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“Correre verso le rinnovabili perché il tempo stringe”

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A colloquio con Nicola Armaroli, ricercatore del Cnr di Bologna e autore di “Energia per l’astronave Terra” un piccolo caso editoriale da oltre 30mila copie

Nel 2016 il 5% della domanda di elettricità mondiale è stata coperta da fonti rinnovabili, come eolico e fotovoltaico. In Europa il dato si alza al 17%. In Italia? Ad oggi il fotovoltaico copre l’8% della produzione elettrica, una cifra da record globale.  

L’utilizzo di fonti “alternative” non sarà l’unico modo per salvare il pianeta Terra, perché anch’esse richiedono lo sfruttamento di una grande mole di materia e di energia. Ad esempio, per poter produrre componenti necessarie alla trasformazione dell’irradiamento del sole in energia, è necessario utilizzare materie prime minerarie. Elementi che vengono estratti direttamente dalla crosta terrestre, esattamente come petrolio, carbone e gas.

Per poter continuare ad alimentare la nostra navicella spaziale terrestre non è più sufficiente convertire il modo di produrre energia, ma bisogna impostare il nostro consumo energetico quotidiano in modalità “risparmio”.

Ne abbiamo parlato con Nicola Armaroli, ricercatore del Cnr di Bologna e autore, insieme al Prof. Vincenzo Balzani, di “Energia per l’astronave Terra – l’era delle rinnovabili”, edito Zanichelli.

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Nicola Armaroli, avete scelto di intitolare il libro "Energia per l'astronave Terra": perché il nostro pianeta viene identificato come una navicella spaziale? 

Il 15 Febbraio 1990, la sonda Voyager 1 si trovava a 6 miliardi di chilometri dalla Terra. Prima di perdersi nello spazio, inviò una fotografia straordinaria dai confini del sistema solare. In questa foto si vede un’immensità di buio nella quale si staglia un pallido puntino azzurro: è la Terra, unica nicchia di vita in un’immensità di materia inanimata. Quindi abbiamo visto che la Terra è davvero un’astronave e in quanto tale non può attraccare da nessuna parte per fare rifornimento. L’unico contributo esterno che riceve è la luce del sole, per tutto il resto deve fare tesoro di quello che contiene nella sua “stiva” (es. acqua, suolo, foreste, risorse minerarie). Dalla prospettiva di Pale Blue Dot (è il titolo della fotografia, una delle più influenti del XX secolo) comprendiamo l’unica strategia possibile per cercare di risolvere il problema energetico e, più in generale, delle risorse: sfruttare l’abbondantissima luce solare come fonte di energia e utilizzare in modo razionale, sobrio e condiviso le limitate risorse di cui la nostra minuscola astronave dispone.

 

Perché la nostra astronave dovrebbe adottare fonti diverse (o "alternative") per continuare a viaggiare?
Oltre l’80 per cento dell’energia primaria è ancora oggi ottenuta dai combustibili fossili, fonti di energia straordinariamente comode e “dense” che hanno reso possibile un enorme miglioramento della qualità della vita di miliardi di persone in pochi decenni. Ora però sappiamo che occorre affrancarci il più in fretta possibile dai fossili, per varie ragioni: sono disponibili in quantità finite, il loro uso intensivo compromette il clima terrestre, non è più possibile ridurre i danni che causano alla salute, come ha mostrato il caso dieselgate. Siccome il nucleare è una tecnologia finita dal punto di vista economico e tecnico (per approfondire vi consigliamo “Chernobyl trent’anni dopo: il tunnel nucleare” editoriale di Armaroli su Saperescienza.it, ndr) e le altre fonti primarie sono poco flessibili non ci resta che il sole. Questa fonte è l’unica che può fornirci tutto quello che ci serve: elettricità, combustibili e calore. Inoltre il sole invia sulla Terra in un’ora la quantità di energia che l’umanità consuma in un anno e continuerà a brillare per alcuni miliardi di anni. Abbiamo quindi in mano una soluzione fantastica per la transizione energetica: il sole. Sappiamo dove vogliamo arrivare e di cosa abbiamo bisogno, ma servono almeno 30 anni per giungere al traguardo. E dobbiamo correre, perché il tempo stringe.

 

Nel libro, lei e il Prof. Vincenzo Balzani, provate a descrivere possibili scenari energetici futuri, ce li può raccontare?

L’attuale consumo energetico finale di un cittadino europeo è circa 25% elettricità e 75% combustibili. Occorre cambiare questa situazione e rendere la quota elettrica sempre più rilevante per due ragioni: le tecnologie rinnovabili elettriche efficienti e competitive sul mercato esistono già (eolico e fotovoltaico in primis) e i motori elettrici sono molto più efficienti di quelli a combustione. In questa prospettiva, l’espediente per scardinare il dominio dei fossili sarà la mobilità elettrica. Il passaggio ai mezzi elettrici ridimensionerà finalmente il ruolo del petrolio nel portafoglio energetico mondiale, aprendo la strada alla transizione globale per effetto domino. La buona notizia è che la mobilità elettrica sta arrivando; sarà un cambiamento epocale del nostro modo di muoverci, e anche  di vivere.
Detto questo, avremo sempre bisogno di combustibili (forme di energia molto dense e facilmente immagazzinabili), quindi la ricerca scientifica e tecnologica deve fare grandi progressi per rendere possibile la conversione diretta di luce solare in combustibili su scala industriale, per raggiungere il livello di maturità che le tecnologie elettriche hanno già conquistato. A questo riguardo, un consorzio europeo di cui faccio parte, ha proposto alla Commissione Europa un grande progetto in questa direzione (SUNRISE), speriamo di raggiungere l’obiettivo.

