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ENERGIE RINNOVABILI
I Cambiamenti Climatici Impongono di Abbattere le Emissioni e di Adottare Scelte Etiche


Nazzareno Gottardi

Convegno Internazionale “SCEGLI RINNOVABILE” , Montecatini 16-18 aprile 2010
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4. La sindrome di Venere?

Non è per fare del catastrofismo gratuito ma io appartengo a quelli che vedono molto chiaramente il rischio del circolo vizioso che può precipitare il nostro pianeta nella cosiddetta "sindrome di Venere" 15

Facciamo una piccolissima e grossolana analisi tanto per spiegare il concetto:

1. La produzione di energia dal fossile genera CO2 che entra nell'atmosfera e causa un aumento di temperatura del clima.

2. Il riscaldamento del clima fa alzare anche la temperatura degli oceani e, per una inevitabile legge fisica, la CO2 colà immagazzinata si libera ed entra nell'atmosfera aumentando quindi l'entità dell'effetto serra. Il nuovo aumento di temperatura si ripercuote a sua volta sull'aumento di temperatura degli oceani che liberano altra CO2 ....... etc.

3. Ma non è tutto qui. L'aumento di temperatura degli oceani alla fine causerà lo sciogliersi del “permafrost”, quello strato di ghiaccio, suolo e rocce giusto sotto la superficie della terra nelle zone artiche dove la temperatura non supera lo zero. Esso contiene Clathrate in cui vi è un'altissima concentrazione di metano, un altro potentissimo gas serra. La quantità globale di metano racchiuso nel permafrost è talmente elevata da poter divenire la prossima sorgente di energia fossile sostituendo tutte le altre per un paio di secoli! 16

Esso potrebbe liberarsi in quantità incalcolabili accelerando ancora di più l'aumento di temperatura in un nuovo circolo vizioso.

Ghiaccio in fiamme
4. L'aumento di temperatura fa sciogliere i ghiacci sia sul mare che sulla terra ferma liberando la superficie sottostante.
La superficie dell'acqua presenta alla radiazione solare incidente un albedo17 più basso e quindi assorbe più energia aumentando la temperatura globale degli oceani, sciogliendo più ghiaccio ed influenzando le correnti marine.
Effetto serra nei pianeti dell'universo

La scomparsa dei ghiacci sulla terra ferma ha un effetto ancora più grande poiché l'albedo del suolo è ancora più basso: entrambi questi riscaldamenti si aggiungono al circolo vizioso. A questo proposito c'è da ricordare che la combustione emette anche particelle come il particolato carbonioso (ai mie tempi si chiamava nero fumo o fuliggine) 18. Queste quando raggiungono la superficie del ghiaccio avendo un albedo quasi nullo assorbono una grande quantità di energia solare che trasmettono al ghiaccio accelerandone il discioglimento. Etc.

L'insieme del processo testé descritto potrebbe segnare la fine della vita sul nostro pianeta. Certamente un pessimo modo di caratterizzare la più recente, la più più corta e probabilmente l'ultima era geologica del Cenozoico: l'Antropocene, come il premio Nobel della chimica Paul Crutzen lo chiamò 10 anni fa.19

In realtà qualcosa di simile è già successo nella storia della terra, nell'Eocene (tra meno 54 e 34 milioni di anni fa). Le cause sono ancora ignote ma si sa che la temperatura media ai tropici era di 40 °C ed ai poli di 15-20 °C. Nonostante queste temperature non sembrino eccessive i reperti geologici mostrano che allora ci fu l'estinzione della maggior parte delle specie viventi20.

Ammettiamo pure, per assurdo, che questa produzione di CO2 non sia così enorme come la si dipinge: ma per quanto piccolo sia questo effetto esso è certamente nocivo; perché dobbiamo aggiungerlo alle cause naturali?

Non si vede che questo è un problema morale?

