\chapter{Politiche Ambientali} \label{politics}


Il Canada da un punto di vista diplomatico sembra sia una nazione che si impegna
per poter arrivare ad essere completamente ecosostenibile, infatti \`e parte del
trattato di kyoto e ha contribuito attuvamente prima e durante il summit della
terra a Rio nel 1992. Purtroppo per\`o lo stile di vita Canadese \`e ancora
estremamente non-ecosostenibile e l'influenza culturale dagli USA non incentiva
il cambiamento. Inoltre la vasta quantit\`a di risorse naturali come petrolio
e gas non evidenziano la necessit\`a di migliorare i metodi di produzione 
energetica correnti. Poich\`e attualmente le industrie Canadesi sono tra le 
pi\`u grandi esportatrici di gas naturale e carbone verso gli stati uniti e il
sud-est asiatico. Nonostante ci\`o il governo Canadese continua ad incentivare 
la trasformazione verso una Green Economy.

\section{Emissioni}
Come visto in precedenza la maggior parte dell'energia prodottca in canada
arriva da fonti non rinnovabili. Ma che impatto hanno effettivamente?
Per quantificare questa grandezza andremo a calcolare quanto 
CO\textsubscript{2} viene emesso per ogni kWh prodotto.

\subsection{Produzione Elettrica}
Partiamo quindi dalla produzione elettrica; secondo Statistics Canada CANSIM
nel 2015 in Canada sono stati prodotti 631'682'021 MWh di energia elettrica
\cite{cansim:electricity}. Dallo stesso stesso istituto possiamo ricavare i
dati sul consumo delle centrali di produzione elettrica.  Considerando che le
fonti di energia rinnovabile e il nucleare non abbiamo emissioni, cosa non vera
ma trascurabile considerando l'ordine di grandezza delle emissioni dei
combustibili fossili, si ottiene che il canada emette ogni anno 1.263 miliardi
di migliaia di tonnellate ($10^{15} ~t$) di CO\textsubscript{2} nell'atmosfera.Il
valore \`e stato calcolato utilizzando i dati sulle quantit\`a di combustibili
utilizzati dalle centrali, ai coefficenti di emssione di CO\textsubscript{2} e
ai coefficenti di potere calorico\cite{poterecalorico}.

\paragraph{Potere Calorico ($\Delta_c$):} Il potere calorico o potere 
calorifico indica la quantit\`a di energia che viene emessa da un materiale 
durante la sua combustione. Il potere caolrico viene normalmente indicato in 
$\frac{MJ}{kg}$ ma si pu\`o anche trovare in $\frac{kcal}{kg}$ (obsoleto) o in 
$\frac{btu}{lb}$ (sistema imperiale).

\begin{table}[H]
    \centering
    \begin{tabular}{ | l r | }
        \hline
        \bfseries Fuel & \bfseries Heat of Combustion $\Big [\frac{MJ}{kg}\Big ]$
        \csvreader[head to column names]{res/data/heat_of_combustion.csv}{}
        {\\ \hline \fuel & \csvcolii} \\
        \hline
    \end{tabular}
    \caption{Potere calorico delle sorgenti di energia utilizzate in Canada. 
    \cite{poterecalorico}}
\end{table}

\paragraph{Coefficente di emissione di CO\textsubscript{2} ($k_{CO_2}$):} Come 
descrive il nome questo coefficente indicato come $k_{CO_2}$ indica quanto 
CO\textsubscript{2} viene emesso durante la combustione di un determinato 
materiale. Nelle tabelle pu\`o essere indicato in $\frac{kg}{kg}$ (senza 
unit\`a) o in $\frac{kg}{kWh}$, nel primo caso non \`e necessario alcun 
passaggio intermediario mentre per il secondo \`e necessario conoscere il potere 
calorico del materiale.

\begin{table}
\begin{minipage}[b]{.35\linewidth}\centering
    \begin{table}[H]
        % \captionsetup{width=.4\linewidth}
        \centering
        \begin{tabular}{ | l r | }
            \hline
            \bfseries Fuel & \bfseries $k_{CO_2} ~ \frac{kg}{kg}$
            \csvreader[head to column names]{res/data/co2_coeff.csv}{}
            { \\ \hline \fuel & \texttt{\csvcolii}} \\
            \hline
        \end{tabular}
        \caption{Coefficenti di emissione dei combustibili utilizzati in Canada.}
    \end{table}
\end{minipage}
\hspace{.025\linewidth}
\begin{minipage}[b]{.6\linewidth}\centering
    \begin{table}[H]
        \centering
        % \captionsetup{width=.5\linewidth}
        \begin{tabular}{ | l r r | }
            \hline
            \bfseries Fuel & \bfseries Mass in $10^3~t$ & \bfseries CO\textsubscript{2} in $10^3~t$
            \csvreader[head to column names]{res/data/co2_emissions.csv}{}
            { \\ \hline \fuel & \texttt{\csvcoliv} & \texttt{\csvcolv} } \\
            \hline
        \end{tabular}
        \caption{Combustibili utilizzati dalle centrali elettriche per produrre 
        elettricit\`a nel 2015 \cite{cansim:electricityfuel} 
        (dati in migliaia di tonnellate).}
    \end{table}
\end{minipage}
\end{table}

Conoscendo i coefficenti calorici e i 
coefficenti di emissioni di CO\textsubscript{2} di ogni materiale possiamo 
calcolare la massa di anidride carbonica che viene emessa ogni anno con la 
seguente formula.
\[
    m_{CO_2} = m\cdot\Delta_c\cdot k_{CO_2} 
\]
\[
    kg = kg\cdot \cancel{\frac{kg}{MJ}}
        \cdot \cancel{\frac{MJ}{kg}}
\]

Infine conoscendo la produzione annua di elettricit\`a possiamo (indicata
all'inizio della sottosezione) calcolare quanto costa in termini ecologici
(emissioni di CO\textsubscript{2}) ogni kWh elettrico prodotto in Canada.

\[
    \frac{1'262'971.97 \cdot 10^3 ~ t \cdot 10^3 }{631'682'021 ~ MWh \cdot 10^3} 
    = \frac{1.263 \cdot 10^{12} ~ kg}{631.682 \cdot 10^9 ~ kWh}
    = 2.0 ~ \frac{kg~di~CO_2}{kWh}
\]

\subsection{Emissioni da economie domestiche (abitazioni)}
Come secondo argomento possiamo analizzare le abitazioni poich\`e sono dove la 
maggior parte della popolazione inquina in maniera diretta consumando.
In particolare si vuole analizzare l'inquinamento causato dai sistemi di 
riscaldamento. Come per il settore elettrico in in Canada la maggior parte 
della popolazione ha un impianto di riscaldamento alimentato a combustibili 
fossili o gas naturale.


\section{L'energia dell'atomo} \label{nuclear}
Attualmente l'energia nucleare rappresenta una fetta imporatente della 
produzione di energia malgrado il trend anti-atomico emerso dagli incidenti 
nucleari nel 1986 e nel 2011. Nella nostra societ\`a il nucleare \`e 
considerato una fonte di energia pericolosa e non rinnovabile. Trovo per\`o che 
queste paure arriviano da ragionamenti poco fondati di primo istinto. Per 
comprendere meglio i pericoli reali dell'energia atomica \`e necessario 
analizzare analiticamente la situazione attuale di questo mezzo di produzione.
Perci\`o sar\`a necessario quantificare in delle unit\`a comparabili i vantaggi 
e gli svantaggi del nucleare.
