Il nostro giardino ecologico

1. Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo PROGETTO SICENEA di Educazione ambientale “Sicilia, educarsi al futuro” Il nostro giardino ecologico “ Lo sfruttamento delle risorse per rispondere ai bisogni dei popoli del mondo, deve avvenire nel rispetto per l’ambiente e delle biodiversità, per garantire il presente senza compromettere il futuro” ECOSUMMIT Rio di Janeiro, 1992 II^ A

2. Indice Il nostro giardino ecologico • Presentazione • L’illuminazione • L’impianto idrico • La pavimentazione • L’energia dei raccolti • La raccolta differenziata • Curiosità • Per finire… Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo

3. Il nostro giardino ecologico Per iniziare … CHE COS’E’ Il giardino ecologico (o naturale) è un ambiente dove sono presenti piante autoctone e dove gli interventi umani,ridotti al minimo, si propongono di far insediare vegetazioni naturali e di mantenerle in condizioni di equilibrio dinamico. Nel giardino naturale non si annaffia; non si concima; non si realizzano aiuole… NEL “NOSTRO” GIARDINO ECOLOGICO… Sono presenti molti interventi umani che tuttavia cercano di utilizzare in modo quasi corretto e sostenibile le risorse energetiche e ambientali. Questo giardino che ci siamo “inventati” ha una estensione di circa 10 000 m2 ed inoltre vi è anche ubicata una villetta. Il giardino ci offre l’opportunità di prospettare soluzioni e fare scelte consapevoli per risparmiare energia, denaro e quello che è più importante, migliorare la qualità dell’ambiente in cui viviamo.

4. Il nostro giardino ecologico W L’energia solare L’illuminazione La zona del nostro giardino che è in prossimità della villetta, dovrebbe essere illuminata.Quale energia utilizzare? Ci siamo informati ed abbiamo scoperto che: • ci sono lampade ad energia solare che comprendono pannello solare, lampada e batteria. Queste lampade sono autosufficienti perché sfruttano l’energia solare che di giorno carica le batterie; non richiedono alcun collegamento; sono una scelta ecologica a salvaguardia dell’ambiente. L’unica indicazione da seguire è quella di valutare bene l’esposizione della lampada al sole durante la giornata; • un’altra possibilità è quella di installare una piccola centrale fotovoltaica che andrà ad alimentare contemporaneamente tutte le nostre lampade; è una soluzione utile se i punti dove dobbiamo collocare le lampade sono poco soleggiati. In pratica si installa un pannello fotovoltaico in un punto ben soleggiato del giardino, a questo si collega una batteria di opportuna capacità ed una centralina dotata di sensore crepuscolare: dalla centralina partirà un cavo che andrà ad alimentare tutte le nostre lampadine. In questo modo le luci del nostro giardino saranno tutte alimentate dall’energia solare, si accenderanno automaticamente al tramonto e si spegneranno all’alba.

5. Il nostro giardino ecologico L’impianto idrico: irrigazione a goccia L’acqua è un bene prezioso NON sprechiamola L’irrigazione a goccia è un metodo che, attraverso un sistema a rete di valvole, condotti e gocciolatori, somministra lentamente l’acqua alle piante. L’obiettivo è quello di minimizzare l’utilizzo di acqua (e anche di energia). Il nostro giardino avrà pertanto questo tipo di impianto; nel giardino naturale non è invece previsto alcun intervento. Un pò di storia Fin dai tempi antichi, l’irrigazione a goccia si attuava riempiendo d’acqua dei contenitori di argilla che faceva filtrare lentamente nel terreno l’acqua che conteneva. Il primo sistema sperimentale di irrigazione a goccia venne installato nel 1959, in Israele dove ebbe molto successo e presto si estese in altri paesi e, nel corso degli anni venne perfezionato.

