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Gli scenari possibiliI l futuro dell’energia dipen-

de dalle scelte dell’uomo. Ma è vero anche il contrario: il nostro futuro dipende dalle

fonti di energia. Gli scenari trac-ciati dagli esperti per costruire un mondo senza energia nucleare sono quindi estremamente varia-bili proprio perché tutto dipende da chi prende queste decisioni: per i Paesi produttori di petrolio non ci saranno problemi per decenni, per l’industria tutto deriva dai fondi a disposizione, per gli ambientalisti è necessario tenere presente anche le conseguenze per l’intero piane-ta. «Il problema non è la mancanza di petrolio o di altri combustibili per il futuro» dice il presidente di Aspo Italia, l’Associazione per lo studio del picco del petrolio, Ugo Bardi 1 , «ma la volontà politica: puntare sul carbone, dedicarsi alla ricerca di energia “sporca”, cioè difficile da estrarre e anche mol-to dispendiosa, come quella delle cosiddette “fonti non convenzio-nali” di combustibili fossili (scisto, sabbie bituminose, carbone gas-sificato, gas liquefatti: v. mappa a destra) oppure buttarsi sulle fonti rinnovabili? Queste ultime per ora costano più dell’energia da com-bustibili fossili, ma hanno un im-patto molto inferiore sul clima».

Scelta. Le variabili da tenere in considerazione per decidere sono però tante: da una parte l’aumento della popolazione umana e le esi-genze dei Paesi più poveri di “re-cuperare” le differenze di sviluppo rispetto a quelli ricchi. Dall’altra i limiti del pianeta: la scarsità di ri-sorse energetiche, i rischi di inqui-namento e soprattutto l’aumen-to della temperatura atmosferica causato dall’anidride carbonica

L’Australia ospita l’8% dei de-positi di carbone mondiale, circa 76 miliardi di tonnellate. Il 75% del carbone estratto è esportato, per la maggior parte nei Paesi dell’Est asiatico.Dal carbone. Nonostante ci siano state proposte a favore

del passaggio dal carbone alle energie rinnovabili per le esi-genze energetiche, il governo replica che le alternative non fornirebbero alle comunità e al Paese gli stessi benefici del carbone, che potrebbe esse-re trasformato in gas liquefat-to (Lng). In Australia c’è anche il 23% delle riserve provate di uranio (1.243.000 tonnellate).

Lng

Il Brasile prospetta lo sfrutta-mento di numerosi giacimen-ti di petrolio al largo delle sue coste. Le valutazioni dei campi petroliferi arrivano fino a 123 miliardi di barili. Sotto sale. L’estrazione di questo petrolio si presenta

però complessa, perché i de-positi sarebbero a profondità, nel l’oceano, di quasi tre chilo-metri, e poi sotto uno strato di 1.800 metri di sale. La tecnolo-gia si presenta ancora più com-plessa di quella usata nel Golfo del Messico, che ha causato l’esplosione della piattaforma Deepwater Horizon il 20 apri-le 2010.

Petrolio profondo

La politica energetica degli Stati Uniti è sempre stata rivol-ta verso un uso intensivo dei combustibili fossili, sia petrolio sia gas naturale, con una forte dipendenza dalle importazioni.Rischi. La scoperta di enormi riserve di gas di scisto (cioè

gas intrappolato nello scisto, una roccia), in grandi bacini specie negli Stati dell’Est, con-sentirebbe di spezzare questa dipendenza. L’impatto ambien-tale dei metodi di estrazione, come il fracking, è però altissi-mo, soprattutto per l’uso di ad-ditivi chimici, accusati dall’Epa (l’ente Usa per l’ambiente) di cancerogenicità.

Scisto e fracking

Povero di risorse energetiche primarie, il Giappone si è affi-dato per le esigenze dell’indu-stria, dopo la Seconda guerra mondiale, all’energia nucleare. Dopo l’incidente di Fukushima Daii-chi, è probabile che l’ato-mo giochi però un ruolo meno

importante nel mix di risorse del Paese asiatico. Gas liquefatto. È possibile che il Giappone, per le necessità immediate, si rivolga al cosid-detto Lng (liquefied natural gas), gas naturale condensato e raffreddato fino a trasformarlo in liquido, facile da trasportare. Occupa circa un seicentesimo del volume del gas iniziale.

