Energie rinnovabili e pulite. Vorrei sapere quali sono le tecnologie attuali e quali le più convenienti e realizzabili e dove potrei approfondire tale argomento.

Desidero avvisare il lettore che la domanda mi ha colto nel vivo e pertanto la risposta sarà molto dura e molto diversa da quello che ci si potrebbe aspettare. Invito proprio per questo a fare lo sforzo di leggerla tutta, di leggerla criticamente ed a riflettere sull’argomento.

Partiamo da una premessa: cosa si dovrebbe intendere per tecnologia “pulita”?
Certamente la risposta sembra semplice: una che non modifichi l’ambiente. In realtà, se utilizzassi questo modo di vedere le cose dovrei dire che non esiste niente di pulito (e la risposta terminerebbe qui). Per esempio, anche il semplice fatto che necessitiamo di mangiare, ci obbliga a modificare (più o meno pesantemente) l’ambiente in cui viviamo. Un semplice conto sul quantitativo di cereali (grano, mais o riso) consumati in un anno da un uomo, moltiplicato per il numero di esseri umani attualmente viventi in una grande città, ci mostra come siamo obbligati a “sfrattare” tutte le specie vegetali ed animali “inutili”, a vantaggio di quelle che ci interessano per la nostra sussistenza. La situazione diviene addirittura drammatica se consideriamo, poi, cibi “migliori” in posizione più elevata nella catena alimentare (principalmente carne), insieme alle proiezioni sulla vertiginosa crescita della popolazione mondiale prevista per i decenni a venire: dove troveremo tutto lo spazio necessario? Principalmente come abbiamo fatto in passato, ossia modificando l’ambiente, uccidendo flora e fauna inutili alla nostra alimentazione. Dobbiamo allora considerare l’agricoltura ed il mangiare come una attività “sporca”? In generale no, ma sicuramente lo diventeranno nel futuro sovrappopolamento del nostro pianeta e nel generale aumento di benessere (quindi di consumi) previsto nei paesi in via di sviluppo. Su questa base credo sia chiarissima l’affermazione che NON ESISTONO TECNOLOGIE PULITE in assoluto, ma solo tecnologie “meno sporche” di altre. Così come dovrebbe anche essere chiaro come una tecnologia è tanto più “sporca” quanto più viene usata (per esempio ogni singola automobile circolante oggi in Italia è di gran lunga meno inquinante di ogni automobile circolante negli anni ’60, ma il loro numero è talmente aumentato che l’inquinamento atmosferico complessivo è di gran lunga maggiore oggi che allora).

Venendo nello specifico della questione, probabilmente molti riconosceranno che l’energia (al pari di altre risorse, come l’acqua, il cibo, lo spazio abitativo, etc.) è una necessità fondamentale dell’uomo. A mio modo di vedere, questo è una gravissima distorsione della realtà. L’uomo non ha bisogno di energia in quanto tale, ma di servizi come i trasporti, la regolazione della temperatura domestica, etc. (per realizzare i quali occorre energia). Si badi che la distinzione non è cosa da poco; per riprendere l’analogia agricola sarebbe come dire che io ho bisogno di terra, sementi e concime piuttosto che di pane! Le conseguenze di questa visione distorta della realtà dei fatti saranno più chiare nel seguito.

Una tecnologia è tanto più pulita quanto meno consuma a parità di servizio finale. Le leggi della fisica prevedono, come è noto, dei “limiti inferiori” di consumo energetico per ogni tipo di macchina e pertanto ogni macchina NON può essere più pulita di questo limite inferiore. Il bilancio energetico si divide in tre grandi settori all’incirca equivalenti in termini di consumo: trasporti, riscaldamento, usi elettrici (domestici ed industriali) e pertanto ne parlerò separatamente.

