10 gennaio 2023

L’ENERGIA DELL’INCANTO E L’ENIGMA DEL PENSIERO COMPLESSO

Un difficile equilibrio tra problemi che dominano il nostro avvenire

Gli scienziati datano l’età della Terra ha 4,5 miliardi di anni, potremmo dunque dire che i nostri 100 anni di sviluppo industriale possano essere trascurabili secondo la metrica geologica, una delle tante intermittenze passate e future che appartengono alla curva della vita cosmica. Possiamo dedurre che la nostra conoscenza sia piuttosto migliorabile ad oggi, a partire da studiare le dinamiche dell’Universo, come con il meteorite ritrovato in Australia nel 1969 che ci riporta ai primordi, a 7,5 miliardi di anni fa.

Gli studi svolti sul pezzo proveniente dallo Spazio, testimoniamo la presenza di amminoacidi e materiali organici oltre a testimoniare che l’idrogeno e l’elio hanno origini antecedenti al primordiale, al Bing Bang, dunque l’energia potrà essere oggetto di stupefacenti ulteriori scoperte o piuttosto potrà essere un formidabile vettore di grandi avventure nell’Universo?

Abbiamo coniato un neologismo per indicare un’era in cui la specie umana ha iniziato a sfruttare le risorse naturali per ricavare energia, l’Anthropocéne,  ovvero l’epopea del XX secolo e della grandi innovazioni tecnologiche, delle scoperte oltre il fuoco, il vento, l’acqua per garantire una sopravvivenza e migliorare la qualità della vita degli uomini, fino ai confini dell’ignoto mondo quantistico in cui le particelle ci offrono la possibilità di andare oltre, di capire i meccanismi infinitamente piccini, fino a toccare con mano la materia oscura, le regole d’Entaglement con le quali si tenta di comprendere i meccanismi d’interazione dell’infinito che Diràc definì con la sua famosa equazione che tutto riconduce a un ordine matematico ad oggi oscuro qual è la dipendenza di due particelle che, una volta entrate in relazione, restano interdipendenti anche a grandi distanze. Qualcuno, in modo romantico, la ridefinì l’equazione dell’Amore. In questo contesto, l’uomo oggi si trova a confronto con le regole della natura, fredde e affascinanti quanto severe, svelando l’oscuro inganno con cui l’uomo tenta di pilotare il proprio destino. Quanti lo descrivono.

In un contesto estremamente instabile e confuso, si cerca una soluzione alle tante problematiche legate alle risorse energetiche, in rapporto ai contesti in cui si deve necessariamente operare, dall’economia, al fattore di crescita e sviluppo su base ecologica e sostenibile o almeno in rapporto all’ambiente e le necessità di gestire un sistema energetico indispensabile a garantire i tenori di vita ai vari livelli di aspettative e prospettive di crescita secondo i modelli economici, sociali e politici dominanti e molto aggressivi fino a sostenere guerre e strategie di dominio là dove ci sia un interesse, una prospettiva economica spesso occultata da una visione geopolitica, fino a improbabili idee di tutela di una Democrazia studiata al tavolino. Su questi preamboli, si basa una relatività del pensiero, tendente a capire meglio quali siano certe prospettive.

Fino a qualche anno fa si cercava di classificare la qualità della vita di una Società sulla base del PIL pro-capite, sul quale basare aspettative di crescita e dunque anche un’idea di quanto bisognasse sostenerle tramite interventi ai diversi livelli, dall’economia all’energia, partendo dai dati di consumo, come valore dal quale partire per definire strategie di sviluppo.

Oggi si tende a utilizzare il metodo dell’indice di sviluppo umano (ISU) conosciuto come HDI (Human Developement Index), il quale va di pari passo con un altro importante indice: l’Impronta Energetica. All’aumentare del HDI corrisponderebbe un aumento dell’impronta Energetica.

Nasce così il concetto di Sviluppo Umano.

È importante dare una descrizione su come si calcoli lo sviluppo Umano, in sostanza la media geometrica tra:

• Indice di aspettativa di vita
• Indice di reddito
• Indice di sviluppo umano
• Indice di Istruzione

Il valore viene fissato nell’intervallo tra 0 e 1.

Importante è l’esponente di radice con cui si calcola la media geometrica, che varierà secondo il numero dei valori sotto radice. Se sono 2 sarà radice di 2, se sono quattro radice di 4 ecc.

Da questa semplice operazione matematica che può essere eseguita anche con la produttoria in forma algebrica, si capisce come si possano avere differenze rilevanti tra paesi sviluppati, in via di sviluppo e sottosviluppati.

In termini di energia, non sempre il valore pro-capite da un’idea esatta della Società alla quale appartiene, potremmo avere un indice pro-capite basso ma un fabbisogno pubblico alto, non tenendo conto dei consumi industriali, sociali ecc.  Dunque ci sono delle complessità di calcolo che introducono errori e certamente anche speculazioni sulle reali necessità e sull’impronta energetica che certo non nasconde l’evidenza in cui si trovano i paesi in via di sviluppo: Cina, India e Africa, e i paesi fortemente evoluti come l’America tuttavia energivora e inquinante.

