Le fonti rinnovabili possono evitare una crisi energetica?
Durante la depressione degli anni trenta venne coniata l'espressione, "Quando l'America starnutisce, il resto del mondo prende il raffreddore". Oggi, in un mondo più interconnesso e interdipendente, la cagionevolezza economica può diffondersi più rapidamente e più facilmente. Le catastrofi naturali, i cambi di governo e la domanda crescente di determinati beni primari sono fattori che al giorno d'oggi possono avere un impatto su tutti noi. La recente controversia tra Russia e Ucraina ne è un classico esempio - benché la disputa fosse localizzata, gli effetti - soprattutto sull'UE - potrebbero essere ancora molto ingenti. La Russia ha bloccato le forniture per tre giorni interi e, col venir meno della pressione, gli approvvigionamenti ne hanno risentito in Italia, Francia e Polonia. L'11 gennaio il commissario europeo per l'Energia Andris Piebalgs ha confermato che l'energia "ha scalato l'ordine del giorno" fino a divenire una priorità evidente delle politiche comunitarie. Ha fatto presente che, in mancanza di interventi risolutivi, entro 20 anni potrebbe verificarsi "una crisi energetica grave". Le risorse energetiche rinnovabili sono forme di energia che si rigenerano rapidamente mediante processi naturali. Tali fonti possono essere considerate illimitate per tutta la nostra vita e per quella dei nostri lontani discendenti. Tra gli esempi si annoverano l'energia ottenuta dal sole, dal vento, dal mare e dalla crosta terrestre, oltre alle risorse viventi naturali quali le piante. Perché le fonti rinnovabili? L'UE importa il 35 per cento del gas dalla Russia. Qualora quest'ultima decidesse oggi di interrompere tale fornitura, non saremmo in grado di colmare il deficit energetico che ne risulterebbe. I combustibili fossili contribuiscono anche in misura ingente alla produzione di gas a effetto serra. Le fonti rinnovabili di energia generano emissioni molto più basse o pari a zero, una caratteristica che le rende interessanti dal punto di vista degli obiettivi del protocollo di Kyoto. Le strategie europee si incentrano sulla diversificazione delle fonti di energia, ed è in esame un piano a medio termine per la costruzione di un gasdotto per trasportare il gas dal Mar Caspio attraverso la Turchia. Circa l'80 per cento del petrolio europeo proviene dall'altra sponda del Mediterraneo - dal Medio Oriente e dall'Algeria; l'Algeria è la fonte di un ulteriore 20 per cento del gas europeo. La politica perseguita dall'Unione europea prevede il mantenimento di buoni rapporti con tutti questi paesi, ma se in tali regioni si venisse a creare una situazione di instabilità, si presenterebbe un altro potenziale problema. Una fonte tradizionale di energia attualmente considerata sicura è il carbone: l'Europa ne dispone in gran quantità e un approvvigionamento "sicuro" è garantito da Australia e Sudafrica, le cui fonti sono economiche e abbondanti, e i cui governi sono politicamente stabili. Tuttavia, le riserve di combustibili fossili sono limitate. Secondo le stime attuali, le scorte di gas naturale dovrebbero essere sufficienti per circa 60 anni. Quanto costa l'energia? Nel lungo periodo, l'unica energia affidabile sarà rappresentata dalle fonti rinnovabili. Attualmente, le fonti convenzionali costano 0,04 euro a kWh. I costi della biomassa e dell'energia eolica si aggirano tra 0,04 e 0,08 euro, l'energia geotermica e la termica solare concentrata costano tra 0,1 e 0,2 euro, mentre la fotovoltaica ha un costo compreso tra 0,2 e 0,4 euro. La tecnologia che utilizza il moto ondoso è ancora allo stadio di prototipo al momento. Se i prezzi di carbone, petrolio o gas dovessero aumentare, accadrebbero due cose - in primo luogo, i combustibili fossili la cui estrazione è attualmente considerata poco economica potrebbero diventare economici. In secondo luogo, la differenza di prezzo tra le fonti convenzionali e rinnovabili si ridurrebbe. Mano a mano che migliorerà la tecnologia per l'utilizzo delle fonti rinnovabili, tale