Conservazione dell'energia

Tendenze dell'efficienza energetica negli Stati Uniti

Gli Stati Uniti sono il più grande consumatore di energia, anche se agli attuali livelli di crescita, la Cina potrebbe diventare il principale consumatore di energia. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti classifica l'uso dell'energia nazionale in quattro grandi settori: trasporto, residenziale, commerciale e industriale.

L'uso dell'energia nei settori dei trasporti e residenziale (circa la metà del consumo energetico degli Stati Uniti) è in gran parte controllato dai singoli consumatori domestici. L'uso di energia commerciale e industriale è controllato dalle imprese. La politica energetica nazionale ha un effetto significativo sull'uso dell'energia in tutti e quattro i settori.

Settore dei trasporti

Il settore dei trasporti include tutti i veicoli usati per il trasporto personale o di merci. Dell'energia usata in questo settore, circa il 65% è usato da veicoli alimentati a benzina, per lo più di proprietà personale. Il trasporto alimentato a diesel (treni, navi mercantili, camion pesanti, ecc.) consuma circa il 20%, e il traffico aereo consuma la maggior parte del restante 15%.

Le crisi dell'approvvigionamento di petrolio degli anni '70 hanno spinto la creazione, nel 1975, del programma federale Corporate Average Fuel Economy (CAFE), che richiedeva ai produttori di automobili di soddisfare obiettivi di risparmio di carburante progressivamente più elevati. Il decennio successivo ha visto notevoli miglioramenti nel risparmio di carburante, per lo più il risultato della riduzione delle dimensioni e del peso dei veicoli. Questi guadagni si sono un po' erosi dopo il 1990 a causa della crescente popolarità dei veicoli sportivi, dei pick-up e dei minivan, che rientrano nel più clemente standard CAFE "light truck".

Oltre al programma CAFE, il governo degli Stati Uniti ha cercato di incoraggiare una migliore efficienza dei veicoli attraverso la politica fiscale. Dal 2002, i contribuenti hanno diritto a crediti d'imposta sul reddito per veicoli ibridi a gas/elettrici. Una tassa "gas-guzzler" è stata valutata sui produttori dal 1978 per le auto con un'economia di carburante eccezionalmente scarsa. Mentre questa tassa rimane in vigore, attualmente genera pochissime entrate dato che l'economia generale del carburante è migliorata.

Un altro punto focale nella conservazione della benzina è la riduzione del numero di miglia percorse. Si stima che il 40% dell'uso dell'automobile americana sia associato al pendolarismo quotidiano. Molte aree urbane offrono trasporti pubblici sovvenzionati per ridurre il traffico pendolare, e incoraggiano il car pooling fornendo corsie designate per veicoli ad alta occupazione e pedaggi più bassi per le auto con più persone. Negli ultimi anni il telelavoro è diventato anche una valida alternativa al pendolarismo per alcuni lavori.

Il consumo di carburante di un veicolo normalmente diminuisce rapidamente a velocità superiori a 55 miglia all'ora. Un'auto o un camion che si muove a 55 miglia all'ora può ottenere circa il 15% di risparmio di carburante in più rispetto alla stessa auto che va a 65 miglia all'ora. Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE), come regola empirica, ogni 5 mph che si guida oltre i 60 mph è simile a pagare 1,20 dollari in più per gallone di benzina (a 3,10 dollari per gallone).

Settore residenziale

Il settore residenziale si riferisce a tutte le residenze private, comprese le case unifamiliari, gli appartamenti, le case fabbricate e i dormitori. L'uso dell'energia in questo settore varia significativamente in tutto il paese, a causa delle differenze climatiche regionali e della diversa regolamentazione. In media, circa la metà dell'energia usata nelle case degli Stati Uniti è spesa per il condizionamento degli spazi (cioè il riscaldamento e il raffreddamento).

L'efficienza dei forni e dei condizionatori d'aria è aumentata costantemente dopo le crisi energetiche degli anni '70. Il National Appliance Energy Conservation Act del 1987 ha autorizzato il Dipartimento dell'Energia a fissare ogni anno degli standard minimi di efficienza per le apparecchiature di condizionamento e altri apparecchi, sulla base di ciò che è "tecnologicamente fattibile ed economicamente giustificato".

Nonostante i miglioramenti tecnologici, molti cambiamenti nello stile di vita americano hanno aumentato la domanda di risorse per il riscaldamento e il raffreddamento. La dimensione media delle case costruite negli Stati Uniti è aumentata significativamente, da 1500 ft² nel 1970 a 2300 ft² nel 2005. La famiglia monopersonale è diventata più comune, così come l'aria condizionata centralizzata: il 23% delle famiglie aveva l'aria condizionata centralizzata nel 1978, questa cifra è salita al 55% nel 2001.

Come alternativa più economica all'acquisto di un nuovo forno o di un condizionatore d'aria, la maggior parte dei servizi pubblici incoraggiano piccoli cambiamenti che il consumatore può fare. Ai consumatori è stato anche chiesto di adottare una gamma più ampia di temperature interne (per esempio 65 °F in inverno, 80 °F in estate).