La terra non è come una stanza piena di fumo che possiamo ventilare di tanto intanto aprendo una finestra. Essa è piuttosto un'astronave ermetica. Gli esseri umani stanno a fatica comprendendo di avere il diritto di non essere fumatori passivi ..... perché dobbiamo continuare ad essere vittime degli scarichi industriali quando siamo certi che tutta l’umanità (ed in numero molto maggiore dell’attuale) potrebbe vivere molto meglio con energia ad Emissione Zero?
5. Le emissioni che non si citano di sovente

Il problema delle emissioni non è soltanto legato al riscaldamento del clima. Ci sono altre emissioni inquinanti e comunque dannose per l'umanità che vanno ridotte. Ce n'è perfino di quelle che raffreddano il clima. Un esempio tipico sono le ceneri dei vulcani che di in tanto invadono tutta la terra offuscando parzialmente il sole.

C'è per esempio anche un gas, l'anidride solforosa, SO2, che è molto dannosa per l'uomo ma ha la caratteristica di raffreddare l'atmosfera; non ci si illuda però, come ventilato da gente del fossile, che esso possa compensare l'effetto della CO2 21.

In particolare tra le emissioni provenienti dalla combustione delle energie fossili e che devono essere ridotte drasticamente ci sono anche quelle radioattive. Sì, sì.... leggete correttamente: radioattive dalle centrali a carbone!

Quanti del pubblico conoscono che nel carbone ci sono significative quantità di uranio e di torio? Che le si ami o le si odi, le centrali nucleari gestite secondo le norme internazionali di protezione non hanno emissioni significative. Le dosi sono molti ordini di grandezza al di sotto dei limiti accettabili.

La radioattività prodotta dai materiali contenuti nelle ceneri delle centrali a carbone, che oltre agli elementi menzionati contengono radio e prodotti di decadimento in equilibrio con l'uranio, invece no. Essi vengono diffusi in buona parte con i fumi e la loro attività globale è superiore a quella dei prodotti radioattivi che sfuggono alle centrali nucleari di pari potenza22.

L'energia che si può produrre con l'uranio ricavato dalle ceneri delle centrali a carbone è dello stesso ordine di grandezza di quella prodotta dal carbone che ha generato le ceneri!23 Ce n'è talmente tanto che le ceneri sono state oggetto di studio fin dall'inizio dell'era nucleare come sorgente di combustibile per alimentare i reattori. Questo fatto è noto da decenni: il continuare a tacerlo o minimizzarlo è immorale!

Ed è immorale anche minimizzare od ignorare le emissioni dovute all'estrazione dei combustibili fossili ed al loro trasporto. Nel gran chiasso anti-teoria del riscaldamento globale si perde ogni minimo accenno all'inquinamento dell'ambiente attorno ai campi petroliferi e lungo il percorso delle pipeline ed a quello ancor più grave degli incidenti di trasporto. Basti ricordare quello della Nave Valdez della Exxon nel 1992 da cui, ancor oggi, l'ecosistema non si è ripreso.

6. I rimedi?

6.1 Sequestro e stoccaggio della CO2

Da qualche anno si parla sempre di più di ridurre l'entrata della CO2 nell'atmosfera mediante questo metodo. Sequestrare è certamente lodevole ma, la mia opinione è che esso serva principalmente per fare continuare l'impiego del fossile e presenta delle incognite notevoli. Io vedo soprattutto con sospetto il confinamento nelle cavità sotterranee, nelle miniere e nei giacimenti di petrolio esauriti.

Per me è solo un differire il problema. La terra non è una bottiglia ermetica. Anche le bottiglie comunque si rompono. Prima o poi l'anidride immagazzinata tornerà nell'atmosfera.

Rammento il lago Nyos, un lago di origine vulcanica nel Cameroon24: un grandissimo deposito naturale di CO2. Nel 1986 una bolla di anidride carbonica, probabilmente liberata da una frana, uccise 1700 persone e 3500 animali da allevamento.

Certo una piccola fatalità ma ……. vista la fragilità della crosta terreste lascia supporre il peggio anche per il miglior stoccaggio ed ammonisce per il rischio di liberare di colpo miliardi di tonnellate di CO2.

Forse suonerà lapalissiano ma non ci sono dubbi, il miglior sequestro della CO2 e di tutte le altre emissioni solide o liquide è l'arresto più rapido possibile della loro produzione!