RISCALDAMENTO.
Come scritto sopra, il riscaldamento domestico assorbe circa un terzo dei consumi energetici italiani. La cosa grave è che solo recentemente si è incominciata a diffondere la coscienza della sua reale portata, ma ancora il comune cittadino ne sottostima l’entità, ritenendolo una fonte d’inquinamento secondaria rispetto, per esempio, al traffico veicolare. In questo settore è evidentissima la distorsione cui ho accennato sopra: chi vive in una casa vuole un certo comfort termico, e teoricamente non vuole interessarsi per nulla sulla tecnologia in grado di assicurarglielo. Attualmente, invece, quello che il cittadino può comprare è l’energia (elettrica, gas, gasolio) con cui procurarsi autonomamente il comfort termico di cui ha bisogno (attraverso impianti necessari alla generazione del calore). Le aziende energetiche, d’altra parte, hanno tutto l’interesse che il cittadino consumi quanto più possibile, mentre chi fa manutenzione sugli impianti non ha molto interesse a migliorarli e/o sostituirli con altri più efficenti. D’altra parte il cittadino ha interesse a risparmiare, ma non ha né voglia, né tempo, né competenze tecniche per valutare se una soluzione può essere davvero meglio di un’altra, oppure se non si tratta soltanto di un “inganno” pubblicitario. Se invece si diffondessero ESCO (Energy Service COmpany, aziende di servizi energetici), la situazione sarebbe completamente diversa. Una ESCO è una società che vende un servizio, per esempio il comfort termico. Il suo cliente non deve occuparsi di pagare separatamente il gas e la caldaia: paga solo la temperatura che vuole mantenere. La ESCO si occupa sia degli impianti che dell’energia. Ed ovviamente quanto meno energia consuma tanto più guadagna, quindi è fortemente motivata a trovare soluzioni tecniche che siano economiche nell’acquisto ma che funzionino realmente. E la prospettiva del guadagno rende realistico che, all’interno della ESCO, si formino delle figure professionali in grado di scegliere con criterio le diverse alternative possibili. Ovviamente il minor consumo si tradurrebbe in un servizio “più pulito”.
Probabilmente il lettore a questo punto potrebbe chiedersi: d’accordo, questo dal punto di vista logistico-economico, ma concretamente una ESCO cos’altro potrebbero fare per il riscaldamento, se non le classiche installazioni di doppi o tripli vetri e/o di altre forme di coibentazione delle pareti? Non sono forse le moderne caldaie a gas molto vicine al limite fisico teorico del 100% del rendimento nella produzione di calore? A quanto ammontano questi possibili risparmi di combustibile?
In primo luogo le perdite per cattiva coibentazione in Italia sono paurosamente alte, come il lettore può verificare personalmente consultando i link e la bibliografia, quindi anche questa “semplice” operazione potrebbe portare a consumi dimezzati o anche più bassi. Inoltre è chiaro che una ESCO vuole fare un lavoro di coibentazione allo scopo di risparmiare i PROPRI soldi, quindi è certamente in grado di farlo molto meglio di una ditta che dopo l’installazione se ne va, in quanto il guadagno di questi ultimi è più legato alla capacità di convincere il compratore che alle caratteristiche reali della coibentazione. In secondo luogo, è certamente vero che gli impianti moderni sono molto vicini al limite del 100%, ma non bisogna dimenticare che questo limite teorico vale nel caso in cui la produzione di calore interna sia “l’unico risultato” (in senso termodinamico) della macchina. Il calore è una forma di energia “di scarto” (sempre termodinamicamente parlando), per cui sprecare prezioso gas, o preziosa elettricità per produrre calore è stato definito dal fisico teorico Tullio Regge “una bestemmia energetica”. Una pompa di calore, al contrario, sarebbe in grado di pompare dentro casa il calore dell’aria fredda all’esterno della casa. In questo caso il riscaldamento della casa non è “l’unico risultato”, in quanto ci sarebbe anche un raffreddamento dell’aria esterna. Il secondo principio della termodinamica prevede che una pompa di calore (alimentata a gas) possa portare in casa, in condizioni climatiche normali, una quantità di calore 20 volte maggiore della migliore caldaia!! Il problema qui è che le pompe di calore attualmente in vendita sono alimentate a corrente elettrica piuttosto che a gas, elemento che ne riduce molti dei potenziali vantaggi (in primis la possibilità di usare efficientemente il calore di scarto del suo stesso motore termico, calore di scarto che si trova invece nella centrale elettrica e va sprecato).
Molto vicino a quello del riscaldamento è il problema del raffrescamento degli ambienti, divenuto sempre più importante nel corso di questi ultimi anni. Il grave problema, anche qui, è la distinzione fra chi vende l’apparecchio, chi vende l’energia e chi (eventualmente) realizza le opere di coibentazione che sarebbero indispensabili. Finché questi soggetti saranno separati la situazione sarà destinata sempre a peggiorare in quanto apparecchi e coibentazioni più economiche sono più appetibili per il cliente di soluzioni più costose, ma certamente sono anche fatti meno bene. Ed apparecchi e coibentazioni che si pubblicizzano come “migliori”, non è detto che lo siano (mentre purtroppo il cliente non è in grado di verificarlo da solo, né soprattutto in tempi brevi).

