

3. “Ciò che manca al nostro sistema educativo è un insegnamento dedicato all’epoca planetaria che noi viviamo... ......Nulla ci insegna lo stato del mondo in cui siamo. ” “What is lacking in our educational system is a special education at the time that we live global… …. Nothing teaches us the state of the world where we live.” Edgar Morin

4. A scuola nell’epoca planetaria…. School age planetary Quali nuovi saperi è necessario introdurre nella scuola del 2010 per interessare gli studenti alla scienza e metterli in grado di costruire il loro futuro?What new knowledge must be introduced in our schools to interest students in science and involved them to build their future? Quali nuove relazioni docente - studente e quali nuove metodologie didattiche sono necessarie per favorire la crescita di un adolescente del 2010 che intravede un futuro con più minacce che speranze? What new relationship teacher-student and what new teaching methods are necessary to facilitate the growth of a teenager in the 2010 who sees a future with more threats than hopes?

5. ll processo educativo segue questi passi Educational process follows these steps Legame emotivo Emotional bond studente – insegnante student – teacher Legame emotivo Emotional bond studente – materia student - subject desiderio di apprendere desire to learn volontà will gioia di sé joy of self autostima esteem identità identity educazione education formazione / istruzionetraining / education

6. un esempio di percorso didattico interdisciplinare • che vuole esaminare i rapporti e le dipendenze che esistono tra: • an example of interdisciplinary learning path whici wants to examine relationships that exist between: • energia, ambiente, etica, sviluppo • energy, enviroment, ethics, development • con il coinvolgimento di tutti i saperi e di tutti i docenti : • with the involvement of all knowledge and all the teachers • discipline umanistiche: storia, geografia, filosofia, etica, diritto, lingue straniere • history, geography, philosophy, ethics,law, languages • discipline scientifiche: fisica, chimica, biologia, ecologia • physics, chemistry, biology, ecology • discipline tecnologiche: sistemi, impianti, nuovi materiali • systems, equipment, new materials ENEA - educarsi al futuro 6

7. Futuro sostenibile ? Come nasce la questione del How was the issue of Sustainable development? 1 La popolazione mondiale cresce drasticamente, entro qualche decennio la terra ospiterà 9 miliardi di persone, circa 3 miliardi più delle attuali The world population grows dramatically, within a few decades the earth will host a billion people, 3 billion more than current. 2 I nuovi abitanti nascono in maggioranza in regioni povere; per raggiungere condizioni di vita accettabili avranno bisogno di quantità sempre maggiori di energia e di risorse naturali New residents are born mostly in poor regions and to acceptable living conditions will require increasing amounts of energy and natural resources 3 La terra è un ecosistema chiuso, le sue risorse sono limitate; lo sviluppo umano non può “superare” i limiti biofisici del pianeta The earth is a closed ecosystem, its resources are limited; human development cannot “exceed” the limits of the planet’s biophisical!

8. La terra è un ecosistema chiuso e limitatoThe earth is a closed and limited ecosystem è possibile realizzare uno sviluppo illimitato dentro un eco-sistema limitato ? Is it possible realized unlimited development inside a limited eco-system?

9. I consumi di risorse naturali, energia, cibo, acqua, necessari alla vita di tutti gli abitanti del pianeta devono tener conto delle limitate capacità della biosfera The consuption of natural resources, energy, food, water, necesary to the life of all innabitans of the planet, must take into account the limited capacity of the biosphere L’umanità deve imparare a vivere in modo sostenibile Humanity must learn to live sustainably ENEA - educarsi al futuro

10. La popolazione mondiale è cresciuta di 250 milioni di persone in 1600 anni…mentre ora cresce drasticamente.Dal 1950 al 2050, in soli 100 anni crescerà di / miliardi di abitantiWorld population grew by 250 million people in 1600 years ...and now grows dramatically.From 1950 to 2050, in just 100 yearsto grow/billion people 9 miliardi anno 2000 6,2 miliardi 2 miliardi 500 milioni 250 milioni Anno 0 1600 1950 2050 ENEA - educarsi al futuro