Medie di consumo energetico domestico:

• condizionamento dello spazio (include sia il riscaldamento che l'aria condizionata) 44%
• riscaldamento dell'acqua, 13%
• illuminazione, 12%
• refrigerazione, 8%
• elettronica domestica, 6%
• apparecchi di lavanderia, 5
• elettrodomestici da cucina, 4
• altri usi, 8%

L'uso dell'energia in alcune case può variare ampiamente da queste medie. Nella maggior parte delle residenze non c'è un singolo apparecchio che domina, e qualsiasi sforzo di conservazione deve essere diretto a numerose aree per ottenere un risparmio energetico sostanziale. Tuttavia, i sistemi a pompa di calore con sorgente a terra sono i sistemi di condizionamento dello spazio più efficienti dal punto di vista energetico, ecologicamente puliti e convenienti disponibili (Environmental Protection Agency). Possono ottenere riduzioni dei consumi energetici fino al 70%.

Migliori pratiche di costruzione

Le attuali migliori pratiche nella progettazione e costruzione degli edifici portano a case che sono molto più conservative dal punto di vista energetico rispetto alla media delle case nuove. Vedi Casa passiva, Superisolamento, Case autosufficienti, Edificio a energia zero, Earthship, Costruzione di balle di paglia, MIT Design Advisor, Codice di conservazione dell'energia per edifici commerciali indiani.

Modi intelligenti di costruire le case in modo tale da utilizzare risorse minime per raffreddare e riscaldare la casa rispettivamente in estate e in inverno possono ridurre significativamente i costi energetici!

Settore commerciale

Il settore commerciale consiste in negozi al dettaglio, uffici (aziendali e governativi), ristoranti, scuole e altri luoghi di lavoro. L'energia in questo settore ha gli stessi usi finali di base del settore residenziale, in proporzioni leggermente diverse. Il condizionamento dello spazio è di nuovo la singola area di consumo più grande, ma rappresenta solo il 30% circa dell'uso di energia degli edifici commerciali. L'illuminazione, al 25%, gioca un ruolo molto più grande che nel settore residenziale. L'illuminazione è anche generalmente la componente più dispendiosa dell'uso commerciale. Un certo numero di studi di casi indicano che un'illuminazione più efficiente e l'eliminazione della sovrailluminazione possono ridurre l'energia di illuminazione di circa il cinquanta per cento in molti edifici commerciali.

Gli edifici commerciali possono aumentare notevolmente l'efficienza energetica con una progettazione ponderata, e il patrimonio edilizio odierno è un esempio molto povero del potenziale di una sistematica (non costosa) progettazione efficiente dal punto di vista energetico (Steffy, 1997). Gli edifici commerciali hanno spesso una gestione professionale, che permette il controllo centralizzato e il coordinamento degli sforzi di conservazione dell'energia.

Il carico di calore solare attraverso il design standard delle finestre porta di solito a un'alta richiesta di aria condizionata nei mesi estivi. Un esempio di progettazione dell'edificio che supera questo carico di calore eccessivo è il Dakin Building a Brisbane, California, dove le finestre sono state progettate per ottenere un angolo rispetto all'incidenza del sole per permettere la massima riflessione del calore solare; questo design ha anche aiutato a ridurre la sovra-illuminazione interna per migliorare l'efficienza e il comfort dei lavoratori.

Settore industriale

Il settore industriale rappresenta tutta la produzione e la lavorazione dei beni, compresa la produzione, la costruzione, l'agricoltura, la gestione delle acque e l'estrazione mineraria. L'aumento dei costi ha costretto le industrie ad alta intensità energetica a fare sostanziali miglioramenti di efficienza negli ultimi 30 anni. Per esempio, l'energia usata per produrre acciaio e prodotti di carta è stata tagliata del 40% in quel lasso di tempo, mentre la raffinazione di petrolio/alluminio e la produzione di cemento hanno ridotto il loro uso di circa il 25%. Queste riduzioni sono in gran parte il risultato del riciclaggio dei materiali di scarto e l'uso di attrezzature di cogenerazione per l'elettricità e il riscaldamento.

L'energia richiesta per la consegna e il trattamento dell'acqua dolce spesso costituisce una percentuale significativa del consumo di elettricità e gas naturale di una regione (si stima che il 20% del consumo totale di energia della California sia legato all'acqua).

A differenza degli altri settori, l'uso totale di energia nel settore industriale è diminuito nell'ultimo decennio. Mentre questo è in parte dovuto agli sforzi di conservazione, è anche un riflesso della crescente tendenza delle aziende statunitensi a spostare le operazioni di produzione all'estero.

L'uso del telelavoro da parte delle grandi aziende è un'opportunità significativa per risparmiare energia, dato che molti americani ora lavorano in lavori di servizio che permettono loro di lavorare da casa invece di fare i pendolari ogni giorno.

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