 

Ci sono aspetti potenzialmente critici nel passaggio al 100% di energie rinnovabili?

Esistono, e gliene descrivo due principali. Un aspetto tecnico molto critico è quello “materiale”. L’energia solare che cade sulla Terra è più che sufficiente per soddisfare il fabbisogno energetico presente e futuro della civiltà umana. Purtroppo però la luce del sole come tale serve a poco: deve essere convertita in energia utile. E per produrre i convertitori e gli accumulatori di energia utile servono materiali in larga parte di origine minerale. Quindi, in ultima analisi, per produrre energia rinnovabile occorre “grattare” la crosta terrestre esattamente come abbiamo fatto con petrolio, carbone e gas per decenni. Quindi la transizione alle rinnovabili ci svincola dei limiti dell'astronave terra riguardo alla disponibilità primaria di energia (il sole) ma non riguardo alla disponibilità di energia finale, proprio perché l’energia primaria della luce deve essere convertita. Facendo alcuni conti emergono criticità, anche alla luce del fatto che siamo 7,5 miliardi di abitanti e diventeremo 9-10 miliardi. Ad esempio si può stimare che se tutti i 70 milioni di automobili oggi prodotti annualmente fossero elettrici, bisognerebbe aumentare di 20 volte la produzione di litio (necessario per le batterie). La cosa è tecnicamente possibile, ma è evidente che solo un uso razionale delle limitate risorse di questo prezioso metallo permetterà di realizzare la transizione, nell’ambito di un’economia circolare.

 

La seconda criticità?

Il secondo aspetto è legato a un concetto semplice, da applicare a tutte le fonti: per ottenere energia occorre consumare energia. Un litro di benzina venduto in Europa è tipicamente estratto da un pozzo di petrolio in un altro continente, forse in mezzo all’oceano a chilometri di profondità. Ha percorso lunghi tragitti, ha transitato da una raffineria che lo ha trasformato in un “cibo” perfetto per motori. Quindi, un litro di benzina ha consumato molta energia prima di arrivare nel nostro serbatoio. Si calcola che l’energia erogata al consumatore finale debba essere almeno cinque volte quella che è stata spesa a monte, altrimenti, alla lunga, il costo economico e sociale del nostro litro di benzina diventa insostenibile.

 

Considerando le criticità, come si potrà facilitare la transizione?

La transizione energetica sarà possibile solo se utilizzeremo in modo sostenibile le limitate risorse minerarie del pianeta e realizzeremo tecnologie con elevati ritorni energetici. Come già sono, per fortuna, eolico e fotovoltaico.

 

A che punto siamo con lo sviluppo delle rinnovabili in Italia?

L’Italia era partita molto bene con lo sviluppo dell’elettricità rinnovabile ma, negli ultimi anni, abbiamo moderato il passo e rallentato lo sviluppo del fotovoltaico.

 

Quali sono le ragioni?

Perché stanno prevalendo forti tendenze alla conservazione, anche da parte del legislatore. La Strategia Energetica Nazionale è fortemente basata sul gas, una scelta che io giudico miope e persino irresponsabile, perché le credenziali del gas come “amico del clima” si sono fortemente ridimensionate. È vero infatti che produce meno CO2, rispetto a carbone e petrolio, quando viene bruciato, ma le perdite di gas lungo i milioni e milioni di chilometri della rete immettono in atmosfera enormi quantità di metano, che è un gas serra decine di volte più potente della CO2 stessa. Il gas è talvolta indicato come un ponte verso le rinnovabili ma, di fatto, si è già trasformato in un ostacolo alla transizione energetica.

Questo fatto è manifesto nell’ostinazione con cui grandi aziende italiane restano arroccate alla filiera del trasporto a metano. Pensare, nel 2018, che il futuro della mobilità sia il metano ci rende oggettivamente ridicoli agli occhi del mondo (per approfondire: “L’auto dei sogni” editoriale di Armaroli per Saperescienza.it, ndr). Nei listini, ad oggi, non esiste una sola auto italiana di serie che sia ibrida o elettrica. Stiamo perdendo un treno cruciale di sviluppo industriale, nell’indifferenza di buona parte della classe dirigente e imprenditoriale. Io sono molto preoccupato e mi chiedo, ad esempio, cosa ne sarà fra 10-20 anni del distretto emiliano dei motori se non sapremo cogliere il dirompente cambiamento di paradigma industriale ed economico che sta arrivando nel trasporto su strada. O si cambia o si muore.