Gas liquefatto

Nell’Alberta settentrionale (Ca-nada) ci sono grandissime estensioni di sabbie bitumi-nose (una combinazione di ar-gilla, sabbia, acqua e petrolio viscoso) da cui già adesso si estraggono circa un milione di

barili al giorno, il 40% della pro-duzione canadese di petrolio. Estrazione “sporca”. Il proces-so di estrazione dalle sabbie genera però quantità elevatissi-me di acque contaminate che, per adesso, sono accumulate in grandi piscine all’aperto. Per produrre un barile di petrolio si devono trattare 2 tonnellate di sabbie bituminose.

Sabbie bituminose

Al di là del petrolio, del carbone e del gas naturale, la Terra ha ancora enor-mi riserve di combustibili fossili di altro tipo. Ecco (nelle schede) le principali.

La mappa delle risorse “non convenzionali”

Sono 3 le strade per sostituire l’atomo: privilegiare il carbone, le fonti “non convenzionali” o quelle rinnovabili.

Artico. Secondo alcune valutazioni, le zone artiche racchiudono circa 90 miliardi di barili di petrolio.

Libia.� Ci sono le maggiori riserve di petrolio in Africa; la loro sorte è legata alla rivolta antigovernativa.

Medio Oriente.� Contiene le più grandi riserve di petrolio, anche se l’instabilità politica ne minaccia la fornitura.

India.� Dal 1971 l’uso dell’energia pro capite è quasi raddoppiato. L’India importa quasi il 30% di energia.

Cina.� È il maggiore consumatore di energia del mondo, ed emette ogni anno oltre 6 milioni di tonnellate di CO2.

Nazioni con fonti non convenzionali

Bacini di gas di scisto

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1 Ugo Bardi

Docente di chimica fisica presso l’Università di Firenze.

Dossier

Focus 224 — Giugno 2011 Focus 224 — Giugno 2011

La CO2 prodotta dalle centrali può essere “catturata” con sistemi innovativi

miliardi di uomini, la maggior parte dei quali nei Paesi meno svi-luppati. E se i Paesi sviluppati non vedranno praticamente aumenti nelle loro necessità energetiche, lo stesso non si può dire dei Paesi non sviluppati: le loro esigenze quasi raddoppieranno 2 .

Tre scenari. Come soddisfare que-ste necessità? Gli scenari possibi-li sono tre. Ci si può affidare a 1) i combustibili fossili “tradizionali” come petrolio, gas naturale ma so-prattutto carbone; 2) le fonti non convenzionali che, secondo molti analisti, sono diffuse praticamen-te ovunque; oppure 3) le energie rinnovabili. Nella scelta tra questi scenari contano ovviamente anche componenti geografiche ed econo-miche.

1) La via del carbone. I Paesi che non appartengono all’Ocse, per esempio, potrebbero scegliere di fare ancora affidamento sul carbo-ne e sul gas naturale. Le nazioni del cosiddetto “Bric” (Brasile, Russia,

India e Cina) sembrano destinate infatti a diventare la nuova loco-motiva dello sviluppo: secondo stime recenti, il 93% della cresci-ta globale dei consumi energetici apparterrà a loro. Per abbassare il rilevante impatto ambientale del carbone, però, le compagnie pe-trolifere e molti centri di ricerca stanno sperimentando metodi di cattura e accumulo dell’anidride carbonica prodotta nelle grandi centrali a carbone o petrolio (non è ovviamente possibile catturare l’anidride carbonica prodotta dal-le piccole fonti, come le case o le auto). Per ora esistono solo 4 im-pianti di questo tipo al mondo, e non tutti i problemi sono risolti.

2) Le fonti non convenzionali. Al-tre nazioni come gli Stati Uniti, l’Australia e la Cina pianificano di rivolgersi a nuove fonti energeti-che, come il metano o il petrolio delle rocce scistose profonde o il petrolio mischiato alle sabbie bi-tuminose. Sono risorse presenti in grandissime quantità (in Cina

(CO2) emessa proprio dai com-bustibili fossili. La prima variabi-le, la popolazione, non smette di crescere: secondo il World popu-lation prospect dell’Onu, nel 2030 la Terra sarà popolata da circa 8,3

h Isole del sole e del vento.� Le Energy Islands. Progettate dall’architetto Dominic Michaelis per sfruttare più fonti energetiche, durante la loro vita operativa non hanno impatto ambientale.

b Gas nascosto.� Un pozzo per l’estrazione di gas naturale in Wyoming (Usa)da giacimenti a oltre 3 chilometri di profondità.

