Come si calcola quanta CO2 emettono le attività umane e perché è utile saperlo

L’anidride carbonica (CO₂) è un gas inodore e incolore liberato in atmosfera dalla combustione di materiale contenente carbonio. Le attività antropiche, come l’industria, i trasporti, la produzione di energia, l'agricoltura, gli allevamenti e il trattamento dei rifiuti, emettono globalmente circa 40 miliardi di tonnellate di CO₂ in atmosfera ogni anno, un valore in continua crescita.

L'importanza di questo dato risiede nel fatto che l'anidride carbonica è un gas serra e le sue emissioni antropiche rappresentano il principale motore del riscaldamento globale in corso. Inoltre, contrariamente agli altri gas serra che possono permanere in atmosfera fino a un massimo di 15 anni (come il metano), la CO₂ può rimanervi per secoli reiterando la fusione dei ghiacci, l'aumento delle temperature oceaniche e il cambiamento climatico in generale.

In questo articolo cercheremo di capire come vengono effettuate le stime delle emissioni e come possono tornarci utili.

Come si calcolano le quote di CO₂ in atmosfera

In Italia, l'Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) ha evidenziato dal 1990 al 2008 un aumento delle emissioni di gas serra, tra cui la CO₂, contestualmente a un aumento dei consumi energetici e ad altri fattori economici, per poi diminuire da lì al 2019 anche grazie alla progressiva sostituzione dei carburanti ad alto contenuto di carbonio con altre fonti di approvvigionamento.

Le unità di misura usate per riferirci alla quantità di anidride carbonica emessa durante il processo produttivo di energia e beni o del loro trasporto variano a seconda del combustibile usato. Parleremo quindi di grammi equivalenti di CO₂ per megajoule (MJ) di energia (gCO2eq/MJ) quando questa è ottenuta da carburanti subito disponibili, e grammi equivalenti di CO₂ per MJ del prodotto energetico finale (calore o energia elettrica) per carburanti bioliquidi, ovvero quelli prodotti a partire da biomassa. Per calcolare quindi le emissioni di gas a effetto serra provenienti dalla produzione e dall'uso di carburanti, biocarburanti e bioliquidi, ci rifacciamo a una formula (E = eec + el + ep + etd + eu – esca – eccs – eccr), che stima la somma delle emissioni derivanti dall'estrazione o la coltivazione delle materie prime da cui si ricava il combustibile, quelle risultanti da modifiche nella destinazione d'uso dei terreni in cui avviene l’approvvigionamento, ma anche quelle derivanti dalla lavorazione e, infine, la combustione (eec + el + ep + etd + eu). Se ci fermassimo qui, avremmo un’idea di quanto viene emesso ma non di quanto si troverà effettivamente in atmosfera una volta concluso il ciclo di vita o di produzione di un dato carburante. Ecco perché a questa quantità dobbiamo sottrarre una quota di carbonio che verrà sequestrata all’atmosfera e stoccata o sostituita grazie all’accumulo nel suolo dato da una migliore gestione agricola o apposite tecnologie (esca – eccs – eccr).

Arrivati qui dovremmo aggiungere un ulteriore calcolo delle emissioni dovute alla produzione di macchinari e apparecchiature utilizzate in ogni singola fase. Le formule per farlo esistono e sono molteplici e variano a seconda dell’impianto, il tipo di energia prodotta (calore, energia elettrica, termoelettrica, meccanica, e così via), e il processo di produzione (cogenerazione, ad esempio).

Quanta CO₂ emettiamo con i trasporti?

Calcolare le emissioni derivanti dalle nostre abitudini e attività, come i trasporti, ci aiuta a capire quanto il nostro stile di vita impatta sull’ambiente e sull’aria che respiriamo. Se volessimo comparare i mezzi di trasporto alternativi all’auto privata, potremmo attingere a una banca dati dei fattori di emissione di diversi inquinanti e calcolare la quantità in grammi di ciascuno per chilometro percorso. Ad esempio, volendo calcolare la CO₂ emessa dalla nostra auto nel tragitto casa-lavoro (o scuola) in un mese, possiamo rifarci a una formula molto semplice: gCO2/km × (Y × Z), dove Y è il numero di viaggi effettuati e Z la lunghezza in km di ciascuno.

Quindi, ammettendo che il tragitto da casa al luogo di lavoro o scuola sia di 2 km, dobbiamo moltiplicare questa quantità per una media di 40 viaggi che corrispondono a un viaggio di andata e uno di ritorno per 5 giorni settimanali per 4 settimane. ISPRA fornisce una tabella in cui possiamo trovare un fattore già opportunamente calcolato da esperti di 167,111 grammi di CO₂ emessa per ogni km di percorso. Il tutto senza contare tutti i giri dello stesso isolato alla ricerca di un parcheggio, annoso problema delle città italiane.

Dai calcoli otteniamo ben 13,37 kg di CO₂ emessa in atmosfera. Volendo, quindi, fare un paragone con la bicicletta o con la possibilità di percorrere a piedi lo stesso tragitto, potremmo concludere che quella sia la quantità di anidride carbonica risparmiata all’atmosfera. In un anno, un piccolo cambio nelle nostre abitudini di trasporto per un tragitto breve come quello dell’esempio, potrebbe significare oltre 160 kg di CO₂ in meno in atmosfera per ogni persona o piccolo nucleo familiare.

Quanta CO₂ emettiamo navigando in Internet?

Un altro campo in cui è interessante calcolare l’impatto dei nostri consumi è certamente Internet. Da ormai oltre vent’anni, il web è parte preponderante della nostra quotidianità. In rete effettuiamo le ricerche di base: un indirizzo, articoli, ricette e home dei social, per citare i più comuni. Tutto questo è possibile grazie al traffico dati, ovvero la quantità di byte consumati durante la navigazione. Beh, anche la trasmissione e lo scambio di byte genera emissioni di gas a effetto serra tra cui anidride carbonica. Come calcolarle, dunque?

Attraverso il consumo di elettricità derivante dal traffico dati. Il calcolo non è immediato, bisogna infatti tenere conto delle caratteristiche dei centri di scambio dati, infrastrutture di rete, e il dispositivo usato. Per questo motivo esistono specifici siti e app che lo fanno al posto nostro. Tuttavia, il principio è interessante: anche in questo caso si può attingere a una tabella che fornisce delle coefficienti già opportunamente calcolati. Questi sono determinati geograficamente e definiscono i chilogrammi equivalenti di CO₂ per kilowattora (kWh), in base al mix elettrico della località. In Unione Europea si stima un consumo di 0,276 kgCO2eq/kWh, in Francia 0,035 kgCO2eq/kWh, negli Stati Uniti 0,493 kgCO2eq/kWh, in Cina 0,681 kgCO2eq/kWh, mentre la media mondiale si attesta a 0,519 kgCO2eq/kWh.

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