powered by FreeFind

L'energia: il grande problema del nostro prossimo futuro

Dott. Luigi Castagna
Presidente Hera Bologna

Premessa

Alla base dell'esistenza di ogni essere vivente sta l'energia.

La lotta per la sopravvivenza è una competizione per procurarsi l'energia utile e garantirsene il continuo fluire.

Il grado di civilizzazione di ogni epoca e di ogni popolo si misura dalla capacità di sfruttare l'energia per il progresso e i bisogni umani.

La storia dell'uomo, da cacciatore raccoglitore ad agricoltore, è la ricerca di una maggiore capacità di sfruttare l'energia dell'ambiente.

La prima fonte di energia per l'uomo furono i cereali, che sono stati il grande motore della civiltà.

La seconda grande fonte di energia, che permise il passaggio dalla vita rurale alla vita industriale, fu lo sfruttamento dei combustibili fossili.

Non c'è sostituto per l'energia. L'intero edificio della società moderna è costituito su di essa. Non è solo un prodotto primario, ma è la precondizione di tutti i prodotti primari, un fattore di base alla pari di aria, acqua e terra.

L'età dell'energia a basso prezzo

Lo sviluppo industriale che ha caratterizzato l'economia mondiale degli ultimi secoli è stato possibile per lo sfruttamento dell'energia contenuta nel carbone, nel petrolio e nel gas naturale.

Tutti i progressi economici, politici e sociali degli ultimi 2 secoli sono in larga parte derivati dalla grande disponibilità di energia, legata allo sfruttamento delle fonti fossili.

Se abbiamo raggiunto un tenore di vita senza precedenti dobbiamo questo risultato ai giacimenti di carbone e ai pozzi di petrolio e gas naturale che si sono formati molte centinaia di milioni di anni fa.

Oggi dobbiamo cominciare a fare i conti con risorse energetiche fossili in rapido esaurimento.
Le stime più attendibili dicono che, agli attuali ritmi di consumo, in 30 - 40 anni il petrolio si esaurirà.

Potrebbe sembrare un tempo lungo, sufficiente a trovare rimedi e a ricercare fonti energetiche alternative.

Il vero problema non è però quando il petrolio si esaurirà, ma piuttosto quando la produzione petrolifera avrà raggiunto il suo massimo, il suo picco.

Da quel giorno, la "produzione" di petrolio subirà una rapida ed inarrestabile riduzione.

Gli esperti concordano nell'affermare, anche mettendo nel conto la scoperta di nuovi giacimenti, che il picco della produzione petrolifera sarà raggiunta nel corso dei prossimi 5 - 10 anni.

In quel momento ci troveremmo di fronte a due scenari:

- Il 70% del petrolio ancora disponibile sarà concentrato nel Medio Oriente, con tutti i problemi di ordine politico che ciò comporta (non a caso le ultime due guerre "mondiali" hanno come scenario il Medio Oriente);

- L'impreparazione degli Stati e delle aziende energetiche opterebbe per sfruttare massivamente idrocarburi a più alto contenuto di carbonio (olio combustibile e sabbie bituminose) e carbone, provocando un incremento di emissione di CO2 con un'accelerazione, traumatica per il clima terrestre, dell'effetto serra.

D'altra parte, l'idea "popolare" di soluzioni miracolistiche e di fiducia illimitata nella scienza non fa i conti con le leggi ferree della fisica in campo energetico: il primo e il secondo principio della termodinamica.

In sostanza, occorre cominciare a fare i conti con l'idea che, pur non avendo ancora raggiunto il picco della produzione, l'era del petrolio si andrà rapidamente esaurendo con conseguenze che rischiano di distruggere il nostro stile di vita industriale.

I geologi concordano sui dati relativi al petrolio estratto dall'inizio dell'era industriale (150 anni): 900 miliardi di barile.
Non concordano sulla stima del petrolio estraibile anche se la cifra intermedia fra ottimisti e pessimisti valuta le riserve in circa 1000 miliardi di barili. Una riserva che sarà presto esaurita, visto che stiamo estraendo petrolio al ritmo di 80 milioni di barili al giorno, destinati a salire a 100 milioni nei prossimi 5-8 anni.

Una volta che la produzione avrà raggiunto il picco, i prezzi del petrolio inizieranno a crescere inesorabilmente, mentre nazioni, aziende e consumatori (il cui numero cresce continuamente) faranno a gara per procurarsi la rimanente metà delle riserve.