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J

•Energia •Petrolio •Gas •Carbone •Energie alternative •Smart grid •Fonti non convenzionali •Scisto •Sabbie bituminose •Rinnovabili •Lng •Gas liquefatto •Anidride carbonica

Parole chiave per archiviare

http://www.worldenergy.org

2 Fonte

56 Focus 224 — Giugno 2011

Dossier

Le riserve “non convenzionali” sono enormi, ma “sporche”

Per migliorare l’efficienza della produzione e sfruttare al meglio le energie rinnovabili uno dei passi più importanti è trasformare la rete tradizionale di distribuzione dell’e-nergia (quella che collega le cen-trali ai consumatori) in una cosid-detta “smart grid” (v. disegno qui sopra): cioè una rete intelligente.Su misura. Oggi chi consuma ha un contatore, letto periodicamente dal produttore, che così stabilisce quanta elettricità generare. I con-tatori 3 di una smart grid dovran-no fornire in tempo reale il dato sul-la richiesta energetica dei consu-matori. E ogni centrale (e ogni tetto fotovoltaico) informerà su quanto può produrre in ogni istante. I com-puter della rete intelligente mande-ranno così a ogni “nodo” della rete elettrica energia nella quantità giu-sta e con il percorso più breve. Carlo Dagradi

I miracoli della “rete intelligente”

ci sarebbero 30 mila miliardi di metri cubi). Le cosiddette riser-ve non convenzionali potrebbero coprire quindi buona parte delle esigenze energetiche future. Pur-troppo ognuna di queste fonti, no-nostante siano considerate “verdi” persino dal presidente degli Usa, ha un forte impatto ambientale: un recente studio ha ad esempio cal-colato che il potenziale di riscalda-mento dell’atmosfera causato dal gas proveniente dalle rocce sci-stose è maggiore di quello del gas e del petrolio convenzionali e addi-rittura del 20% superiore a quello del carbone. Anche uno dei meto-di usati per sfruttare questi giaci-menti nascosti, il cosiddetto “fra-cking”, o fratturazione idraulica, è potenzialmente molto inquinante e mette in pericolo le falde acqui-fere. I composti chimici usati nel-la fratturazione delle rocce sono infatti, secondo l’Agenzia Usa per l’ambiente, cancerogeni; purtrop-

po, almeno negli Stati Uniti, sono segreto industriale.

La via delle rinnovabili. Le fonti energetiche totalmente rinnovabili (vento, sole, biomasse, idroelet-trico, maree e altre) hanno un im-patto ambientale molto inferiore. Ma soprattutto sono più adatte per andare nel senso voluto da molti esperti di energia, quello della co-siddetta “generazione distribuita”: la produzione cioè di energia non attraverso grandi centrali, ma con decine di piccole centrali sul terri-torio: per esempio piccole centra-li idroelettriche, eoliche o solari, fonti geotermiche o biomasse tutte collegate a una rete intelligente (o “smart grid”: v. riquadro in alto). La generazione distribuita ha in-fatti parecchi aspetti positivi, come la diminuzione della dispersione dovuta al trasporto. e

Marco Ferrari

Gestione della domanda.� Il consumo può essere rimandato a orari in cui c’è meno richiesta, soprattutto di notte.

Sensori.� Individuano cali di tensione, interruzioni, eventuali zone senza energia. E li segnalano alla rete.

a SMART GRID.� Così funziona una rete di produttori e consumatori che gestisce

la domanda e si autoripara.

Nuove risorse.� L’energia prodotta da piccoli generatori industriali o da pannelli solari e immessa in rete riduce la domanda.

Conservazione.� L’energia prodotta in più è conservata in accumulatori

per essere utilizzata più tardi.

Intelligenza elettronica.� Un gruppo di elaboratori elettronici

gestisce tutto in tempo reale.

Zone rimaste senza energia elettrica.

Centrali elettriche

Industrie

Impianti eolici

Case

Interruzioni

Uffici

Pannelli solari

J

Un contatore predisposto alla

smart grid. L’Enel li ha installati a 32 milioni di clienti.

45%La quantità di anidride carbonica

emessa in più dalle sabbie bituminose rispetto al petrolio.

3 Contatore

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Dossier