divario si assottiglierà sempre più. Attuale impiego delle fonti rinnovabili Nei 25 Stati membri dell'UE, il sei per cento dell'energia è rinnovabile o "verde". Se si considera la sola elettricità, le fonti rinnovabili rappresentano il 14 per cento della produzione. Il contributo più ingente a tale percentuale è senz'altro quello offerto dalle grandi centrali idroelettriche nei pressi delle dighe fluviali, che producono quasi l'11 per cento di tutta l'energia elettrica dell'Unione. Tuttavia, la realizzazione di dighe è un processo limitato, e molti dubitano delle credenziali ecologiche delle grandi centrali idroelettriche, benché siano prive di emissioni. L'UE è il leader mondiale nel campo dell'energia rinnovabile. Le fonti rinnovabili di energia vengono incoraggiate attivamente, al pari dello sviluppo e del perfezionamento delle tecnologie rinnovabili per l'incremento dell'efficienza. Gli obiettivi per il 2010 presuppongono un aumento delle fonti rinnovabili dal 14 per cento al 21 per cento della produzione di elettricità. I biocarburanti sono un obiettivo particolare, nel cui caso la percentuale è destinata a salire dall'attuale 1 per cento al 6 per cento nel 2010. Numerosi progetti nel campo dell'energia rinnovabile stanno attualmente ricevendo finanziamenti a titolo dei programmi quadro comunitari di ricerca. Biomassa La biomassa si riferisce all'impiego del legno o dei residui e prodotti del legno ai fini della combustione, a colture energetiche destinate specificamente alla combustione, o alla produzione di rifiuti e biogas a scopo di combustione. Il progetto CHRISGAS è un'iniziativa pilota con sede in Svezia destinata alla produzione di gas ricchi di idrogeno da biomassa di legno, finanziata a titolo del Sesto programma quadro (6PQ) e dal governo svedese. è stato realizzato un sito pilota per la generazione combinata di calore ed energia elettrica, che attualmente fornisce 6 MW di elettricità e 9 MW di calore. I gas ricchi di idrogeno prodotti mediante il progetto CHRISGAS possono essere utilizzati per una molteplicità di scopi, tra cui le celle a combustibile e i carburanti liquidi, ad esempio etere dimetilico (DME), metanolo e gasolio. Il sito è ora in fase di ristrutturazione, allo scopo di migliorare l'efficienza delle attività di ricerca e sviluppo. Il progetto attuale è destinato a protrarsi fino al 2009, e l'impianto rinnovato dovrebbe iniziare la fase di collaudo nel 2008. Due progetti del 5PQ, CLEAN e AFFHORD, hanno studiato possibili soluzioni per ridurre al minimo la schiacciante dipendenza dai combustibili fossili per il trasporto. Sono giunti alla conclusione che i carburanti al biodiesel consentono di diminuire drasticamente le emissioni, e che i combustibili ad alto tenore di DME possono essere utilizzati per l'alimentazione dei veicoli convenzionali apportando modifiche solo marginali alla configurazione dei motori a gasolio. Energia fotovoltaica La tecnologia fotovoltaica utilizza l'energia solare per produrre chimicamente corrente elettrica. Attualmente tale tecnologia rappresenta una priorità per l'UE. Il progetto CONMAN (Photovoltaic Concentrator Systems for Manufacture, ossia sistemi di concentratori fotovoltaici per il manifatturiero), finanziato nell'ambito del 5PQ, ha preso in esame le efficienze dei concentratori fotovoltaici ed è riuscito a ridurre i costi della produzione energetica e dell'installazione. L'Università britannica di Reading, il partner principale, ha costituito una società collaterale, la Whitfield Solar LTD, per lo sviluppo e la produzione delle celle. Nel contesto del 6PQ, due progetti - CRYSTAL CLEAR e FULLSPECTRUM - stanno studiando possibili soluzioni per migliorare l'efficienza in termini sia di fabbricazione sia di generazione. CRYSTAL CLEAR valuta le riduzioni dei costi nella produzione di tecnologia fotovoltaica al silicone, economicamente onerosa, senza pregiudicarne l'efficienza. FULLSPECTRUM si propone di ottimizzare lo spettro solare per le celle fotovoltaiche. Generazione di energia eolica