La costosa follia delle energie alternative


L’energia è un bene strategico da cui dipende sia la prosperità economica che la sostenibilità ambientale. Chi si occupa di ambiente e sviluppo dovrebbe quindi mettere al primo posto la ricerca di nuove fonti di energia, che siano ad un tempo più economiche e sostenibili. Purtroppo si è affermato un ambientalismo ideologico che ha più interesse a mettere sotto accusa l’economia capitalista che a trovare delle soluzioni efficaci. Esso ha condannato le principali tecnologie sviluppate negli ultimi decenni e ha imposto delle costosissime non soluzioni che lasciano i problemi immutati o addirittura li aggravano. L’energia eolica e fotovoltaica, i biocarburanti e l’auto a idrogeno, nonostante le enormi risorse pubbliche impiegate, non sono in grado di sostituire le normali centrali elettriche o di diminuire il consumo dei combustibili fossili.


Energia eolica.
L’Europa si è data l’obiettivo di coprire il 20% della produzione di energia con le fonti rinnovabili entro il 2020. Questo obiettivo praticamente è già stato raggiunto grazie ai forti incentivi pubblici e ai costi impropri addossati alle famiglie, che in Italia pagano 100 Euro all’anno in più sulle bollette elettriche. Adesso l’obiettivo, da raggiungere entro il 2030, è stato portato al 32%.
Ma potenza installata non significa energia elettrica prodotta. In Europa tra il 2003 e il 2007 la percentuale di tempo in cui gli impianti eolici funzionano alla massima potenza è stata inferiore al 21% (Vedi l’articolo “Energia: l’illusione delle soluzioni facili” pubblicato da LeScienze nel mese di settembre 2012). In Italia, dove le condizioni di vento sono molto meno favorevoli tanto che non sono mai stati costruiti mulini a vento, questa percentuale dovrebbe essere più o meno dimezzata.
Inoltre gli impianti eolici producono la loro energia indifferentemente di giorno, di notte e nei giorni non lavorativi. Ma le notti (dalle sette alle sette) e i giorni non lavorativi costituiscono i due terzi del tempo. E dato che in queste ore e in questi giorni l’offerta di energia elettrica di solito supera la domanda, produrre dell’energia in più non serve a nulla.
Le centrali elettriche sono strutture molto grandi, e le operazione di accensione e spegnimento richiedono ore di tempo e logorano gli impianti. Quindi le grandi centrali non possono essere spente alla sera e riaccese alla mattina. La situazione è simile a quella di un’auto ferma davanti al semaforo. Quando l’auto è ferma non ha bisogno di alcuna energia. Ciononostante il motore non viene spento per essere riacceso appena torna il verde. Rimane acceso e tenuto al minimo, ma anche così consuma un bel po’ di carburante. Per le centrali elettriche vale lo stesso discorso: di notte e nei giorni non lavorativi rimangono accese e funzionano al minimo. Ma anche così la produzione supera strutturalmente la domanda, e a dimostrarlo ci sono le tariffe elettriche più basse.
Di conseguenza i due terzi dell’energia eolica non dovrebbero essere considerati. Rimane quella prodotta nei giorni lavorativi. Ma si tratta di energia prodotta in maniera discontinua e imprevedibile, su cui non si può fare alcun affidamento. Un’energia di cui si può dire che, ci sia o non ci sia, non fa alcuna differenza.