La diminuzione della disponibilità di greggio a buon mercato e la crescita della popolazione creeranno nuove, pericolose tensioni.

Il geofisico Hubbert elaborò, alla fine degli anni '50, una tesi molto interessante, confermata dalla concreta evoluzione della produzione di petrolio negli USA.

Secondo Hubbert, la produzione petrolifera, partendo da zero, aumenta rapidamente, raggiunge il picco quando è stata estratta la metà delle riserve sfruttabili stimate, poi cala seguendo una gaussiana (il profilo di una campana).

L'estrazione del petrolio inizia lentamente, accelera con la localizzazione dei pozzi, poi la produzione comincia a rallentare.
Il progressivo esaurimento dei pozzi rende più difficile pompare in superficie il petrolio che prima "sgorgava spontaneamente".

Il vortice della curva a campana rappresenta il punto medio, quello in cui la metà delle riserve sfruttabili è già stata estratta.

Il problema non è quindi se raggiungeremo presto il picco di produzione di petrolio ( che avverrà sicuramente nell'arco di tempo compreso fra il 2008 e il 2020), ma quali conseguenze avrà sull'economia mondiale.

Di un fatto si può essere certi, e cioè di una impennata del prezzo del greggio e degli altri combustibili associata a fenomeni di iperinflazione.

Dice Deffayes, già collaboratore di Hubbert e docente alla Princeton University:
"Nessuna iniziativa che venisse messa in piedi da oggi potrebbe avere un effetto rilevante sulla data in cui si raggiungerà il picco della produzione. Nessuna esplorazione dell'area del Caspio, nessuna trivellazione nel Mare Cinese Meridionale, nessuna sostituzione dei SUV, nessun progetto di energia rinnovabile possono essere fatti progredire ad un ritmo sufficientemente rapido da evitare una guerra al rialzo per accaparrarsi le ultime riserve di petrolio".

A fronte di un prossimo raggiungimento del picco nella produzione di petrolio, l'EIA (International Energy Agency) dell'OCSE, che associa i paesi più industrializzati, stima che la domanda globale di energia da oggi al 2020 possa crescere fino al 57% e che il picco nella produzione di petrolio convenzionale possa essere raggiunto nella seconda decade di questo secolo (2010-2020).

Se c'è un dibattito aperto fra pessimisti ed ottimisti sul periodo che ci separa dal raggiungimento del picco della produzione di petrolio, nessun dubbio esiste sul fatto che l'ultimo petrolio disponibile è concentrato nel Medio Oriente.

Tutti i grandi produttori di petrolio, Russia, Mare del Nord, Venezuela, Messico, Africa occidentale sono già nella fase discendente della produzione e le loro riserve si vanno rapidamente esaurendo. La sola Arabia Saudita detiene il 26% delle risorse petrolifere disponibili.

Al mondo i giacimenti petroliferi conosciuti sono 40000, ma i 40 "supergiganti" (con più di 5 miliardi di barili) contengono da soli oltre la metà del petrolio. Ben 26 di questi 40 sono concentrati nel Golfo Persico e sono ancora nella parte crescente della campana di Hubbert.
Sempre secondo l'EIA, il golfo Persico contiene i 2/3 delle riserve mondiali di petrolio e negli anni futuri questa area fornirà una quota crescente della produzione mondiale.
Può anche non piacere, ma le nazioni musulmane del Golfo Persico sono "geodestinate" ad avere l'ultima parola sul petrolio. Questo spiega molto delle attuali tensioni e delle guerre degli ultimi 15 anni.

Cosa succederà al mondo con l'esaurimento delle risorse energetiche fossili?
Il nostro sistema industriale, i nostri stili di vita sono destinati a mutare.
Per molti, la possibilità che si sia sul punto di esaurire il petrolio disponibile a buon mercato per alimentare lo stile di vita industriale è così inimmaginabile, nonostante i dati scientifici disponibili, che il solo pensiero è considerato con incredulità. La tendenza a fare finta di niente è comprensibile. E' difficile reagire ad una situazione in cui si prospera.
Di fronte al potenziale cambiamento, sarebbe sbagliato continuare a fare finta di niente. La noncuranza è la ricetta del disastro.
Dice Youngquist, uno dei decani della geologia del ventesimo secolo: "Le pressioni esercitate dalla crescita della popolazione e dalla crescente domanda di energia sono tali che la rotta di collisione con il disastro è inevitabile".

