ENERGIA PER L'ASTRONAVE TERRA

Armaroli, Balzani

ENERGIA PER L’ASTRONAVE TERRA

Zanichelli, Bologna, 2008

 


di Edoardo D’Elia

 

«In questi processi [di trasformazione dell’energia] l’energia dell’universo si conserva, in obbedienza al Primo Principio [della termodinamica], ma perde valore, per rispettare il Secondo. Chi è ancora convinto di poter costruire la macchina del moto perpetuo conosce forse il Primo, ma evidentemente ignora il Secondo Principio.» Così fin dalle prime pagine Armaroli e Balzani attirano l’attenzione sulla legge fisica più importante, quella che tutti dovrebbero conoscere e tenere presente prima di affrontare un qualsiasi discorso ecologico: il secondo principio della termodinamica. 

 

Esso, come tutti sarebbero tenuti sapere, prevede che qualunque trasformazione di energia comporta dispersione di calore e che a seconda del combustibile la percentuale di prodotto energetico finale (densità energetica) è variabile, ma sempre inferiore al 100%. Da questa prospettiva sono analizzate tutte le forme di energia più o meno convenzionali, diradando la nube di dubbi e incertezze che avvolge i dibattiti sull’inquinamento, sul riscaldamento globale e sul caro petrolio, tanto attuali quanto poco attendibili, e sfatando alcuni miti energetici, primo tra tutti l’idrogeno, che vengono spacciati per facili soluzioni ad ogni problema.

 

I combustibili fossili sono le risorse che hanno permesso all’uomo la rivoluzione energetica degli ultimi 150 anni. Dal carbone al petrolio, essi hanno fatto sì che nei paesi delle potenze economiche occidentali e nei paesi emergenti, oggi vi sia un incredibile consumo di energia pro capite. Tutti sanno che la luce artificiale, il riscaldamento, gli elettrodomestici e le automobili richiedono energia, ma l’abitudine ci porta a rifiutare la misura di una richiesta di energia che così immensa, allo sguardo consapevole, fa paura. Fa paura perché dettata da bisogni creati ad arte, che sentiamo in quanto vinti dalla corrente del consumismo, e perché, appunto per un’incoscienza diffusa, è completamente sproporzionata rispetto alle reali risorse su cui potremo contare nel futuro prossimo.

 

I combustibili fossili rispondono ai tre requisiti necessari affinché l’energia sia massimamente utile per l’uomo, essi infatti sono: concentrati, immagazzinabili e trasportabili; ma non rispondono alla domanda di fornitura a “vita” che la modernità sembra pretendere, in quanto non sono rinnovabili. Il petrolio in particolare rappresenta di gran lunga la risorsa più importante e, per certe applicazioni insostituibile. Fino ad ora la sua estrazione è riuscita a far fronte alla richiesta, non senza causare controindicazioni come guerre calde e fredde, ma indipendente dalla quantità di petrolio che il futuro ci concederà (i giacimenti “supergiganti” sono in declino inarrestabile, ma qualcuno sostiene che il picco della sua produzione si raggiungerà fra trent’anni), è ora di chiedersi se usarlo è conveniente da un punto di vista economico ed energetico, e se sarà sostenibile da un punto di vista ambientale. Nel libro sono illustrate alcune caratteristiche di una fonte di energia meno conosciute, che andrebbero prese in considerazione per fare un bilancio, ecologicamente attento, della loro vera utilità per l’uomo, come il payback time, l’esternalità e l’impronta ecologica.

 

Il payback time di un impianto energetico è il tempo necessario affinché l’impianto restituisca l’energia spesa per fabbricarlo, questo ci ricorda che i combustibili fossili inquinano due volte (estrazione e combustione) e ci fa allibire se pensiamo che per gli impianti eolici è di pochi mesi, per i pannelli fotovoltaici è di 1-3 anni, mentre per le centrali nucleari spesso non viene neanche preso in considerazione. L’esternalità è definita “ una situazione nella quale i costi o i benefici privati dell’utilizzo di un bene o di un servizio differiscono dai costi o benefici che si ottengono per la collettività”. Ovvero, nel caso specifico, i danni che l’uso dei combustibili fossili causa alla salute dell’uomo e all’ambiente, a maggior ragione se considerato che solo una parte dei paesi inquinano (occidente e emergenti), uno inquina molto (Stati Uniti), ma tutti sono inquinati. L’impronta ecologica è l’area di superficie terrestre capace di fornire le risorse necessarie al consumo quotidiano di una persona e di smaltirne i rifiuti: la terra è in grado di sopportare un’impronta di 1,8 ettari a persona, un cittadino statunitense ha un’impronta di 9,6 ettari. La quantità di energia non è equamente diffusa, i paesi ricchi ne usano troppa a discapito di quelli più poveri e non si può negare l’energia dei combustibili fossili ai paesi emergenti, sia perché alimentano il consumismo e fanno aumentare il PIL, il che è considerato ancora la cosa più importante da molti economisti e politici, sia perché la scusa che sono arrivati troppo tardi regge relativamente poco. Lo scenario si fa sempre più spaventoso, ma la chiarezza di esposizione e la rigorosità scientifica dell’analisi eliminano del tutto la confusione che regna sull’argomento; e la verità è sempre spaventosa, ma è l’unico punto di partenza.