Ma in Italia per questa energia inutile sono già stati spesi, tra costi diretti e indiretti, un centinaio di miliardi di Euro. Inoltre le società elettriche sono tenute a comprare una quota di energia da fonti rinnovabili tramite il meccanismo dei certificati verdi. E dato che di questa energia non sanno cosa farsene, si rifanno sulle bollette delle famiglie, che per questo sono molto più alte che nel resto dell’Europa. Considerando anche questi costi indiretti, in Italia abbiamo già speso per eolico e fotovoltaico oltre 200 miliardi di Euro, praticamente i cambio di nulla. (1)
Del resto l’energia eolica non è conveniente nemmeno nel paese europeo che ha le migliori condizioni di vento. La Danimarca ha investito molto su questa fonte di energia. Ma anche lì vale il discorso che l’energia prodotta di notte e nei giorni non lavorativi è più dannosa che utile. Inoltre, dato che la quantità non è più insignificante, ogni volta che cala il vento, per non dover interrompere le forniture, la Danimarca è costretta a comprare energia elettrica dai paesi confinanti, senza alcun preavviso e ad effetto immediato, e quindi alle peggiori condizioni di mercato. Questi problemi non ci sarebbero se si potesse immagazzinare l’energia elettrica a costi ragionevoli, in modo da poterla utilizzare quando serve. Purtroppo però non ci sono modi convenienti di immagazzinare grandi quantità di energia elettrica, nemmeno in un futuro prevedibile (vedi l’articolo di LeScienze “Imbrigliare il vento” del mese di maggio 2012).
Inoltre l’economia, per produrre le risorse economiche che sono state spese, ha dovuto consumare dell’energia; energia che dovrebbe essere sottratta a quella utile prodotta. Alla fine cosa rimane? E poi c’è il danno ambientale costituito da centinaia di torri di cemento, visibili da decine di chilometri di distanza, che deturpano il paesaggio, compresi siti archeologici di importanza mondiale come quello di Agrigento. E come se non bastasse, i finanziamenti pubblici per questi impianti inutili hanno creato degli spazi per molte speculazioni, comprese quelle della mafia.


Energia fotovoltaica
Un discorso analogo vale per l’energia fotovoltaica. Anche qui bisogna sottrarre dal conto l’energia prodotta nei giorni festivi o non lavorativi. E anche qui l’energia che rimane è prodotta in una forma inutilizzabile. La produzione parte da zero alla mattina, raggiunge il massimo a mezzogiorno, e torna a zero alla sera. Ma non è questo l’andamento dei consumi elettrici. Inoltre la produzione dipende dalla presenza o meno delle nuvole, e quindi è anch’essa discontinua e imprevedibile. Infine gli impianti eolici e fotovoltaici devono essere comprati all’estero!
E’ difficile immaginare una politica energetica più autolesionista di questa.
A conferma che le rinnovabili non servono a nulla, sta la constatazione che non sono in grado di sostituire le centrali normali elettriche alimentate da combustibili fossili. E allora, a che cos’altro servono?


Biocombustibili
I biocombustibili sono un’altra vera e propria follia. Nell’anno 2010 la produzione di biocombustibili negli Stati Uniti è stata pari a 49 miliardi di litri, a fronte di un consumo di 550 miliardi di litri di benzina e gasolio. Considerando che un litro di etanolo fornisce ad un veicolo solo i due terzi dell’energia prodotta da un litro di benzina, questa quantità rappresenta il 6% del fabbisogno di carburante. Un risultato che è stato ottenuto solo grazie ai massicci sussidi del governo americano. Per produrre questo etanolo viene usato il 40% del mais, con la conseguenza di far lievitare i prezzi delle derrate agricole e di creare un’enorme zona morta nel Golfo del Messico a causa della grande quantità di fertilizzanti impiegati (informazioni tratte dall’articolo “Biocombustibili: una promessa non mantenuta” pubblicato da LeScienze nel mese di ottobre 2011).
Secondo numerosi studi un litro di etanolo richiede più energia per essere prodotto di quanto ne fornisca durante la combustione, e anche negli studi più favorevoli il guadagno energetico è appena percettibile (vedi l’articolo di LeScienze: “Etanolo tra mito e realtà” pubblicato nel mese di aprile 2007).
Quindi di nuovo un contributo nullo al problema dell’energia, ma per il quale sono state impiegate enormi risorse naturali (13 milioni di ettari di terreno agricolo), a cui vanno aggiunti i sussidi governativi e il maggiore costo del mais pagato dai consumatori. In realtà l’aumento del prezzo dei cereali è l’unica vera conseguenza di questa operazione, che si configura come una speculazione sui prezzi che ha preso a pretesto le motivazioni ambientali per sottrarre dal mercato un’enorme quantità di prodotto.