ELETTRICITÀ.
In questo campo, se si guarda solo l’aspetto “elettrico”, non c’è molto da fare. L’efficienza delle centrali è abbastanza elevata e vicina ai limiti teorici, ma – ripeto – considerando solo l’aspetto “elettrico” del problema. E che fine fa il “prodotto di scarto” calore? La maggior parte delle volte viene perso. Una soluzione che viene spesso esplorata per evitare questo spreco è il teleriscaldamento, ossia della vendita a privati del calore di scarto delle centrali elettriche. In questo modo si vorrebbe evitare il consumo casalingo dicombustibile, senza incrementare il consumo della centrale. Questa soluzione ha però notevoli svantaggi; i più gravi sono: l’alto costo e la sua inefficienza, poichè il calore non è una forma di energia trasportabile facilmente (e richiede costosi impianti di distribuzione). Sarebbe molto più pulito generare il calore dove serve, ma con una microcentrale elettrica, piuttosto che con una semplice caldaia, e trasportare poi l’energia elettrica. In tutte le situazioni in cui occorre una continuativa produzione di calore (come piscine, ospedali, alberghi, riscaldamento in grandi condomini) ciò sarebbe anche un buon investimento economico, poichè i maggiori costi rispetto ad impianti di riscaldamento “convenzionali” sono ripagati dalla notevole produzione di energia elettrica, la quale è molto più facilmente (ed economicamente) trasportabile nei luoghi di consumo.

TRASPORTO
Il consumo minimo teorico è nullo: sarebbe possibile spostarsi gratis, a patto di ritornare prima o poi al punto di partenza e di avere un mezzo in grado di muoversi senza attrito. Ovviamente è completamente impensabile di realizzare un mezzo in grado di muoversi senza attrito, soprattutto a causa della presenza dell’atmosfera.

Tipicamente quando si parla di trasporto si pensa alle automobili private, ma quanto segue può e deve applicarsi anche al trasporto pubblico alimentato a combustibile. La prima cosa che viene in mente a questo riguardo è l’autoelettrica di cui già si è parlato in questa pagina www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?numero=7800. In quella pagina si è già parlato di quasi tutto quello che c’era da dire, fra cui la costruzione della Smile (una Twingo modificata, a partire da una idea Renault poi abbandonata) da parte della Wenko.

