PIANETA TERRA – Qualche riflessione sulla questione energetica

Da ormai più di diciotto mesi l’argomento che ha dominato i media è stata la pandemia di Covid-19 e gli interventi che le autorità delle varie parti del mondo hanno intrapreso per contenerla. In secondo piano, ma pur sempre presente, c’è stata l’altra grande preoccupazione mondiale: il riscaldamento globale, coralmente attribuito alle emissioni di CO2 nell’atmosfera, i disastri che si prospettano e che già si manifestano, e le azioni da adottare urgentemente per evitare l’apocalisse. La sola soluzione prospettata è stata quella di ridurre le emissioni di CO2 fino ad azzerarle.
Con l’auspicabile attenuarsi della preoccupazione per la pandemia di Covid questo argomento tornerà a riempire le prime pagine dei media. Quali sono le prospettive?
Per questo articolo mi sono rifatto in larga misura alle tesi illustrate da Jean-Marc Jancovici, ingegnere francese specialista del clima e dell’energia, e ascoltato consulente sui temi legati alla “transizione energetica”. Su You-Tube si possono trovare le registrazioni di conferenze e dibattiti con importanti istituzioni francesi.
Alla base del nostro attuale “tenore di vita” c’è la disponibilità di “macchine”, che “trasformano” la materia in modo da renderla “funzionale” alle nostre esigenze. Basta soffermarsi un momento a pensare e ci rendiamo conto che la vita attuale dipende interamente dalle macchine: gli abiti che abbiamo sono prodotti da “macchine”, i cibi che mangiamo sono prodotti con l’ausilio di macchinari e giungono alle nostre mense perché trasportati da macchine, le case che abitiamo sono state costruite mediante l’impiego estensivo di macchine, le informazioni le riceviamo attraverso macchine e così via.
In definitiva senza macchine non sarebbe possibile vivere come facciamo oggi, non potremmo sostenere il nostro tenore di vita. Questo lo “misuriamo” attraverso il PIL pro-capite (Prodotto lordo mondiale diviso per il numero di abitanti). Analizzando i dati storici si può scoprire che c’è una correlazione tra numero di macchine presenti nel mondo e PIL mondiale: questa è rappresentata da una retta crescente.
Le macchine non sono autonome ma necessitano della disponibilità di due elementi essenziali: l’uomo che le progetta-costruisce e dirige e l’energia che permette loro di funzionare. (Le macchine sono fondamentalmente dei convertitori di energia). La dipendenza dall’uomo può essere – e di fatto lo è – progressivamente ridotta, quella dall’energia no. Senza energia le macchine non funzionano, e senza macchine il nostro mondo crolla. Dunque l’energia è l’elemento del quale non si può fare a meno. Meno energia a disposizione, meno benessere.
Dall’inizio della vita umana sulla Terra fino a circa due secoli fa, sul pianeta l’uomo usava solo energie rinnovabili: l’energia muscolare propria e di animali assoggettati (energia ottenuta attraverso l’assimilazione degli alimenti), quella del vento e dell’acqua (i mulini e gli sbarramenti) e quella del legno. Le energie rinnovabili non sono dunque una scoperta del tempo presente ma sono l’antico! Nel 1800 si sono prodotte le prime macchine operanti secondo il ciclo di Carnot – la macchina in grado di trasformare l’energia termica in energia meccanica. Questa invenzione è stata rivoluzionaria: attraverso le sorgenti fossili l’energia termica – e quindi l’energia meccanica -è stata disponibile in quantità inimmaginabili: lo sviluppo è stato tumultuoso. Il PIL mondiale è cresciuto vertiginosamente così come anche la popolazione mondiale. (Il legame tra incremento della popolazione e disponibilità di energia è meno evidente ma se si va un po’ a fondo della questione se ne vede la correlazione).
Dove ne siamo oggi? Il PIL mondiale dipende dal numero di macchine, queste dipendono dall’energia quindi il PIL è collegato all’energia disponibile. Che origine ha l’energia che viene utilizzata oggi? (Dire “energia consumata” è improprio; infatti una delle leggi fondamentali della fisica – quindi indipendente dall’uomo – è quella della “conservazione della energia”. In tutti i processi che avvengono sulla terra l’energia rimane invariata, cambia solo di “forma”).
L’energia può essere di origine fossile (carbone petrolio e gas), nucleare (legame tra gli atomi), idraulica (acqua che scende dall’alto verso il basso per gravità) o rinnovabile (sole, vento e biomasse). Molto interessante è guardare come l’utilizzo delle varie fonti di energia è andato variando negli anni e quale sia oggi.