Produrre l’etanolo dalla cellulosa potrebbe sembrare una soluzione migliore. Quantomeno non verrebbero distrutte delle derrate agricole. La campagna produce infatti una grande quantità di residui cellulosici che non possono essere usati nemmeno come mangimi. D’altra parte non è vero che questi residui vegetali siano inutili. Infatti sottrarre grandi quantità di residui vegetali che migliorano la qualità del suolo quando si decompongono, potrebbe accelerare il degrado del terreno e renderlo incapace di sostenere la crescita di nuove colture. La conclusione è che anche con i residui vegetali non si potranno mai produrre grandi quantità di biocarburanti. Inoltre, nonostante che molti ci abbiano provato, nessuna azienda è riuscita finora a sviluppare un procedimento praticabile per una produzione industriale. Una produzione cioè che sia conveniente sia dal punto di vista economico che energetico.
Per quanto riguarda l’etanolo da canna da zucchero, la sua produzione sul piano economico si è dimostrata conveniente. Il Brasile qualche anno fa produceva 26,5 miliardi di litri di etanolo da zucchero di canna ogni anno, ma al prezzo di convertire grandi superfici di foresta tropicale in terreno per coltivazioni. Il danno ambientale è enorme, anche in termini di una maggiore produzione di anidride carbonica.
Infine le alghe. Le alghe hanno la capacità di sfruttare il triplo della radiazione solare e di produrre biomassa in maniera molto più efficiente del mais e della canna da zucchero, e possono essere irrigate con acqua di mare o liquami. Si potrebbero usare per queste coltivazioni anche delle aree desertiche. Ma il problema è la trasformazione delle alghe in etanolo. Nonostante gli investimenti e i contributi pubblici, le aziende del settore sono ancora molto lontane da una produzione industriale dal costo accettabile. Ecco in proposito il parere di Vinod Khosla, un investitore specializzato in tecnologie ambientali: “Prendiamo le tecnologie per l’estrazione di combustibili dalle alghe: ne ho viste decine, ma nessuna sostenibile dal punto di vista economico. E non è tutto: analizzando i costi, non ho mai visto un ipotetico punto di svolta che possa migliorare di cinque volte l’efficienza dei processi” (vedi l’intervista di Mark Fischetti pubblicata su LeScienze del mese di marzo 2011).


Auto a idrogeno
Infine un’altra grande utopia è quella dell’auto a idrogeno. L’idrogeno brucia combinandosi con l’ossigeno e produce solo qualche goccia di acqua calda. Per questo l’idrogeno è diventato un’icona dell’ambientalismo.
Sull’auto a idrogeno sono state riposte molte speranze e sono stati fatti colossali investimenti (tutti pubblici!), forse superiori ai 200 miliardi di dollari. L’idrogeno a bordo dell’auto verrebbe trasformato in energia elettrica in una cella a combustibile, una strada per arrivare alla trazione elettrica.
Ma sulla Terra non ci sono giacimenti di idrogeno e questo gas bisogna ricavarlo da altre fonti. Il modo più economico è produrlo a partire dal metano a costi quattro volte superiori e con una perdita del contenuto energetico di quasi il 50%. Ma allora, perché non usare direttamente il metano? Altrimenti l’idrogeno può essere prodotto per elettrolisi, cioè scindendo le molecole dell’acqua nelle sue componenti, l’idrogeno e l’ossigeno. Ma serve molta energia elettrica. Infine il vapore d’acqua si scinde spontaneamente in idrogeno e ossigeno quando viene scaldato ad una temperatura di almeno 800 C°. Ma di nuovo occorre dell’energia in una forma pregiata e costosa, e circa la metà di essa servirebbe a produrre ossigeno. E poiché l’ossigeno ha un mercato limitato, anche qui metà dell’energia andrebbe perduta.
Ma l’idrogeno, oltre a non essere una nuova fonte di energia, è anche il mezzo meno adatto per immagazzinarla, dato che ha una bassa capacità energetica. E a rendere questo gas ancora più problematico, c’è il fatto che per essere liquefatto esso deve essere raffreddato almeno fino alla temperatura davvero bassa di –252,77 C°.