La soluzione del problema è "tecnicamente" semplice: minori consumi, minore popolazione, minore pressione sugli ecosistemi.
Il difficile è arrivare lì, a partire da dove ci troviamo oggi.
Infatti, il vero problema è che, a fronte di una minore disponibilità di petrolio, i nostri consumi continuano a crescere. La nostra dipendenza dal petrolio non si sta riducendo, ma sta aumentando.
In definitiva, non solo non ci stiamo preparando al dopo petrolio, ma cresce la velocità con cui lo stiamo consumando.

Esistono alternative, cosa possiamo o dovremmo fare per prepararci al dopo petrolio in modo non traumatico?
A fronte dell'esaurirsi di risorse energetiche, oltre che di altre materie prime, come alcuni metalli, dovremmo adottare alcuni provvedimenti, quali:
- adottare l'etica della sostenibilità in tutti gli aspetti della pianificazione
- favorire il risparmio energetico e ridurre la quantità totale di energia usata dalla società
- promuovere il rapido sviluppo ed impiego in tutta la società di ogni sorta di risorse energetiche rinnovabili
- scoraggiare l'uso di risorse energetiche non rinnovabili

Se tutti i Paesi del mondo adottassero da subito politiche tese al risparmio energetico e favorissero la transizione a fonti rinnovabili, le conseguenze del calo della disponibilità del petrolio potrebbero essere meno traumatiche. Tuttavia, bisogna essere consapevoli che qualunque altra forma di energia a portata di mano non ha la qualità e la quantità per sostituire i ricchi combustibili fossili impegnati a sostenere l'attuale società industriale. I fossili sono infatti un concentrato di energia, mentre la fonte energetica più importante per la Terra, il Sole, offre un'energia molto "diluita".
E' pertanto necessario pensare ad una riprogettazione della nostra società, caratterizzata da minori consumi energetici individuali. E' abbastanza difficile pensare che sia possibile raggiungere questo risultato in modo facile o indolore. Le scelte alternative al petrolio più utilizzate, carbone e nucleare, sono infatti ambientalmente, politicamente e socialmente difficili.

Il carbone

L'uso massivo del carbone, la cui disponibilità potrebbe coprire il fabbisogno energetico dei prossimi 150 anni, ha infatti nella emissione di CO2 l'elemento di maggiore debolezza. Il clima terrestre verrebbe sconvolto da un incremento della emissione di CO2. Il protocollo di Kioto per la riduzione delle immissioni di CO2 in atmosfera segna un punto importante di consapevolezza degli Stati sui problemi delle modificazioni climatiche.

Il nucleare

Il ricorso al nucleare per soddisfare la domanda di energia è una strada molto problematica, ma difficilmente evitabile nel medio-lungo periodo. C'è da dire che i tempi di costruzione di una nuova generazione di centrali nucleari più sicure sono tali da non determinare un allungamento significativo dei tempi di raggiungimento del picco nella produzione di petrolio.
In Italia, per esempio, anche se nel corso del 2005 decidessimo di fare ricorso all'opzione nucleare, non potremmo disporre di nuove centrali attive prima del 2018-2020.

Prepararsi a un futuro senza petrolio

Come abbiamo visto,l'età industriale si è caratterizzata per l'intensivo sfruttamento delle risorse energetiche fossili, che sono in rapido esaurimento.
Si è trattato di una risorsa "una tantum" che ci è stata regalata dalle precedenti ere geologiche. Nel progettare il nostro prossimo futuro, dobbiamo pensare all'uso sempre più limitato dei combustibili fossili e passare ad un uso strutturato dell'energia che ci fornisce una fonte inesauribile come il Sole.

Dovremo abbandonare gradualmente l'uso dell'energia di origine fossile per passare, anche attraverso un cambiamento degli stili di vita, allo sfruttamento intensivo di fonti rinnovabili a partire dal solare.

Dovremo abituarci a consumare meno energia, soprattutto nei trasporti (oggi circolano 750 milioni di veicoli destinati nei prossimi anni ad aumentare ancora) ed a produrre energia in modo molto più diffuso di quanto non avvenga oggi.

Il problema più importante per il futuro, è uscire gradualmente e senza traumi dalla crisi energetica, i cui segnali premonitori sono già evidenti.