Come si può vedere di gran lunga l’essenziale dell’energia utilizzata oggi nel mondo è di origine fossile – circa l’80%! Le energie rinnovabili contribuiscono solo per qualche percento, hanno dunque una incidenza del tutto trascurabile! (Non ci deve meravigliare l’osservare che l’utilizzo delle “biomasse”, oggi tornate di moda con il “biodiesel”, sia invece andata riducendosi progressivamente; queste sono infatti costituite prevalentemente dal “legno” che era la fonte di calore più diffusa ed è ancora largamente utilizzato nei paesi meno avanzati).
L’energia fossile è costituita da carbone, petrolio e gas. Il carbone è utilizzato principalmente per la produzione di elettricità, il petrolio e il gas per la mobilità – la trazione – e per l’industria chimica. Il carbone viene generalmente impiegato nelle stesse regioni dove viene estratto a motivo delle grandissime difficoltà logistiche. Il 90% della produzione mondiale è localizzato in 7 paesi (Usa, Cina, Russia, Australia i principali). Anche il trasporto del gas è problematico perché richiede la costruzione di gasdotti – con evidenti ricadute politiche perché necessitano di accordi a lunghissimo termine tra i paesi produttori quelli utilizzatori e quelli attraversati – dietro a molte crisi internazionali si possono intravedere in filigrana dispute per i gasdotti).
Un dato interessante da considerare è lincremento di consumo di energia nel mondo dal 2000 (quando già il problema ecologico della produzione di CO2 era apparso all’orizzonte) al 2018: carbone +1400 Mkwh, petrolio +980, gas +1220. Idroelettriche +380, nucleare +5, vento +230, solare +80, geotermica +5, altre +20. Colpisce quanto poco contribuiscano le “rinnovabili” pur così enfatizzate.
Nella figura non compare, a buon motivo, l’energia elettrica. L’energia elettrica, infatti, non è una fonte “primaria”, ma una forma “intermedia”, cioè a dire per disporne è necessario produrla utilizzando una fonte primaria e a sua volta per utilizzarla deve essere poi ritrasformata. (Per questo motivo il “tutto elettrico” non rappresenta una “soluzione” del problema energetico).L’elettricità con che cosa la si produce? La figura qui sotto riporta la situazione del 2018. Le energie fossili vengono in larghissima misura utilizzate per produrre “calore (produzione di energia elettrica e trazione). Questo comporta l’emissione di CO2. Per ridurre o azzerare le emissioni di CO2 è dunque necessario non solo interrompere la crescita ma anche ridurre drasticamente l’utilizzo delle energie fossili, sostituendole con energie rinnovabili e/o nucleari. Dalle figure riprodotte si vede chiaramente come questo sia poco verosimile a meno di non rivoluzionare il “funzionamento” del pianeta o ridurre drasticamente il livello medio di energia utilizzata e cioè il “tenore di vita” medio degli abitanti del pianeta. Conclusione? Una “transizione energetica” da “fossile” ad “altre” (rinnovabili, idrauliche e nucleari) non appare possibile senza una riduzione del tenore di vita medio (PIL pro capite) – o una riduzione della popolazione. Una riduzione generalizzata del “tenore di vita” senza che si verifichino problemi sociali gravi, all’interno e tra i diversi paesi, è assai problematica (Quando c’è crescita è tutto facile, quando c’è invece da stringere la cinta sorgono i contrasti). Sull’altro piatto della bilancia ci sono i disastri prodotti dai cambiamenti climatici che incombono.
Se le cose stanno così, non c’è da essere ottimisti.

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