Con grande piacere posso informavi che è successo quanto Edmondo Rizzo ed il sottoscritto avevano scritto sperare avvenisse: pochi mesi fa la Toyota ha messo in commercio una autovettura (la PRIUS) dotata di un motore ibrido benzina/elettrico. Il miglior dato riguardo il quanto sia “pulita” questa vettura è il suo consumo: fa più di 23 km con un litro di benzina nel ciclo combinato! Questo dato è ancora più interessante se si pensa che si tratta di una vettura con 5 posti, un grandissimo bagagliaio e dalle prestazioni elevate (non di una utilitaria): dispone di 65CV sul motore elettrico e 75CV sul motore termico ed ha una coppia di ben 400Nm a soli 1200 giri al minuto (tipicamente una utilitaria ha 50CV ed una coppia di 100Nm a 3000 e più giri al minuto, mentre un’auto di prestazioni elevate ha 100CV ed una coppia di 200, massimo 300Nm a 2000 giri)!! Dispone inoltre dell’importante recupero di energia in frenata. La vettura è in commercio ed il suo costo è in linea con quello di vetture tradizionali equivalenti. In America è stata eletta “Auto dell’anno 2004”, e le vendite sembrano andare così bene che la casa nipponica non riesce a soddisfare gli ordini (o forse semplicemente pensava di venderne ben poche e non di avere questo grande successo).

CONCLUSIONI.
Se il lettore si aspettava che io parlassi, in questa sede, di fonti energetiche futuribili e fascinose (come la fusione nucleare, il fotovoltaico) oppure di vettori energetici oggi altrettanto improbabili (come l’idrogeno) potrebbe essere rimasto deluso. Purtroppo spesso si concentra l’attenzione su di essi, proprio perché talmente lontani dalla realtà da risultare affascinanti sia per la gente comune (vedi i vari servizi giornalistici sul tema) che per il legislatore (come nel caso della follia del 10mila tetti fotovoltaici, immenso spreco di danaro pubblico, come dettagliatamente spiegato nell’ultimo libro citato in bibliografia). Ma il lettore chiedeva di “tecnologie convenienti e realizzabili” e quindi non ne ho parlato. Per la verità non ho parlato nemmeno di due esempi molto belli di come le vere tecnologie “più pulite” siano in grado di mantenersi da sole: una tecnologia “pulita” consuma meno combustibile (o non ne consuma affatto) e pertanto risulta più economica delle sue concorrenti “sporche”. Gli esempi in questione sono quelli dei pannelli solari per la produzione di acqua calda e delle centrali elettriche eoliche, entrambi in crescente diffusione sul nostro territorio. Le ultime, per la verità, sono anche un buon esempio di come nessuna tecnologia possa considerarsi “pulita” in assoluto. L’eolico è stato per anni il cavallo di battaglia di molti sedicenti ambientalisti, che adesso, proprio quanto questa forma di energia comincia a diffondersi, ne segnalano gli inconvenienti sul paesaggio (sic!) e su alcuni stormi di uccelli.

La risposta è già sufficientemente lunga e quindi mi fermo qui. In ogni caso resto sempre disponibile per ulteriori approfondimenti su qualsiasi aspetto di questa questione.

LINK.
Molte informazioni su questi temi possono trovarsi nel sito del Comitato per l’Uso Razionale dell’Energia:
cure.freeweb.supereva.it

La PRIUS è eccellentemente descritta nel sito internet della Toyota americana, ovviamente in inglese. Qualcosa si trova anche in lingua italiana nel “punto-it”. Purtroppo i siti internet non funzionano con tutti i browser, ma per chi è interessato vale la pena di fare la fatica di cercare di entrarci.
www.toyota.com
www.toyota.it

La (Renault Twingo) Smile:
archive.greenpeace.org/climate/smile/index.html
rhlx01.rz.fht-esslingen.de/projects/alt_energy/car/smile.html

BIBLIOGRAFIA.

Dell’editore Bollati Boringhieri:
1) Mario Palazzetti & Maurizio Pallante: L’uso razionale dell’energia.
2) Tullio Regge & Maurizio Pallante: Scienza e ambiente: un dialogo.
3) Maurizio Pallante: Le tecnologie dell’armonia.

Dell’editore La Stampa:
4) Tullio Regge: Gli eredi di Prometeo.

Dell’editore Il Manifesto:
5) Maurizio Pallante: Ricchezza ecologica

Degli Editori Riuniti:
6) Maurizio Pallante: Un futuro senza luce? Come evitare i black out senza costruire nuove centrali (introduzione di Beppe Grillo)