11. La popolazione non cresce uniformemente sul pianeta: nelle nazioni più povere, la popolazione cresce con un tasso 10 volte superiore a quello delle nazioni ricche The population don’t grow evenly on the planet: In poorer countries, population is growing at a rate 10 times higher than of rich countries Nel 2020 80% della popolazione abiterà in paesi poveri In 2020 80% of population Will live in poor countries Abitanti di paesi poveri ENEA - educarsi al futuro

12. Variazione della popolazione mondiale tra il 2000e il 2050Change in the world population between 2000 and 2050 Nel 2050 l’Africa sarà la regione più popolosa del pianeta con 2 miliardi di abitanti By 2050, Africa will be the most populous region in the world with 2 billion people anno 2000 - 6,2 miliardi di abitanti anno 2050 - 9,2 miliardi di abitanti

13. Una strategia globale per lo sviluppo sostenibile deve coinvolgere tutti i paesi, sia quelli poveri che quelli industrializzati A comprensive strategy for sustainable development must involved all countries, both poor and industrialized ENEA - educarsi al futuro 13

14. Più energia per i paesi poveri Ai paesi poveri si dovranno assicurare le quantità di risorse naturali ed energia necessarie a raggiungere livelli minimi di dignità e benessere The poor countries will have to ensure the amount of natural resources and energy needed to achieve minimum levels of dignity and well being ENEA - educarsi al futuro

15. Meno consumi per i paesi ricchi I paesi sviluppati dovranno invece ridurre i loro consumi, modificare gli stili di vita, applicare le conoscenze e le tecnologie di cui dispongono per individuare nuove soluzioni, in accordo con l’ambiente. Developed countries should reduce their consumption, changing life styles, apply knowledge and technologies available to find new solutions, in agreement with the Environment. ENEA - educarsi al futuro

16. Chi consuma energia sul pianeta ? Who consumes energy on the planet? Abitanti (milioni) Consumi di energia (milioni di tep) Se tutti gli abitanti del pianeta volessero imitare lo stile di vita degli Americani, il pianeta dovrebbe sopportare consumi di energia 14 volte quelli attuali con conseguenze economiche, sociali ed ambientali nemmeno immaginabili. If everyone on the planet wanted to imitate the lifestyle of Americans the planet would have to bear energy consuption 14 times that with current economic, social and environmental unthinkable

17. Distribuzione dei giacimenti di petrolio e gas nel mondoDistribution of oil and gas in the world il 65% del petrolio ancora disponibile per il futuro, si trova nel medio oriente, anche il gas è presente in due sole regioni del pianeta Non è un caso, se il medio oriente da molti anni è una regione di conflitti. 65% of oil still available for the future, is in the middle East, the gas is present in only two regions of the planet. Not a case, if middle East has been being a region of conflicts for many years.

18. Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno An American consumes 26 barrels of oil per year

19. Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno An American consumes 26 barrels of oil per year Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno An Italian consumes 12 barrels of oil per year

20. Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno An American consumes 26 barrels of oil per year Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno An Italian consumes 12 barrels of oil per year Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno An Chinese consumes 2 barrels of oil per year

21. Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno An American consumes 26 barrels of oil per year Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno An Italian consumes 12 barrels of oil per year Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno An Chinese consumes 2 barrels of oil per year Un africano appena 1 An African consumes only 1

22. L’energia è, prima di tutto, una questione etica The energy is, first of all, an ethical issue Un americano consuma 26 barili di petrolio all’anno An American consumes 26 barrels of oil per year Un italiano consuma 12 barili di petrolio all’anno An Italian consumes 12 barrels of oil per year Un cinese consuma 2 barili di petrolio all’anno An Chinese consumes 2 barrels of oil per year Un africano appena 1 An African consumes only 1

23. Quanto possiamo contare sulle fonti di energia non rinnovabili ?

24. Crescita dei consumi energetici mondiali ENEA - educarsi al futuro

25. Quali danni stiamo producendo la nostro ecosistema a causa del nostro modo di produrre e consumare energia ? What damages are we producing to our ecosystem because of the way we produce and consume energy?