La generazione di energia eolica rappresenta una delle forme più antiche, affidabili ed economiche di produrre energia elettrica rinnovabile. Diversi paesi hanno già investito somme ingenti in turbine eoliche, e la tecnologia ha già compiuto passi da gigante. Nel 1980 la produzione media di energia elettrica di un'unica turbina era di 50 kW con pale della lunghezza di 15 metri. Oggi, la produzione media arriva a 2.000 kW con pale che misurano 80 metri di lunghezza. è in programma l'impiego di turbine offshore con una produzione fino a 5.000 kW a turbina. Il sistema ANEMOS del 5PQ è inteso all'elaborazione di previsioni meteorologiche a breve termine estremamente accurate al fine di massimizzare l'efficienza delle turbine eoliche. Nel 6PQ, il programma DOWNVIND si propone di utilizzare piattaforme petrolifere destinate alla dismissione quale infrastruttura per le turbine eoliche offshore. Energia geotermica L'energia geotermica è la più antica tra le fonti di energia rinnovabile: utilizza il calore presente sotto la crosta terrestre per riscaldare l'acqua che serve ad azionare le turbine. L'impianto attualmente in uso di Soultz in Francia, inizialmente finanziato dal 5PQ, rappresenta una possibilità per la generazione di energia a livello europeo. La tecnica basata su rocce calde secche (hot dry rock) riscalda l'acqua fredda presente nelle fessure. La generazione di elettricità richiede una profondità fino a 5 km per raggiungere le temperature necessarie. L'impianto pilota può teoricamente produrre 6 MW di elettricità. Energia solare concentrata La tecnologia in questione utilizza specchi per riflettere e concentrare i raggi del sole su un ricettore. Il calore raccolto può essere utilizzato per alimentare una turbina e produrre elettricità, per innescare reazioni chimiche o semplicemente per riscaldare ambienti e per cucinare. L'energia solare concentrata offre un potenziale molto interessante per le piccole comunità esposte a una gran quantità di raggi solari, sia nell'UE sia nei paesi in via di sviluppo. Malgrado l'installazione costosa, le spese successive sono ridotti. Il progetto PS10 vicino a Siviglia (Spagna), finanziato dal 5PQ, utilizza una struttura a torre per produrre un generatore in grado di erogare 10 MW, che contribuisce direttamente alla rete nazionale. Il sistema utilizza 624 specchi noti come "eliostati", ciascuno dei quali riflette la luce del sole su una torre alta 100 m. Il calore (fino a 1.000 gradi centigradi) alimenta una turbina a vapore che genera elettricità. Sistemi a torre analoghi possono essere utilizzati per alimentare impianti termochimici, quali la pirolisi del gas naturale per produrre idrogeno (ad esempio, il progetto SOLHYCARB finanziato dal 6PQ), o per sviluppare microturbine solari ibride, quali il progetto SOLHYCO. Energia generata dal moto ondoso L'energia del moto ondoso offre un enorme potenziale, ma fino a questo momento sono disponibili solo modelli prototipi. Il progetto Wave Dragon è attualmente in fase di test al largo delle coste danesi. Il Wave Dragon definitivo sarà una creatura enorme - il prototipo su scala uno a quattro pesa 237 tonnellate, e il funzionamento consiste nell'immagazzinare l'acqua della cresta delle onde all'interno di un serbatoio. L'acqua così raccolta fa girare le turbine nel percorso di ritorno al livello del mare. Il prototipo potrebbe essere utilizzato in numerosi siti di tutti i mari, tranne il Mediterraneo (le onde del Mediterraneo non sono sufficienti). Sono inoltre in corso attività di ricerca su piccoli impianti idroelettrici con turbine alimentate dal flusso fluviale, e su sbarramenti mareali volti a sfruttare le grandi differenze di livello tra le maree. Quanto rapidamente possono essere attuati tali progetti? L'UE è il leader mondiale nel campo dell'energia rinnovabile, e si propone di aumentare annualmente la crescita e la penetrazione in base a una percentuale a due cifre. In regioni quali la Spagna settentrionale, la Danimarca e la Germania vi sono già aree in cui il 