Il primo fattore su cui puntare è il risparmio energetico. Risparmiare energia deve diventare un impegno politico ed amministrativo. Il black-out del 23 settembre 2003 non si sarebbe verificato se ognuno di noi consumasse il 10% di energia in meno.
Il risparmio energetico deve diventare un obiettivo da pianificare con determinazione da parte delle amministrazioni pubbliche e delle imprese. Ogni Comune dovrebbe dotarsi di un proprio piano energetico finalizzato al risparmio (sviluppo della cogenerazione, efficientamento dei corpi illuminanti, limitazioni al traffico privato).
Lo sforzo del risparmio energetico deve essere compiuto a partire dai paesi più ricchi, che sono i grandi consumatori di energia.

Il secondo elemento su cui fare leva è la produzione di energia da fonti rinnovabili (Sole, bio masse, idroelettrico, eolico).
Dobbiamo prepararci a sfruttare ogni salto d'acqua, a recuperare energia dai rifiuti, ad utilizzare il gas prodotto dalle masse vegetali e organiche, a sfruttare il vento, ma soprattutto ad utilizzare la luce solare.
Il fotovoltaico è una straordinaria fonte energetica, che nel corso dei prossimi anni potrà diventare competitiva con l'energia elettrica prodotta da combustibili fossili, se si ridurranno ulteriormente gli attuali costi dei pannelli fotovoltaici. Alcuni Paesi come la Germania ed il Giappone producono già il 10% dei loro consumi energetici con impianti fotovoltaici. La migliore esposizione solare dell'Italia potrebbe portarci a superare questa quota di produzione elettrica.

Su questo versante dovranno agire la leva fiscale o gli incentivi. L'energia prodotta da fonti rinnovabili dovrebbe essere incentivata dalla maggiore pressione fiscale sull'energia prodotta da combustibili fossili.
La leva fiscale potrebbe essere utilizzata anche per finanziare la ricerca in campo energetico. La possibilità, per esempio, di ricavare idrogeno attraverso la scomposizione fotovoltaica dell'acqua richiede significativi investimenti nel campo della ricerca.

Il terzo elemento su cui puntare è lo sviluppo della produzione dell'Idrogeno.
Innanzitutto, occorre dire che l'Idrogeno non esiste in natura e che per produrlo occorre più energia di quanta se ne ricava bruciandolo. L'Idrogeno non è quindi una fonte energetica, ma un vettore di energia.
L'Idrogeno può però, a differenza dell'energia elettrica, essere "stoccato" ed usato quando serve.
Poiché un tetto fotovoltaico produce corrente elettrica solo durante il giorno, senza un accumulatore non avremmo corrente nelle ore serali e notturne. L'Idrogeno è un buon accumulatore, può essere stoccato in bombole e poi essere riconvertito, con celle a combustibile, in corrente elettrica per illuminare la casa, ma anche per alimentare l'automobile.
Va comunque rilevato che usare l'Idrogeno è più complicato che usare il metano.
Produrre Idrogeno da combustibile fossile (carbone) è possibile ed è attualmente la soluzione più economica. Il problema fondamentale è la produzione di CO2, che contrasta con il protocollo di Kyoto.
Una soluzione prospettata è quella di liquefare l'anidride carbonica e poi stoccarla nel sottosuolo. In questo caso, i costi di produzione dell'Idrogeno sarebbero molto più alti.

L'Idrogeno è comunque destinato a diventare il combustibile per l'autotrazione, perché ha l'enorme vantaggio, come l'energia elettrica, di non inquinare dove si concentra il suo maggiore consumo, cioè nelle grandi città.
Anche in questo caso la ricerca è la condizione fondamentale per studiare le soluzioni al problema dell'inquinamento prodotto dal trasporto pubblico e privato.

Infine, occorre fare affidamento su una nuova cultura della sostenibilità, che deve investire la Politica, gli Stati, le Amministrazioni, le Aziende, ma anche la responsabilità individuale.
Ognuno deve essere consapevole che consumare energia significa oggi inquinare l'ambiente. Quando acquistiamo un'automobile, dovremmo valutarne dimensioni, potenza e consumi per comprare il modello più adatto alle nostre esigenze. Potremmo ridurre al minimo l'uso di condizionatori e, ogni tanto, spegnere il televisore e leggere un libro. Ne avremmo un vantaggio personale ed un risparmio energetico.