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Combustibili fossili, energia a basso costo

Ad alto costo per la terra

di Patrizia Marani

Una fotografia ormai storica scattata dallo spazio ci ha tolto ogni illusione antica, ma dura a morire, di centralità della terra, svelandoci inequivocabilmente quanto essa non sia che un'entità minuscola e insignificante nell'immenso universo.

Eppure, sulla terra, senza eguali nel nostro sistema solare - ove è ormai stato appurato che esistono tutt'al più batteri o organismi unicellulari (credenti irriducibili dei marziani, sono pronta al duello!) - si sono sviluppate quelle condizioni che hanno consentito il fiorire di molteplici forme di vita avanzata e intelligente.

Con i suoi 4 miliardi e mezzo di anni, la terra è entrata nell'Antropocene, l'età dell'uomo: la nostra impronta ecologica, sempre più definita dall'uso dei combustibili fossili per la produzione di energia, è ormai talmente pervasiva da definire l'era stessa in cui viviamo. Essendo la terra, dunque, per noi umani unica e irripetibile, come fare a superare le varie sfide che ne minacciano la sopravvivenza - dal riscaldamento globale all'inquinamento - e a preservarla per le generazioni future?

I PARADOSSI DELL'ENERGIA

L'energia è alla base della vita ed è un concetto tanto importante quanto elusivo. Tutta la materia, sia quella vivente che quella inanimata, non è altro che energia (ossia, ammassi di atomi) in movimento. Per di più,"l'energia è la capacità inerente a certi sistemi - un litro di benzina, un organismo o una macchina - di produrre lavoro"* ovvero "di produrre un cambiamento - di temperatura, velocità, luogo, composizione chimica, ecc. - in un dato sistema"*.

energia alternativaL'energia serve, dunque, a produrre forza lavoro, difatti, L=Fd.

A tal fine, del pari agli altri esseri viventi, l'essere umano ha imparato a trarre energia, oltre che dai propri muscoli, fuori da sé, dalla Natura: l'energia del sole, del vento, delle onde (acqua e onde sonore) e quella, racchiusa nelle viscere della terra, di risorse naturali come i combustibili fossili, le biomasse, il nucleo atomico e il calore della crosta terrestre.

Tutte queste fonti generano energia primaria che può essere convertita in tre categorie principali di energia finale, vale a dire energia che è effettivamente disponibile per il consumatore finale: energia elettrica, energia termica e quella chimica dei combustibili.

Ma il primo paradosso dell'energia risiede nel fatto che per trasformare l'energia primaria in energia finale bisogna usare altra energia, stimabile con un'unità di misura detta EROI - energy return on investment:energia prodotta con una data quantità di energia investita.

Il petrolio racchiude enormi quantità di energia in potenza, ma affinché questa divenga utile è necessario creare strutture di estrazione, trasformazione e distribuzione che devono ogni volta essere costruite, manutenzionate e decommissionate, il che implica l'uso di enormi quantità di energia, nonché di capitali.

L'EROI è quindi il rapporto fra la quantità di energia utilizzabile, acquisita da una particolare fonte di energia, e la quantità di energia spesa per renderla tale, un rapporto che può variare anche per uno stesso prodotto. Il petrolio costituisce un esempio calzante in materia. Quando era estratto negli USA a profondità relativamente superficiali come negli anni '30, l'EROI, ovvero la resa dell'energia spesa nell'estrazione del petrolio era attorno a 100, mentre alla fine degli anni '90, a mano a mano che la profondità di prospezione aumentava del pari alle difficoltà di estrazione, era diminuito a circa 15. Dagli anni '70, sia il tasso di estrazione che l'EROI del petrolio sono in declino, ma l'estrazione si fermerà molto prima del suo esaurimento, quando non sarà più conveniente perché l'EROI sarà pari a zero.

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Lo stesso concetto è, in un certo qual modo, applicabile ad ogni prodotto utile che arrivi sul mercato. Una semplice patata, oltre all'energia che essa avrà ricavato dal sole per il suo sviluppo, incorpora l'energia che è stata usata per coltivarla, confezionarla e distribuirla, tanto che l'ecologista americano Howard Odum ebbe a dire negli anni '70 che le patate sono "in parte fatte di petrolio". L'affermazione è tutt'altro che campata in aria: un raccolto di grano, mais e frutta richiede 0,25 tonnellate equivalenti di petrolio (tep) per ogni tonnellata di prodotto, mentre le verdure coltivate in serra – ad esempio, i pomodori che mangiamo nel periodo invernale – consumano 1 tep per ogni tonnellata.

Il secondo paradosso dell'energia è, dunque, che la maggior parte degli alimenti la cui produzione consuma molta energia (energy-intensive), in quanto incorporano petrolio in forma di fertilizzanti, erbicidi, pesticidi e fungicidi, apportano alla dieta di ciascuno di noi un corrispettivo contenuto di energia che può essere inferiore anche di 50 volte a quello consumato per produrli.

Il terzo paradosso è che nei paesi industrializzati, il costo del cibo incorpora le spese di trattamento industriale, confezionamento, trasporto – a volte intercontinentale –, refrigerazione, sino al lavaggio dei piatti meccanizzato, tanto che è stato calcolato che la quantità di energia necessaria a fornire cibo per una settimana è di cinque volte maggiore di quella che il consumatore trae dal prodotto finale – (2010, What it takes to make that meal, Science,327,809).