26. quali fonti usiamo per produrre energia e quali sono le conseguenze sull’ecosistema terrestre ? What sources do we use to produce energy? what are consequences for the ecosystem on earth? L’ 80 % di tutta l’energia mondialeproviene da fonti fossili (petrolio + gas + carbone ) 80% of all world energy comes from fossil(oil + gas + coal)

27. con l’estrazione dei fossili l’uomo riporta nell’atmosfera , in pochi anni, enormi quantità di carbonio che i processi naturali avevano confinato nel sottosuolo in centinaia di milioni di anni. Ciò è particolarmente allarmante se si ricorda che proprio la sottrazione del carbonio e l’accumulo di ossigeno in atmosfera avevano permesso la comparsa del genere umano ECOSISTEMA TERRESTRE ATMOSFERA 1,8%(760.000 MtC) 90.000 MtC/anno FATTORE UOMO OCEANO 92,6%(38 milioni MtC) 120.000 MtC/anno 3,7 milioni MtCcarbonio fossile confinato da oltre 100 milioni di anni nel sottosuolo rientra in atmosfera SUOLO 5,6%(2,3 milioni MtC) 800.000 MtC/anno 27

28. Imissioni di carbonio in atmosfera Quante emissioni di carbonio produciamo oggi bruciando fossili ? E quante ne può sopportare il pianeta ? Oceani e foreste assorbono CO2 e convertono in ossigeno nelle seguenti quantità (Megaton/anno) : oceani 2400 alberi / terre emerse 900 Capacità totale del pianeta di assorbire carbonio3300 Emissioni di carbonio per attività umane 7500 Immissioni di carbonio in atmosfera per attività umane 4200 Le attuali emissioni di carbonio sono oltre due volte la capacità naturale del nostro pianeta di assorbirle ENEA - educarsi al futuro

29. per quanto tempo rimane in vita nell’ atmosfera la CO2 emessa e non “riciclata” dal pianeta? La parte di CO2 prodotta ogni anno da attività umane e non assorbita dal pianeta, permane in atmosfera per 50 /200 anni. Così la CO2 emessa oggi si sommerà a quella emessa nei prossimi decenni provocando un drastico aumento di concentrazione di CO2 in atmosfera. ENEA - educarsi al futuro

30. Grafico aumento concentrazione CO2 380 La concentrazione di CO2 in atmosfera è aumentata del 35 % in soli 200 anni passando da 280 ppmv a 380 ppmv ENEA - educarsi al futuro

31. La storia della CO2 fino a 600 mila anni fa Gli studi realizzati in Antartide sulle bolle d’aria intrappolate negli strati profondi di ghiaccio hanno permesso di scrivere “la storia” della CO2 nell’aria fino a 600.000 anni fa Le misure dimostrano che la concentrazione della CO2 nell’atmosfera si è sempre mantenuta, da 600 mila anni fa ad oggi, all’interno delle due linee rosse tratteggiate che corrispondono ad un minimo di 200 ed un massimo di 290 parti per milione. Oggi (anno 0 del grafico) si è determinato un improvviso ed elevatissimo aumento di concentrazione di CO2 da 290a380parti per milione un livello molto più alto di quello mai raggiunto negli ultimi 650.000 anni ENEA - educarsi al futuro 31

32. Si può parlare di energia in tanti modi: energia può significare benessere, sviluppo, assenza di energia vuol dire povertà, giacimenti di petrolio fanno pensare a immense ricchezze, oppure a interminabili conflitti per il controllo del futuro. You can talk about energy in many ways: energy can mean prosperity, development, lack of energy is poverty, oilfields suggest immense wealth or endless conflicts over future ENEA - educarsi al futuro

33. Legame emotivo studente – materia Emotional bond student-subject Se l’energia viene trattata come una problematica con implicazioni etiche, ambientali, sociali devono parlarne anche gli insegnanti di discipline umanistiche. Lo studente capisce che la questione lo riguarda direttamente e vuole approfondire If the energy is treated as an issue with ethical, environmental, social...teacher of humanities should talk. Student understands that the issue affects them directly and wants to deepen. ENEA - educarsi al futuro

34. Lo studente ha bisogno di capire se la conoscenza, la ricerca scientifica, le nuove tecnologie, trovano soluzioni positive per il futuro esistono nuove fonti di energia che possono rispondere ai bisogni dell’umanità senza arrecare danni irreparabili all’ambiente ? The students needs to understand if knowledge, scientific research, new technologies, find positive solutions for the future. Are new sources of energy available to meet the needs of humanity without causing irreparable damage to the environment? ENEA - educarsi al futuro