Ma se si vuole proprio immagazzinare la CO2 l'altro metodo certamente lento ma più sicuro è di piantare i miliardi di alberi che l'umanità ha distrutto nel corso dei secoli ed arrestare immediatamente lo scempio delle foreste vergini. Per far questo si potrebbe cominciare col pagare alle popolazioni da dove viene questo legname un contributo in denaro perché arrestino il taglio degli alberi. Questa non è un'utopia. Un tale progetto esiste: è il REDD (Reduce Emissions for Deforestation and Degradation) sotto l'egida delle Nazioni Unite25. Basterebbe implementarlo.

6.2 Energia nucleare?

No, adesso non più, grazie! E perché proprio io nucleare incallito dico questo?

La ragione è che, sebbene confermi che il nucleare non produce emissioni di gas serra26, non posso negare che esso produca rifiuti radioattivi.

Potrei argomentare, per cognizione di causa, che il problema dei rifiuti sia un'esagerazione orchestrata dai cartelli del fossile e che per molti decenni a venire possono essere relegati in maniera sicura nei loro contenitori senza ricorrere a complicati e costosissimi depositi, ma non posso non ammettere che essi rappresentano sempre un pericolo, per quanto piccolo esso sia, di essere diffusi in un incidente. Resta inoltre la spada di Damocle della macro-emissione di prodotti di fissione in un grosso incidente nucleare che certamente non danneggeranno il clima della terra ma creeranno terribili problemi agli esseri viventi.

A questo punto del discorso non posso ignorare la grande agitazione del nostro Paese per la prevista costruzione di quattro centrali nucleari basate su reattori del tipo EPR.

Rischiando di alienare la simpatia dei "verdi classici", che credono nel rinnovabile (come me) ma aborrano il nucleare, devo dichiarare per dovere professionale che, ammesso che non ci fosse altra energia a parte di quella fossile, non avrei alcun dubbio: anch'io sceglierei il nucleare.

Invito "i verdi classici" a leggere nel documento indicato in nota le ragioni tecniche di questo mio atteggiamento da "verde nucleare" 27.

A parte la sicurezza ci sono però altri problemi. Per esempio: mentre è certo che, come vedremo tra poco, l'umanità dispone di energia pulita a bizzeffe non abbiamo più neanche l'ombra del know-how nucleare. Perché dobbiamo avventurarci in questo progetto, nel migliore dei casi obsoleto, facendoci costruire da altri sul nostro suolo quattro "cattedrali nel deserto" quando gli altri le chiudono? Chi ha interesse in una scelta così anacronistica? Quale sarà il loro vero costo?

A proposito di deserto: faccio ancora una volta notare che l'Italia possiede 16000 km2 di terre aride e semi-aride. Per produrre l'energia elettrica promessa dalle quattro centrali, alla potenza complessiva di 6,6 GW, basterebbe meno del 5% di quella superficie arida. Quel che si richiede è di coprire quella superficie con captatori fotovoltaici e/o con sistemi a concentrazione dell'energia solare addizionati di apparati di stoccaggio e riconversione per sopperire alle richieste degli utenti nelle ore di assenza del sole. Il tutto può essere prodotto “in casa” con l'impiego di manodopera nazionale.

Ecco allora che qui rinnovo l'invito ai nostri governanti fatto durante il convegno dell'anno scorso28 di finanziare, almeno in parallelo a queste centrali, un sistema pilota di grande potenza (500MW) per dimostrare la fattibilità della produzione di energia elettrica dal sole su grande scala e la costituzione di un primo nucleo di maestranze specializzate per l'eventuale (io spero inevitabile) espansione in questo settore.

Non si tratta di una richiesta assurda: il “Crown Estate” (l'amministrazione delle proprietà della corona inglese) a cui appartengono le superfici delle acque marine inglesi ha messo a concorso i contratti di sfruttamento per produrre energia eolica in mare aperto. L'intenzione è di installare, in 10 anni, ben “6000 turbine eoliche capaci di generare circa 30 gigawatt di potenza – sufficiente per fornire un quarto del fabbisogno di energia elettrica del Regno Unito” (citazione da 29).

Questa decisione dovrebbe far riflettere la nostra amministrazione perché la cifra necessaria per questo progetto si aggira su ben 85 miliardi di euro, molte volte di più di quella prevista per la costruzione delle quattro centrali nucleari EPR.

L'Inghilterra non è certo un paese di grulli che vanno ad investire una simile somma se non ci fosse un tornaconto per l'economia del Paese.