15-20 per cento della produzione di elettricità è già completamente rinnovabile, e deriva principalmente dall'energia eolica. L'UE occupa anche il primo posto per quanto riguarda l'impiego del biodiesel. All'interno dell'UE la percentuale dei veicoli utilizzati per il trasporto pubblico alimentati a biodiesel può arrivare anche al 50 per cento. I primi motori di Rudolf Diesel erano effettivamente alimentati con ciò che oggi chiamiamo biodiesel, derivato dall'olio di arachidi. Il biodiesel produce molte meno emissioni e ha un'efficienza equivalente a quella del gasolio convenzionale. Il banco di prova sarà rappresentato dall'impiego di nuove fonti di oli per la produzione del biodiesel. Al giorno d'oggi la sostituzione del diesel fossile con il biodiesel richiederebbe investimenti consistenti in colture ricche di olio. La risposta potrebbe venire dalle alghe, ma la produzione commerciale di olio dalle alghe non è ancora una realtà. Le innovazioni del progetto CHRISGAS hanno portato la tecnologia della biomassa all'apice della realizzabilità commerciale, e lo stesso dicasi anche per i progetti geotermici precedentemente descritti. Nel caso di molte delle altre tecnologie, l'adozione e la realizzazione di modelli commerciali realistici richiede ancora qualche tempo. Inoltre, vi sono alcuni limiti all'utilizzo di determinate tecnologie, ad esempio le fonti che sfruttano i raggi del sole si riveleranno molto più utili in Europa meridionale, dove il sole splende più di frequente, mentre l'energia del moto ondoso avrà un impiego più diffuso nella zona della costa atlantica e del Mare del Nord. Tuttavia, i continui miglioramenti apportati alle tecnologie determinano anche un calo dei costi associati, e rendono tali tecnologie sempre più accessibili. Come aumentare la diffusione dell'energia verde I membri dell'UE incoraggiano attivamente la diffusione dell'energia pulita mettendo a disposizione varie sovvenzioni a favore di questo tipo di energia, tuttavia non esiste ancora un piano energetico comunitario integrato. Il finanziamento delle fonti di energia rinnovabili rivela un tallone di Achille facilmente individuabile, ossia il fatto che si possa ricorrere all'impiego di fonti rinnovabili di energia solo in presenza di sovvenzioni ingenti da parte dell'amministrazione locale o comunitaria. Tuttavia, le ricerche effettuate dall'Agenzia europea per l'ambiente nel 2004 mostrano un quadro totalmente diverso - di fatto, i maggiori destinatari delle sovvenzioni sono le industrie dei combustibili fossili. Un altro modo per incoraggiare la diffusione delle fonti rinnovabili è la revisione del modello di fornitura dell'elettricità. Attualmente, i grandi produttori convogliano l'elettricità verso grandi snodi, di qui alle sottostazioni, poi ad altri centri di smistamento e infine alle abitazioni. Il modello in questione presenta un problema, in quanto ostacola il contributo dei piccoli produttori alla rete elettrica. Al momento si stanno studiando nuove soluzioni per superare anche tale difficoltà. Conclusioni Negli ultimi anni le credenziali ecologiche dell'industria nucleare sono cresciute, ma permangono forti dubbi sulla sicurezza complessiva di alcuni modelli di reattore, e sullo smaltimento sicuro delle scorie radioattive. Se la fornitura di gas dovesse improvvisamente esaurirsi, l'Europa e il resto del mondo si troverebbero a dover affrontare un problema immediato. Tuttavia, ipotizzando che le stime delle riserve di gas naturale siano accurate, abbiamo tempo a sufficienza per perfezionare le fonti rinnovabili mano a mano che le scorte di gas si andranno esaurendo. Un'altra questione è il consumo energetico - oggi, più consumiamo, meno combustibile ci resta. In questo momento è essenziale utilizzare in modo più efficiente le risorse energetiche disponibili. Se riusciremo a ridurre il nostro consumo di energia, saremo maggiormente in grado di adattarci a eventuali cali degli approvvigionamenti in futuro, e in tal senso possiamo offrire tutti un contributo immediato.