35. World Energy Outlook 2008 Rapporto dell’IEA – Agenzia Internazionale dell’ Energia che fornisce dati per valutare l’evoluzione del mercato energetico internazionle e le relative conseguenze sui cambiamenti climatici www.worldenergyoutlook.org “ Il sistema energetico mondiale è ad un crocevia. I consumi attuali di energia sono manifestamente insostenibili da un punto di vista ambientale, economico e sociale “ “ bisogna attuare una RIVOLUZIONE ENERGETICA“ “The world energy system is at a crossroads.The current energy consumption are clearly unsustainable from an environmental, economic and social” “It must implement an ENERGY REVOLUTION”

36. Energia dal vento secondo l’EREC – European Renewable Energy Council nel 2020 l’industria europea delle rinnovabili è in grado di produrre il 33–40% dell’energia elettrica necessaria all’Europa. Nel settore termico l’energia solare potrà coprire il 25 % della domanda di calore europeo Con le fonti rinnovabili si potranno creare circa 2 milioni di posti di lavoro EU industry sources can produce 33-40% of the electricity needed Europe. In thermal solar energy can cover 25% of heat demand in Europe.With renewables will generate about 2 million jobs ENEA - educarsi al futuro

37. In Germania ed Austria spesso i collettori solari termici sono integrati sui tetti delle abitazioni o di edificiper servizi In Germany and Austria often are integrated solar thermal collectors on the roofs of houses or buildings for services Impianto solare termico in Neckarsulm – Germania Solar block in Neckarsulm – Germania

38. Energia solare a concentrazione per la produzione di energia elettricaConcentrating solar power for electricity grandi specchi parabolici lineari di oltre 5 metri concentrano la radiazione solare su un tubo ricevitore dove scorrono sali fusi che vengono riscaldati fino ad oltre 500 ° C. large linear parabolic mirrors of 5 metres concentrate solar radiation on a receiver pipe flowing molten salts that are heated to over 500 ° C. ENEA - Centro Ricerche Casaccia - Roma ENEA - educarsi al futuro

39. L’impianto solare scalda il fluido presente nel tubo ricevitore. Il calore del fluido viene accumulato nel primo serbatoio a 550°C. Con questa energia termica possiamo produrre vapore 24 ore su 24. La turbina a vapore genera così energia elettrica. Il fluido, dopo aver ceduto parte della sua energia termica per produrre il vapore, viene raccolto in un secondo serbatoio a 290°C. Poi ritorna all’impianto solare per riscaldarsi di nuovo. The solar plant heats the fluid present in the pipe receiver. The heat of the fluid is accumulated in the first tank at 550 ° C.  With this heat can produce steam 24 hours on 24. The steam turbine generates electricity. The fluid, after having sold part of its thermal energy to produce steam, is collected in a second tank to 290 ° C. Then returns to the solar to warm again.

40. Il tubo ricevitore ENEA ENEA - educarsi al futuro 40

41. Progetto Archimede impianto dimostrativo di una centrale solare 5MWe a Priolo (Sicilia) Archimedes Projectdemonstration installation of a solar power plant 5MWe in Priolo (Sicily)

42. Ampie zone del pianeta sono molto soleggiate e perciò idonee alla costruzioni di impianti solari a concentrazione. Da ogni metro quadrato di superficie, possiamo ottenere, in un anno, la stessa quantità di energia che si ricava da un barile di petrolio. Large areas of the planet are very sunny and therefore suitable for the construction of solar concentration. From each square meter of surface, we can achieve in one year, the same amount of energy that is derived from a barrel of oil. Ipotetica estensione dell’area occupata da impianti solari termodinamici per produrre il fabbisogno mondiale (europeo) di energia elettrica al 2050 Hypothetical extension of the area occupied by solar thermal plants to produce the world's supply (European) electricity to 2050 ENEA - educarsi al futuro

43. un progetto di cooperazione tra Europa - Medio Oriente - Nord Africa WWW.DESERTEC.ORG ENEA - educarsi al futuro