Scegliendo un progetto di produzione su larga scala di energia elettrica dal sole, almeno in tandem, dovrebbe mostrare che anche il nostro governo è veramente interessato a soluzioni alternative. Non c'è niente da perdere, anzi....... anche se banale e ripetitivo devo insistere nel dire ai nostri governanti che, oltre all'enorme disponibilità, il vantaggio più importante è rappresentato dal fatto che il sole ed il vento non avranno mai né rifiuti radioattivi né incidenti nucleari30. Pare poco?

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Note

15. Sul pianeta Venere l'effetto serra è talmente elevato che la temperatura rimane costante ed uniforme a 460 °C.
16. Secondo Tim Collet, citato da Fred Pearce in: "The next fossil fuel". NewScientist. 24giugno 2009.
17. Albedo: un parametro legato alla riflettività di una superficie. Più è basso e più energia viene assorbita dalla stessa.
18. V. Ramanathan1 & G. Carmichael: “Global and regional climate changes due to black carbon”; Nature Geoscience 1, 221 - 227 (2008) .
19. Quello che ho descritto qui è un processo piuttosto caricaturale per mettere in evidenza il pericolo che la terra sta correndo. Descrizioni più corrette sono oggi disponibili ovunque. Per il bilancio energetico del sistema Sole-Terra suggerisco di consultare la voce dallo stesso titolo su http://it.wikipedia.org/wiki/Bilancio_energetico_Sole_-_Terra, concisa, chiara e corretta.
20. NewScientist, 21 giugno 2008, pag. 34
21. Anil Ananthaswamy: “Smoke bomb: The other climate culprits”; NewScientist No. 2748; February 2010.
22. J.P.McBride, R.E. Moore, J.P. Witherspoon, R.E. Balnco: "Radiological Impact of Airborne Effluents of Coal-Fired and Nuclear Power Plants". Oak Ridge National Laboratory"; Report ORNL-5315 (August 1977).
23. Alex Gabbard: “Coal Combustion: Nuclear Resource or Danger?” . Oak Ridge National Laboratory REVIEW. Volume 26 Numbers Three and Four, 1993.
24. http://en.wikipedia.org/wiki/Lake_Nyos.
25. http://www.un-redd.o r g/ (International Environment House, Geneva, Switzerland)
26. Con questa affermazione contesto quello che normalmente viene detto anche a proposito delle energie rinnovabili che, sebbene poca, producono anche anidride carbonica. Io sostengo che eventualmente questo succede per il primo impianto di produzione di energia perché deve ricorrere all'energia fossile per essere costruito ma, tutti gli altri impianti verranno costruiti con l'energia prodotta dai precedenti.
27. N. Gottardi:“Ambiente ed Energia, due Diritti Fondamentali dell’Umanità”; Convegno: Investire nell'Ambiente. Pistoia, 8 maggio 2009.
28. Ibidem.
29. Justin Mullins: “Farther, Deeper, Faster”; NewScientist; 27 marzo 2010
30. Questo non vuol dire che l'energia nucleare sarà certamente bandita per sempre: supponiamo infatti di proiettarci in un mondo futuro basato su energia ad emissione zero di gas serra prodotta in massima parte dal sole. Essa sarà certamente immagazzinata, generata o trasportata tramite un vettore energetico come, ma non necessariamente, l'idrogeno. Ora immaginiamo una serie di cataclismi geologici (vulcani) o siderali (meteoriti) che offuschino il sole per un paio d'anni. È evidente che in un'economia futura basata su un tale binomio, sole + vettore energetico, bisognerà avere a disposizione qualcosa che generi quest'ultimo durante la fase della crisi. Ecco quindi presentarsi la necessità di avere a disposizione un gran numero di generatori nucleari in stand-by di che possano affiancarsi ai generatori eolici per produrre il vettore energetico per quel periodo di emergenza. Per ora però non ci sono in vista meteoriti di massa preoccupante per almeno qualche decennio e, per quanto riguarda l'incognita dei vulcani, se essi si sveglieranno prima che il mondo marci completamente ad energia rinnovabile ci sarà, comunque e purtroppo, ancora molto carbone per svolgere questo servizio. In seguito le generazioni future avranno imparato a coesistere con simili problemi ed affrontarli con obbiettività e per priorità.
Trovapiante