mercoledì 6 febbraio 2013

Luca Mercalli: Prepariamoci / 4



Le fonti energetiche

Il petrolio è liquido, facile da trasportare e impiegare nei dispositivi meccanici, e sprigiona circa 10 kWh per ogni kg. Per ottenere la stessa energia di 1 kg di gasolio, occorrono almeno 3 kg di legna (più scomoda da tagliare, trasportare e produttrice di ceneri), oppure 15m2 di pannelli fotovoltaici (EROEI circa 10) in funzione per un’intera giornata serena d’estate.
Con il sole e il vento si può senz’altro produrre tutta l’energia elettrica di cui abbiamo bisogno, ma tenendo presente che si tratta di una fonte intermittente, e quindi bisognerà risolvere il problema dello stoccaggio energetico per la notte, le giornate nuvolose e l’alternanza stagionale.
L’idroelettrico è un’ottima fonte rinnovabile (EROEI 30-40) ma i luoghi dove costruire grandi dighe sono stati in gran parte già sfruttati. Con la legna si può fare calore (EROEI 30), oppure la si può distillare e produrre gas comodo da bruciare a distanza, ma se volessimo usare solo la legna al posto del petrolio che usiamo attualmente, raderemmo al suolo i boschi italiani nel giro di pochi anni, perfino le alberate cittadine, come del resto era già capitato durante l’ultima guerra mondiale, tra l’altro con esigenze di comfort e popolazione allora di gran lunga inferiori. Lo stesso problema si avrebbe ricorrendo alla produzione massiccia di etanolo distillato dal mais o usando l’olio di colza (EROEi vicino a 1, troppo basso!): per far funzionare un’auto che percorra in media 20.000 km all’anno occorrono attualmente, considerando un’utilitaria che faccia 15 km con un litro, circa 1300 litri di combustibile, ottenibili da circa 1 ettaro di ottimo suolo agrario. In Italia abbiamo
circa 35 milioni di automobili, quindi un conto molto semplificato indica la disponibilità di 35 milioni di ettari; ebbene, l’intera superficie nazionale italiana, comprensiva delle pietraie montane e delle zone edificate, è pari a poco più di 30 milioni di ettari! Obiettivo irrealizzabile, anche nel resto del mondo!
Mettere in competizione i motori con le bocche da sfamare non è una buona idea: i primi sono molto più voraci. Quanto al nucleare (EROEI attorno a 10), da molti proclamato come soluzione ai cambiamenti climatici in quanto non emetterebbe CO2, restano i problemi irrisolti della sicurezza e delle scorie, nonché dell’esaurimento dell’uranio, anch’esso prossimo al suo picco di estrazione. Inoltre, se si considera l’intero ciclo di vita della produzione di energia nucleare, dalla miniera di uranio allo smantellamento a fine vita della centrale, emergono comunque una quota di emissioni di CO2, uno scarso ritorno energetico e un pessimo servizio alla resilienza: in un futuro dominato dalla scarsità, chi potrebbe garantire le enormi risorse economiche per gestire l’onerosa messa in sicurezza di reattori dismessi e depositi di scorie a lunghissimo termine? Il rischio di abbandono delle pericolose strutture nucleari, ormai divenute uno scomodo fardello improduttivo, sarebbe pressoché certo, con le relative conseguenze. Il carbone, anche se abbondante, è il combustibile in assoluto più inquinante e metterebbe in crisi il clima, sia pure utilizzando tecniche di sequestro della CO2 all’atto della combustione, una tecnologia per ora imperfetta che prevede di iniettarla nelle profondità oceaniche o in giacimenti di gas esauriti. Un settore dove gli investimenti sono vivaci, ma vedremo se questa soluzione sarà applicabile.
E ora il mito dell’idrogeno: tutti pensano che, poiché lo si estrae dall’acqua, esso rappresenti la panacea di tutti i mali. Ma avete mai provato a «smontare» una molecola d’acqua per separare l’idrogeno dall’ossigeno? Bisogna fornire energia utilizzando una fonte esterna. Oppure lo si può ricavare dal metano, che però è un combustibile fossile, e sempre spendendo altra energia. Insomma, l’idrogeno non è una fonte di energia primaria, ma solo un vettore energetico, ovvero bisogna prima produrlo spendendo energia, e una volta riutilizzato ne restituirà meno di quanta era servita ottenerlo.  Aggiungete che bisogna comprimerlo a elevate pressioni e stoccarlo in costosi dispositivi di sicurezza a causa della sua attitudine a esplodere. Il vantaggio è che quando lo si brucia non inquina: il suo residuo è solo vapore acqueo. Potrà forse avere un futuro come stoccaggio di energia, per esempio accoppiato a un impianto solare o eolico, oppure come prodotto diretto della fotosintesi artificiale, una via aperta già un secolo fa dal nostro chimico Giacomo Ciamician; tuttavia «l’economia all’idrogeno»  di Jeremy Rifkin è ancora lontana.
Infine la fusione nucleare, ovvero il processo energetico che avviene nel sole. Poiché tuttavia per unire i due isotopi dell’idrogeno fino a formare elio occorrono temperature di 100 milioni di gradi, al momento non si è ancora in grado di contenere questa reazione in un dispositivo atto a sfruttare l’enorme quantità di energia termica che si libera. Le più grandi potenze economiche mondiali si sono consorziate e hanno messo sul piatto 10 miliardi di euro per i prossimi trent’anni al fine di costruire al centro nucleare di Cadarache, in Provenza, il primo reattore sperimentale Iter. I lavori sono iniziati nel 2006, ma prima di vedere un risultato applicabile su scala commerciale, i fisici parlano di cinquant’anni…

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