44. Energie rinnovabili per uno sviluppo sostenibile del sud del mondo Renewable energy for sustainable development of the South Energie rinnovabili per lo sviluppo del sud del mondo I paesi poveri dispongono di grandi quantità di energia solare, gratuita e non inquinante. Due miliardi di persone che vivono nei milioni di villaggi rurali sparsi nel mondo, possono produrre l’energia elettrica e termica necessaria al loro sviluppo, senza danni per il pianeta. Poor countries have large quantities of solar energy, free and nonpolluting. Two billion people living in the millions of rural villages scattered throughout the world, can produce electricity and heat necessary for their development without harming the planet. ENEA - educarsi al futuro

45. La tecnologia può sconfiggere la povertà La tecnologia è l’arma più importante per vincere la povertà The technology is the most important weapon to overcome poverty “The end of poverty” - Jeffrey Sachs La diffusione della telefonia cellulare è un ottimo esempio (280 milioni di utenti in Africa, 130 in Brasile, 120 in Indonesia). Permetterà di superare l’isolamento dei villaggi, diffondere informazione, fare commercio. In Bangladesh l’operatore mobile GRAMEENPHONE ha introdotto la HealthLine, una linea diretta e continua per l’assistenza medica via cellulare The spread of mobile telephony is a prime example (280 million users in Africa, 130 in Brazil, 120 in Indonesia). Will overcome the isolation of villages, disseminate information, do business.In Bangladesh mobile operator GrameenPhone has introduced the Healthline, a direct line and continues for medical assistance via mobile

46. ENERGIA SOLARE PER I VILLAGGI Oggi è possibile rendere autosufficienti milioni di villaggi rurali sparsi per il mondo con piccoli impianti fotovoltaici e termici che producono sul posto l’energia elettrica necessaria ai loro bisogni. Today you can make millions of self-sufficient rural villages scattered around the world with small thermal and photovoltaic systems that produce the electricity needed on site to their needs POSSIBILITA’ D’USO illuminare case e ambienti, cucinare con forni solari e biogas, irrigare con pompe solari, potabilizzare l’acqua, usare utensili da lavoro e frigoriferi, comunicare e fare scuola . Opportunity guide illuminate homes and environments, cooking with solar ovens and biogas, irrigate with solar pumps, potable water, using work tools and refrigerators, communicate and school

47. Scuola fotovoltaica africana Una scuola fotovoltaica in Africa In una scuola di una remota area del Sud Africa, SELF (Solar Electric Light Found), ha installato un impianto fotovoltaico di 2400W, DELL ha fornito alcuni computer e INFOSAT ha fornito il collegamento satellitare. At a school in an area of South Africa, SELF (Solar Electric Light Found), has installed a photovoltaic system to 2400W, DELL has provided some computers and INFOSAT provided the satellite link. La Myeka High School è un sogno tecnologico diventato realtà The Myeka High School is a technological dream come true ENEA - educarsi al futuro

48. Gli studenti, che leggevano a lume di candela, oggi possono collegarsi in Internet ed avere accesso al Learning Channel. I diplomati sono passati dal 30 al 70%, alcuni studenti hanno vinto premi scientifici e molti si iscriveranno all'università. ENEA - educarsi al futuro

49. Kit fotovoltaico per illuminare una scuola rurale Un esempio di come partecipare ad un progetto di cooperazione…. Questo Kit fotovoltaico può fornire elettricità ad una piccola scuola rurale e all’abitazione dell’insegnate. Un inverter trasforma la tensione continua dei moduli (12V) in tensione alternata di rete (220 V) per alimentare radio, utensili e sistema audiovisivo per la scuola. L’accumulatore permette l’illuminazione serale. Il Kit e’ composto da: 6 moduli fotovoltaici da 70 Wp 1 regolatore di carica batterie 2 batterie 12V - 200Ah 1 inverter 400W – 220 V c.a. 5 lampade fluor. 24 V - 11 W Il Kit fornisce energia a : 5 lampade per 5 ore 1 radio reg. per 3 ore 1 televisore per 3 ore 1 videoreg per 3 ore 1 radio per 1 ora Costa 3.500 € (circa 7 €/anno per studente in una scuola con 500 alunni)

50. Burkina Faso aprile 2009