Elementi recenti, ci danno una fotografia di come certi paesi sottosviluppati, oggi si trovino ad essere più virtuosi della stessa America, in termini di energia rinnovabile prodotta, poiché favoriti da grandi risorse quali acqua, vento, sole. Il problema è che molto di quanto prodotto va ad appannaggio di pochi, lasciando così irrisolto lo sviluppo equo al quale bisogna tendere per riequilibrare la bilancia del fabbisogno energetico pur con il paradosso in cui vivono: questi paesi producono una quantità di energia che basterebbe per portare allo stesso livello tutta la popolazione senza ulteriori interventi di correzione ma non lo fanno, dunque bisognerebbe investire ingenti somme per produrre quanto necessario.

Le produzioni inquinanti sono in gran parte determinate dalla domanda di energia crescente nel mondo, oggi coperta da fonti convenzionali (petrolio, carbone) e fonti nucleari (reattori di seconda e terza generazione). Serve ragionare in termini seri, partendo dal concetto di intermittenza delle fonti rinnovabili anche se spesso si sente dire che esse siano complementari e sufficientemente affidabili ma purtroppo non è così secondo le tecnologie disponibili (è ragionevole pensare che non si possa coprire il fabbisogno con le rinnovabili). Dunque è certamente auspicabile proseguire nella costruzione di impianti che producano energia da fonti rinnovabili classiche ma anche incentivare la ricerca di nuove tecnologie e materiali, magari andando verso le tecnologie al plasma, pur sapendo che i tempi non saranno brevi e bisognerà ricorrere a un intermedio, un tempo di transizione ragionevolmente pensabile in 70/80 anni.

Quali tecnologie?

Se dovessimo pensare a una tecnologia attendibile, a parte il nucleare di cui abbiamo ampliamente scritto, si dovrebbe certamente parlare di quanto l’universo ci testimonia con quell’elemento che ha risolto molti casi cosmici a partire dalla nascita, l’idrogeno.

H2 ha un valore anche simbolico, per chi ha rudimenti di fisica o chimica, sa che è in testa alla tavola periodica, è un elemento fondamentale che anticipa il litio, altro componente oggi sempre più ricercato.  Sulla Terra è presente ampiamente nell’acqua, nei composti organici e negli esseri viventi, mentre nelle stelle lo troviamo allo stato gassoso, insomma è una molecola universale. Molto spesso si è parlato dell’idrogeno come combustibile per la trazione pesante ma esso può essere usato anche per processi di produzione dell’energia e altro. Ad oggi, la Transizione Energetica prevede forti investimenti sull’idrogeno che ha ancora delle resistenze nel mondo green, a causa di alcuni pregiudizi se non una buona dose di informazioni fuorvianti che transitano nel mondo web. In sostanza vi è una forte resistenza da parte del mondo produttivo delle rinnovabili convenzionali, il quale punta molto sulla diffidenza e la disinformazione per screditare quello che appare come fonte energetica pulita per antonomasia.

Ad oggi si producono diversi tipi d’idrogeno a costi differenti, ammettendo che la produzione odierna ha costi maggiori rispetto ai ricavi. In effetti le tecnologie disponibili sono:

• Estrazione da gas metano ma con il risultato è che viene emessa parecchia CO2. In questo modo si ottiene un idrogeno detto “grigio”.
• l’idrogeno “blu”, invece (che viene comunque prodotto dal metano) viene prodotto con tecniche che rendono possibile la cattura di CO2. In realtà questa “cattura” del carbonio non è ben vista dagli ambientalisti che lo considerano un sistema inutile e costoso. In più, rallenterebbe il passaggio alle rinnovabili.
• l’idrogeno “verde” prodotto dall’acqua con elettricità anche da fonti rinnovabili. Questo tipo di impianto per produzione di idrogeno emette solo ossigeno nel processo. Il punto debole di questo gas è il trasporto. L’idrogeno è molto leggero, ciò determina un processo di trasporto non facilissimo anche se è possibile eseguirlo.  Per i grandi mezzi, è senza dubbio pensabile a breve la bombola di idrogeno, una cella a combustibile che produce elettricità e un motore elettrico, sono per ora il miglior sistema per muoversi a zero emissioni. Un altro uso possibile per l’idrogeno, già in uso, è quello di mescolarlo con il metano in una percentuale del 5% o del 10%. Questa tecnologia viene attualmente sperimentata da Eni/Snam in collaborazione con il colosso francese Alstom per un eventuale sviluppo di una rete particolarmente adatta allo sviluppo di stazioni di rifornimento per treni a emissione zero, progettati per le tratte ferroviarie oggi non elettrificate.

L’idea di energia dovrebbe sovrastare quella di ecologia, restare a un livello superiore in quanto legata al concetto di benessere umano, di equità, di uguaglianza, mentre oggi si assiste a un allineamento del pensiero, a un appiattimento del senso critico, a una destrutturazione del razionale, della visione d’insieme. È chiaro che se non si raggiungerà un equilibrio dello sviluppo umano mondiale, ogni sforzo volto al ridurre il tasso di inquinamento sarà vano, le Società in via di sviluppo non arresteranno i loro processi di crescita poiché è anzi tutto innaturale.

Gianluca Gennai