Quindi anche liquefare l’idrogeno per ridurne il volume è molto costoso ed è necessario un impianto di raffreddamento sofisticato, che a sua volta consuma molta energia. E un impianto che dovrebbe funzionare sempre, anche quando l’auto è ferma, e in maniera impeccabile. Perché se la temperatura dovesse superare il limite del passaggio di stato, l’idrogeno passerebbe istantaneamente dallo stato liquido a quello gassoso, e aumenterebbe di decine di volte il suo volume con un’immane esplosione.
Un altro modo per liquefare l’idrogeno è comprimerlo a 700 atmosfere, ma di nuovo è necessaria una grande quantità di energia. Inoltre l’idrogeno, anche liquefatto, a parità di energia contenuta occupa un volume cinque volte superiore a quello della benzina. Quindi è necessario un serbatoio molto grande e in più massiccio e pesante, perché possa contenere con sicurezza una simile pressione. E l’auto a idrogeno dovrebbe essere a sua volta grande, robusta e pesante per trasportare un tale carico. Ma allora consumerebbe ancora più energia, avrebbe bisogno di un serbatoio ancora più grande ecc.
Una volta caricato sull’auto, l’idrogeno dovrebbe essere trasformato in elettricità in una cella a combustibile, e l’elettricità così prodotta alimenterebbe il motore elettrico. Il rendimento di questa trasformazione è di circa il 50%, e ciò significa che metà dell’energia andrà perduta (e a questo punto rimarrebbe solo un quarto dell’energia del metano). Ma oltre a questo le celle a combustibile hanno un altro problema: non solo sono dispositivi molto sofisticati e per adesso di costo proibitivo, ma la loro componente principale è la spugna di platino. E anche ammesso che tutti gli altri problemi possano essere risolti, semplicemente di platino non ce n’è abbastanza. Il platino è un metallo molto più raro dell’oro. Se ne può trovare una quantità sufficiente per qualche prototipo, ma come si può pensare che ce ne sia abbastanza per centinaia di milioni di auto in modo da sostituire l’attuale parco macchine? E se l’auto a idrogeno non è proponibile come sostituto delle attuali automobili, a che cosa dovrebbe servire? Per non dire del fatto che un impianto dell’ultra super freddo dovrebbe convivere a breve distanza, sulla stessa automobile, con una cella a combustibile che funziona alla temperatura di 800 / 1.000 C°.
Ma ci sono ancora altri problemi. Come facciamo a far arrivare l’idrogeno ai distributori? Se mantenessimo l’idrogeno allo stato gassoso, bisognerebbe interrare migliaia di chilometri di tubi del diametro di un metro. Altrimenti dovremmo costruire delle tubature che tengano con sicurezza la pressione di 700 atmosfere, oppure che vengano mantenute per tutto il loro percorso ad una temperatura inferiore a – 253 C°. L’auto a idrogeno è davvero la cosa più folle e assurda che sia mai stata immaginata!
Una delle ragioni per cui l’idrogeno viene preferito, è che non è un combustibile fossile. Ma questo significa che sulla Terra non ci sono giacimenti di questo gas. Mentre il gas naturale e il metano non vanno bene perché sono combustibili fossili. Ma questa è la condizione perché siano disponibili! Per il resto il metano è la cosa che più si avvicina all’idrogeno, perché la sua molecola è fatta di un atomo di carbonio e quattro di idrogeno: è quasi tutto idrogeno. Inoltre questo gas è pulito, produce molta meno anidride carbonica del carbone e del petrolio, è molto abbondante e quindi anche poco costoso. Però non lo si può usare perché è un combustibile fossile!


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(1) Secondo un servizio apparso nella prima pagina del Resto del Carlino il giorno 13 ottobre 2016, le energie rinnovabili, tra costi diretti e indiretti, sono costate finora all’Italia 200 miliardi di Euro, e nei prossimi anni dovremo pagarne almeno altri 150 anche senza costruire alcun nuovo impianto. Per sostenere le energie rinnovabili le famiglie italiane pagano ogni anno 12 miliardi di Euro in più di costi indiretti.