Del pari, ogni nostro gesto, da quando ci alziamo fino quando ci corichiamo, comporta l'uso di energia. Persino quando dormiamo, il riscaldamento, il frigorifero o altri apparecchi in funzione consumano energia. E' importante acquisire consapevolezza di ciò, se si vuole riuscire a diminuire i consumi di questa entità che permea ormai tutta la nostra esistenza.

combustibili fossili art 1 F 4 smallCONSUMARE MENO ENERGIA, YES WE CAN

Alcune cifre relative all'anno 2011, dati della Banca Mondiale, dimostrano quanto siano ampi i margini di diminuzione del consumo di energia.

In cima alla classifica mondiale del consumo di energia primaria procapite vi è – sorpresa! - l'Islanda con 17.98 Mtep (Mega TEP, tonnellata equivalente di petrolio, vale a dire, la quantità di energia sprigionata dalla combustione di una tonnellata di petrolio grezzo). Tale primato negativo è tuttavia ingannevole perché le emissioni di CO2 del paese sono assai basse: 6,4 tonnellate metriche procapite. Gli islandesi possono semplicemente permettersi di consumare molta energia perché la traggono in gran parte da fonti rinnovabili (energia dei geyser). E questo la dice lunga sulla strada da intraprendere.

Seguono nella classifica dei consumi procapite i paesi della Penisola Araba (che però hanno alte emissioni di CO2: Arabia Saudita 16,1 tonnellate procapite, Emirati Arabi Uniti 22,6), a loro volta seguiti dal Lussemburgo con 8.02 Mtep ed emissioni CO2 di 20,4 tonnellate procapite (dati 2009), il Canada con un consumo di 7.4 Mtep con emissioni di 15,2 tonnellate (2009), USA con 7.0 Mtep e 19 tonnellate di emissioni. Seguono in classifica alcuni paesi scandinavi: Finlandia con un consumo di 6.35 Mtep, Norvegia 6.03 e Svezia 5,22 che però ha emissioni molto basse di CO2: 4,7 tonnellate procapite. In fondo alla stessa, vi è l'Etiopia con un consumo procapite di 0,04 Mtep e 0,1 di emissioni.

La Cina ha un consumo procapite di energia estremamente basso, ma il consumo totale la colloca al secondo posto nel mondo, dopo gli Stati Uniti (2008, fonte: IEA/OECD).

Eppure, in paesi sviluppati come la Germania il consumo procapite è di 3.75 Mtep (ma le emissioni di CO2 ammontano a 10,1 tonnellate) e in Giappone di 3.58 Mtep (8,6 tonnellate di emissioni).

La classifica dimostra che i margini di contenimento dei consumi di energia sono veramente enormi in tutto il mondo industrializzato e nei Paesi Arabi. I paesi in via di sviluppo hanno margini giganteschi di incremento del consumo, ma dovrebbero farlo imparando dai nostri errori. Se ciò non accadrà, per il pianeta terra e i suoi abitanti potrebbe essere una sentenza di condanna a morte.

I DOCILI SCHIAVIcombustibili fossili art 1 F 5 small

Se calcoliamo quanta energia può produrre un essere umano giornalmente – 80 W - riscaldare elettricamente una piccola stanza richiederebbe il lavoro di 30 schiavi. Viviamo in una società che usa quotidianamente l'equivalente di milioni di schiavi, in forma di energia a basso costo tratta dai combustibili fossili. In Italia vi sono 100 GW di potenza elettrica installata che corrispondono al lavoro di 1,3 miliardi di schiavi umani.
Grazie ai combustibili fossili, di media ogni cittadino italiano ha al suo servizio 55 schiavi energetici 24 ore su 24, 7 giorni su 7 per tutto l'anno, mentre un americano ne ha 135. Il nostro tenore di vita, insomma, farebbe impallidire quello di un imperatore romano.

Il legno ha fornito gran parte dell'energia necessaria sino alla fine del 19° secolo, ma per evitare la deforestazione del mondo in conseguenza dell'aumento demografico si aumentò progressivamente l'uso del carbone o carbon fossile che, rispetto al legno, ha una densità di energia superiore del 50%.

Sebbene l'estrazione ne richieda a sua volta di più (paradosso n° 1) rispetto al legno, quella più potente fonte energetica alimentò la transizione dalle economie artigianali tradizionali a quelle della produzione industriale di massa sino a fornire nel 1900 il 95% della torta globale di energia. La fetta fu in seguito erosa dal sorgere del petrolio, benché nel XX° secolo, la produzione di carbone sia cresciuta di ben sette volte. Attualmente, il carbone conserva il mercato della generazione elettrica, della produzione di coke e di cemento.

FONTI:

Global Energy Consumption, Jana Lippeltand, Maximilian Sindram,
Ifo Institute for Economic Research. CESifo Forum 1/2011

The International Energy Agency : Key World Energy Statistics 2012  

Collapse, Jared Diamonds, Viking Pinguin 2005

*Energia per un mondo sostenibile, Nicola Armaroli, Vincenzo Balzani, Edizioni WILEY-VCH Verlag GmbH & Co.KGaA, 2011, Weinhei