6. Il nostro giardino ecologico L’impianto idrico: irrigazione a goccia • Vantaggi • Questo tipo di impianto offre essenzialmente: • - migliore uniformità di distribuzione dell’acqua; • - risparmio idrico; • risparmio energetico; • impiego di minore manodopera; • migliori risultati produttivi Qualche suggerimento Tagliamo l’erba del giardino non troppo corta; Per mantenere l’umidità del suolo e la freschezza delle radici, mettiamo alla base di esse uno strato di foglie secche; L’acqua piovana può essere incanalata dalla grondaia verso il proprio giardino o in cisterne di raccolta per poi essere utilizzata Innaffiamo l’orto e le piante in vaso con l’acqua già utilizzata per lavare verdura e frutta

7. Il nostro giardino ecologico La pavimentazione Nel giardino ecologico non c’è alcuna pavimentazione; in quello nostro potremmo creare un piccolo slargo adibito a parcheggio di una o al massimo due macchine. Per pavimentare questa piccola superficie sarebbe meglio utilizzare materiali drenanti perché consentono un rapido e funzionale passaggio delle acque piovane nel sottosuolo.

8. L’ENERGIA DEI RACCOLTI dalla FOTOSINTESI 6 H2O 6CO2 C6H12O6 6O2 l’energia del futuro: i BIOCOMBUSTIBILI Sfruttando la fotosintesi delle piante potremmo, in teoria, eliminare le emissioni di anidride carbonica. Infatti le emissioni di questo gas serra dalle auto alimentate con biocombustibili sono pressocchè pari alle quantità che le piante, usate per produrre i carburanti, possono assorbire. Il nostro giardino ecologico Il giardino ecologico ci ha offerto la possibilità di ampliare le nostre conoscenze sul meraviglioso regno dei vegetali ed abbiamo scoperto che, soprattutto alcune specie, potrebbero “produrre energia pulita”. Infatti le colture da biomassa, in quanto rinnovabili, hanno un’emissione di gas-serra nettamente inferiori rispetto ai combustibili fossili. La parola chiave è “biocombustibili”. Ma cosa sono? Sono idrocarburi ottenuti dalla lavorazione di materie prime vegetali.Da qualche tempo sono sotto i riflettori del mondo scientifico in parte per il prezzo sempre più elevato del petrolio e in parte per i benefici ambientali che ne derivano sostituendoli al posto di benzine e diesel. I biocombustibili sono in forma liquida (etanolo e biodiesel) o gassosa (idrogeno e biogas). Nella nostra breve discussione analizzeremo soprattutto quelli in forma liquida che, al momento sono i più diffusi. Mappa delle colture

9. BIODIESEL Oleaginose AUTOTRAZIONE E RISCALDAMENTO BIOETANOLO Zuccherino- Amidacee Ligno-Cellulosiche BIOCOMBUSTIBILI Colture dedicate Zuccherino-cellulosiche BIOGAS ENERGIA ELETTRICA E/O CALORE Il nostro giardino ecologico Multifunzionalità delle colture dedicate Le materie prime fornite dall’agricoltura provengono e dai residui di coltivazioni destinate ad altri usi e dalle colture energetiche “DEDICATE”, ossia appositamente coltivate e completamente destinate alla produzione di energia. Vantaggi Qualche interrogativo

10. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo Come si forma Dalla fermentazione aerobica e distillazione di biomasse vegetali zuccherino-amidacee si può ricavare l’etanolo o alcool etilico che può essere utilizzato come combustibile per i motori a scoppio. Le colture più interessanti per la produzione di bioetanolo sono mais, barbabietola da zucchero e sorgo zuccherino. L’utilizzo L’etanolo detto anche bioetanolo, può essere utilizzato come additivo 5%-10% al gasolio per motori diesel; e nei motori a combustione interna che funzionano a benzina soltanto in piccole percentuali, inferiori al 5%. Con alcune modifiche non troppo costose, però, i costruttori di auto sono in grado di produrre motori a benzina che possono funzionale anche con una miscela chiamata E85, contenente soltanto il 15% di benzina e ben l’85% di etanolo. L’auto che può fare indifferentemente il pieno di benzina e di E85, miscelandoli all’interno dello stesso serbatoio è la cosiddetta “flexifuel”, la macchina dal combustibile flessibile. Mappa delle colture

11. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo Produzione In Brasile, dove ci sono le più grandi centrali di raffinazione della canna da zucchero, la produzione di Etanolo copre circa il 20% dei consumi di carburante dei trasporti interni. Sempre in Brasile la benzina standard contiene già il 25% di bioetanolo. I distributori forniscono anche etanolo al 100%. La nazione europea dove più si sta sviluppando il mercato del bioetanolo è la Svezia. Anche la Francia si è attivata e, dal mese di gennaio ha aperto 500 distributori di E85. In Italia la produzione di bietanolo per il momento è concentrata nello stabilimento- distilleria di Ferrara sito nella zona industriale. La Sibe (Società italiana bioetanolo), rappresenta l’unica realtà italiana in grado di fornire il bioetanolo alle società petrolifere. Costi L’E85 al momento ha un costo di produzione abbastanza elevato ma, il prezzo dei danni ambientali e di quelli alla salute causati dall’inquinamento dei combustibili fossili, gli accordi internazionali sulla riduzione delle emissioni dei gas serra, la voglia di tagliare la dipendenza dal petrolio, sono determinanti per la ricerca di nuove soluzioni ecologicamente compatibili che vedono come protagonista l’agricoltura Mappa delle colture

12. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: l’ etanolo o bioetanolo • Vantaggi • L’uso di bioetanolo: • riduce dell’80% le emissioni in atmosfera di anidride carbonica,diminuiscono inoltre le emissioni di ossido di carbonio, anidride solforosa, ossido di azoto, • diminuiscono le emissioni di particolato fine “smoke” • Inoltre: • l’utilizzo di biocarburi, potrà creare nuove opportunità di sviluppo rurale dando impulso alle coltivazioni locali e garantirà la lievitazione del reddito agricolo • Svantaggi • Il bioetanolo ha un potere calorifico inferiore a quello della benzina; • Si richiedono enormi superfici coltivabili; in Italia ci sono 34 milioni di veicoli che consumano circa mille litri di carburante all’anno ed hanno bisogno di 5,7 milioni di ettari di suolo brasiliano coltivato a canna da zucchero. Esistono tuttavia progetti che possono ricavarlo, sfruttando gli scarti di lavorazione delle industrie alimentari. Mappa delle colture

13. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: il biodiesel Caratteristiche Il biodiesel è un liquido trasparente e di colore ambrato, ottenuto dalla transesterificazione di oli vegetali in metil-estere per mezzo di una reazione con il metanolo. Le colture maggiormente adatte alla produzione di biodisel sono colza, girasole e soia. L’Italia è il terzo produttore europeo di biodiesel,ma invece di utilizzarlo al posto del petrolio lo esporta, o al massimo lo miscela in bassa percentuale (5%) al gasolio tradizionale per ridurre la percentuale di zolfo di quest’ultimo. Utilizzo Il biodiesel è il sostituto naturale del gasolio minerale, trova quindi le sue applicazioni principali come combustibile negli impianti di riscaldamento o come carburante per autotrazione. Può essere mescolato con il gasolio minerale in ogni proporzione ed impiegato nei moderni motori diesel, anche se alcuni autoveicoli possono subire una degradazione di tubi e giunti in gomma per via del maggiore potere solvente del biodisel rispetto al gasolio tradizionale. L’adozione di gomme più resistenti nei veicoli di recente fabbricazione (dal 1992 in poi) dovrebbe aver risolto questo inconveniente. Il maggiore potere solvente del biodisel è anche un vantaggio perché scioglie eventuali residui ed aiuta quindi a mantenere pulito il motore. Il biodiesel inoltre si presenta come un interessante additivo a basso impatto ambientale per gasoli e keroseni Mappa delle colture

14. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: il biodiesel • L’impatto ambientale • Il biodiesel rispetto al gasolio presenta alcune differenze: • riduce le emissioni di ossido di carbonio del 50% e di anidride carbonica del 78,45%; • non ha emissioni di diossido di zolfo(SO2), perché non contiene zolfo ed inoltre non sono presenti metalli nocivi come piombo, cadmio ed altri ancora; • riduce l’emissione di polveri sottili fino a un massimo del 65%; • è biodegradabile e questa caratteristica lo rende desiderabile per vari utilizzi quali: impiego in aree protette per la nautica e trasporti su terra e ovunque sussista il pericolo di perdite di combustibile; • nelle operazioni d’uso pratico offre maggiore sicurezza; • produce più emissioni di ossidi di azoto del gasolio; inconveniente che può essere contenuto riprogettando i motori diesel e dotando gli scarichi di appositi catalizzatori. Mappa delle colture

15. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: il biodiesel In acqua il primo motoscafo che va a girasole Si tratta di un prototipo che impiega come combustibile olio di girasole puro ottenuto dalle coltivazioni nazionali. Il motore del motoscafo è stato adottato con un doppio sistema di alimentazione che consente il funzionamento sia a gasolio che a girasole. L’olio di girasole ha un potere calorifico leggermente più basso degli altri combustibili e, rispetto al gasolio, a parità di prestazione, il consumo di olio di girasole è leggermente più elevato. Ma la vera convenienza del combustibile “ecologico” va ricercata nel minore impatto ambientale di polveri e anidride solforosa. L’olio di girasole assicura minore fumosità e profumo di patatine fritte. Mappa delle colture

16. Il nostro giardino ecologico Colture ligno-cellulosiche per la produzione di energia elettrica e/o calore La scelta di colture dedicate per la produzione di energia sembra ristretta a poche specie erbacee o arboree: canna, miscanto, panico, sorgo e pioppo. Queste colture ligno-cellulosiche attraverso combustione, gassificazione o pirolisi, generano energia elettrica e/o termica. La produzione di energia elettrica ha rendimenti molto modesti che tuttavia aumentano notevolmente con la contemporanea produzione di calore. Inoltre, con un incremento delle operazioni di pulizia dei boschi italiani (utile anche contro i pericoli di incendi e per una corretta ricrescita) sarebbe possibile destinare ad uso energetico circa 15 milioni di metri cubi di biomassa. In Basilicata si è inaugurato un impianto per la produzione di “pellet”, il combustibile ecologico prodotto da biomasse legnose recuperate nel territorio di Potenza. Il pellet formato appunto da materiale legnoso sminuzzato e poi compattato in piccole “pastiglie”, è un combustibile che ha un potere calorico inferiore di circa un terzo di quello del gasolio, ma grazie al suo minor costo consente forti risparmi nei costi di gestione degli impianti termici. Mappa delle colture

17. Il nostro giardino ecologico Colture ligno-cellulosiche per la produzione di energia elettrica e/o calore Qualche notizia in più sul Miscanto In alcuni paesi: Usa, India e Giappone, si stanno sperimentando coltivazioni di vegetali a crescita veloce da utilizzare per produrre energia per alimentare piccole centrali elettriche. Fra le sperimentazioni in corso si segnala la coltivazione del Miscanto (Miscanthus Giganteus) un’erba graminacea di origine orientale, simile alla canna di bambù. Questa pianta alta fino a quattro metri ha una elevata redditività potenziale(60 tonnellate di materia secca per ettaro, equivalenti a circa 60 barili di petrolio). Se il Miscanto venisse piantato su 10% delle aree coltivabili europee potrebbe fornire fino al 9% dell’energia elettrica consumata dall’intero continente. In Italia le sperimentazioni sul Miscanto vengono condotte dall’ENEA in Sicilia. Mappa delle colture

18. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti: il biogas Il biogas miscela di vari tipi di gas (per la maggior parte metano) è destinato alla produzione di elettricità e calore. Viene ottenuto mediante processo di fermentazione anaerobica (in assenza di ossigeno) di materiali organici da parte di specifici batteri. I prodotti finali di tale reazione sono anidride carbonica, idrogeno molecolare e metano. L’aggiunta al substrato di biomasse zuccherino-cellulosiche quali mais e sorgo, sembra garantire una maggiore resa di biogas. La CO2 prodotta dalla combustione del metano è la stessa di quella fissata dalle piante durante la fotosintesi. Inoltre l’uso del biogas impedisce la diffusione nella troposfera del metano emesso naturalmente durante la decomposizione di organismi animali e vegetali. Il metano è infatti uno dei gas-serra più potenti ed è quindi auspicabile la sua degradazione in CO2 e acqua per combustione. Mappa delle colture

19. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti Considerazioni sull’utilizzo dei combustibili vegetali • VANTAGGI… • La diffusione di bioetanolo e biodisel come abbiamo più volte accennato offre tre grandi vantaggi: • Maggiore sicurezza energetica per la minore dipendenza dai paesi produttori di petrolio; • Ridotto impatto ambientale; • Un impiego più razionale delle terre coltivabili • Il tutto risparmiando: l’Economist sostiene che con un prezzo del petrolio a 50 dollari al barile i biocombustibili sono più economici della benzina e del diesel. Dunque, una fonte energetica a buon mercato, pulita, economica , rinnovabile: garantirà la serenità nei prossimi decenni? E… Mappa delle colture

20. Il nostro giardino ecologico L’energia dei raccolti Considerazioni sull’utilizzo dei combustibili vegetali QUALCHE DOMANDA… Per valutare appieno i vantaggi ambientali, dovremmo capire quale impatto avrebbe la trasformazione di vaste aree agricole e la conversione di pascoli o foreste, alla produzione di massa vegetale per biocombustibili. La perdita di biodiversità, nonché l’eccessivo sfruttamento del suolo con rischio di desertificazione, potrebbero annullare ogni beneficio ambientale. La questione è dunque se e come sia possibile espandere la produzione senza incorrere in questi danni. Secondo molti studiosi solo un prezzo del petrolio costantemente superiore ai 70 dollari al barile renderebbe i biocombustibili un’alternativa economicamente efficiente. La loro reale diffusione dipenderà tuttavia dall’effettiva capacità produttiva nel lungo periodo e dall’abilità dell’offerta nel seguire la domanda, dai costi associati alla coltura di vaste aree agricole sempre meno fertili e dalla capacità delle biotecnologie nell’aumentare la produttività dei raccolti. Mappa delle colture

21. Il nostro giardino ecologico C’è un tesoro nella spazzatura La raccolta differenziata Nel nostro giardino in uno spazio esterno un po’ riparato, saranno posti dei contenitori per la raccolta differenziata di vetro, plastica e alluminio che, periodicamente saranno poi svuotati nella zona di raccolta più vicina dove sono posti gli appositi contenitori. Praticando la raccolta differenziata si recuperano le materie prime, e si risparmia energia e denaro. Questo stile di vita che dovrebbe coinvolgere tutti, si basa sull’abbandono dei beni usa e getta che caratterizza il consumismo. Infatti, utilizzando meglio individualmente i beni a nostra disposizione non soltanto è possibile un globale risparmio energetico, ma anche una razionale gestione delle materie prime ed una riduzione di milioni di tonnellate dei rifiuti che ogni anno produciamo. Una tecnica che ci permette di utilizzare gli scarti organici alimentari è il compostaggio. Nella zona del nostro giardino confinante con la villetta, potremmo utilizzare questo fertilizzante naturale per concimarne il suolo.

22. Il nostro giardino ecologico Curiosità: ho un giardino sul tetto Non è il caso del nostro giardino ecologico tuttavia cercando su INTERNET notizie per la nostra ricerca,abbiamo scoperto che vicino all’aeroporto torinese di Caselle, si trova un’area verde formata da prati ecologici spessi circa 30cm, situati sui tetti di palazzine a due piani. Questi tetti sono in perfetta armonia con il paesaggio al quale, sono collegati, attraverso un piano inclinato ricoperto di prato. • Vantaggi • Quando piove il terreno fa da filtro per le polveri inquinanti dell’aria ed attenua la discesa delle masse d’acqua, consentendo così di usare tubi di scolo di diametro più piccolo • Il prato isola gli edifici sottostanti :d’inverno riduce la perdita di calore, mentre d’estate evita il surriscaldamento • Il prato abbatte l’inquinamento acustico perché la sua superficie, diversamente dai muri, non riflette i suoni Svantaggi Questi tetti-giardino hanno bisogno di una manutenzione costante, che impedisca all’acqua di filtrare attraverso le guaine di catrame, poste sopra le solette di cemento armato dei soffitti.

23. Il nostro giardino ecologico Per concludere qualche riflessione L’acquisizione e la pratica di comportamenti quotidiani come pure la costante ricerca di nuovi meccanismi tecnologici nell’ottica del risparmio energetico e del rispetto per l’ambiente, sono le soluzioni per creare progresso limitando i danni che esso comporta. Sta a noi tutti scegliere sul destino del nostro pianeta e sul futuro delle generazioni avvenire. I RAGAZZI DELLA II A Scuola Media Statale “Giosuè Carducci” Palermo