 

Per esempio, il fatto che il progetto dell’energia nucleare sia fallito, dovrebbe essere un punto di partenza, invece ancora nel 2009 si legge di accordi internazionali per la costruzione di nuove centrali che risolveranno il problema dell’autosufficienza energetica del nostro paese. L’energia dell’atomo è una tecnologia ormai vecchia di un secolo ed è da trent’anni che non si investe più seriamente sulle centrali. Innanzitutto gli autori ci ricordano che le centrali nucleari producono esclusivamente elettricità, che rappresenta un quarto dell’energia che consumiamo, quindi anche se fosse un processo perfettamente pulito, avremmo risolto poco. Poi passano al vaglio tutte quelle fantasie accettate dall’opinione comune per mancanza di informazione, come l’idea che il nucleare produca magicamente energia dal nulla senza inquinare. In realtà, oltre ad un ingente investimento economico, il processo di costruzione delle centrali e di lavorazione del combustibile nucleare, richiede anche un gigantesco investimento energetico, basato principalmente sui combustibili fossili.

 

Altro dato incontrovertibile è l’impossibilità di smaltire le scorie radioattive che rimangono a fine processo. Sono troppe e troppo pericolose. Anche in questo caso non si tratta di continuare a spendere tempo, soldi e cervelli per riassestare la strada e renderla un po’ più sicura; bisogna solamente arrendersi all’idea che è necessario cambiare direzione. Facendo però attenzione che la direzione nuova non sia anch’essa sbagliata, come per esempio quella che si muove verso un futuro nel nome dell’idrogeno. Balzani e Armaroli smontano un mito che ha illuso e rassicurato tutti per parecchio tempo, dicendoci semplicemente che l’idrogeno non esiste. Non esiste in natura, bisogna scinderlo attraverso processi artificiali che richiedono ovviamente energia, il problema è che ne richiedono molta di più di quanta l’idrogeno riuscirà poi a produrne. E’ vero che le automobili invece di un tubo di scarico avrebbero un rubinetto di acqua limpida, come dicono i produttori di prototipi di automobili a idrogeno, ma l’orizzonte è avere la stessa quantità di CO2 nell’aria, solo proveniente da un diverso tubo di scappamento. L’unico progetto sensato, ci dicono i due autori, è studiare un modo per isolare l’idrogeno usando l’energia solare. In questo modo si potrebbe ottenere quel combustibile rivoluzionario senza danni collaterali sull’ambiente. Per ora la ricerca è abbastanza indietro, ma l’importante è la direzione.

 

Dove la ricerca sta invece ottenendo risultati importanti è nel campo dell’energia eolica e solare. Le windfarm (complessi di pale eoliche) sono in rapida diffusione e producono una quantità di energia che comincia a coprire rilevanti fette di mercato; hanno pregi economici ed ecologici riconosciuti, uno dei quali è un payback time di pochi mesi, e difetti inconsistenti (vedi il rumore, il pericolo per i volatili e le incaute critiche estetiche). Anche i pannelli fotovoltaici diventano sempre più efficienti, meno ingombranti e più economici da produrre, dandoci una solida speranza per il futuro. La vera sfida, secondo gli autori, è proprio quella che venne lanciata nei primi anni del ‘900, quando ancora si usava solo il carbone, ma si era già consapevoli che i combustibili fossili sono risorse finite. Questa sfida è usare l’energia del sole, l’unica energia gratuita, perenne (per lo meno per le aspettative di vita dell’umanità) ed equamente diffusa sull’intero pianeta. Bisogna imparare a sfruttarne la massima parte, studiando come immagazzinarla e tentando di riprodurre artificialmente la fotosintesi clorofilliana. Ovviamente negli ultimi cento anni l’unico cambiamento è stato sostituire il petrolio al carbone, con poca cura per le predizioni di qualche scienziato lungimirante, e ora che non c’è più tempo, non ci rimane altro che uscire dal torpore dell’incoscienza e muoverci per ridimensionare la nostra condotta.

 

Energia per l’astronave terra ha vinto il Premio Galileo 2009 per la divulgazione scientifica. Il premio è stato assegnato da una giuria popolare e composta di 2.500 ragazzi provenienti da 108 classi della scuole superiori. Di queste ben 63 (oltre la metà) hanno scelto il testo di Armaroli e Balzani tra i cinque finalisti, precedentemente selezionati dalla giuria scientifica presieduta da Margherita Hack. Questo conferma che il libro è chiaro, immediato e attendibile, una sorta di “manuale di istituzioni di ecologia” che fende la nebbia della cattiva informazione e ci illumina la realtà circostante.