Il futuro dell’energia è luminoso – prima parte

dal https://comedonchisciotte.orgblog

DMITRY ORLOV
cluborlov.blogspot.com

Esistono numerosi punti di disaccordo sul tema dell’energia, con differenze di opinioni sostanziali e ben motivate fra gli addetti ai lavori. Le persone tendono ad essere accecate da queste [disparità di opinioni], perché questo argomento è allo stesso tempo viscerale (lo si sa molto bene quando fa troppo freddo o troppo caldo, e si è al buio), politico (lo si sa molto bene quando le bollette riducono in miseria) e tecnico (non è necessario conoscere la differenza fra un chilowatt e un chilowattora, o che un terawatt è un milione di megawatt). Ma è molto importante non essere accecati da queste divergenze, perché se in questa discussione si finisce dalla parte del torto, l’impossibilità di accedere a fonti di energia a prezzi accessibili è garanzia sicura di una seria compromissione del proprio stile di vita.

Ma sembra esserci un punto di accordo quasi universale: le forme concentrate di energia, specialmente quella elettrica, sono un ingrediente essenziale della civiltà moderna. Le carenze di carburante e gli aumenti dei prezzi sono una delle principali cause delle rivolte sociali e del caos. Le interruzioni di corrente sono disastrose, soprattutto per gli impianti di produzione industriale che richiedono condizioni di stabilità. Negli ospedali e nei centri medici possono rivelarsi letali. Le interruzioni di corrente prolungate spesso sono causa di rivolte e saccheggi. Senza refrigerazione le scorte alimentari si deteriorano; senza riscaldamento o aria condizionata i centri urbani diventano invivibili. Il commercio, che dipende sempre più dalle reti informatiche decentralizzate per l’elaborazione dei pagamenti e il controllo degli inventari, si ferma. Senza ascensori i grattacieli diventano inaccessibili.

Se le interruzioni di energia elettrica frequenti ma temporenee sono molto fastidiose, un’erogazione di corrente elettrica stabile, ma a prezzi elevati, sarebbe ancora peggio, perché renderebbe interi settori economici (tutti quelli che fanno uso di macchinari industriali alimentati ad energia elettrica) non competitivi a livello globale. A volte, basta una decisione sbagliata. Un esempio: tempo fa, la Lituania aveva deciso di chiudere il suo unico reattore nucleare, perché era un vecchio modello sovietico, RBMK, dello stesso tipo scoppiato a Chernobyl, anche se dotato di numerosi accorgimenti di sicurezza;  in questo caso, però, il vero problema era stato una politica stupida, non la sicurezza. Ora, le tariffe lituane per l’elettricità sono fra le più alte di tutta Europa, in Lituania non ci sono più industrie, e [i Lituani] devono cercare lavoro in Germania.

Un sacco di gente sembra pensare che l’energia riguardi unicamente i combustibili fossili, che sono cattivi perché la combustione dei combustibili fossili causa il riscaldamento globale. È vero, gran parte della nostra energia (e praticamente tutta l’energia per i trasporti) proviene dai combustibili fossili. Ma questi non sono tuttavia così abbondanti come vorremmo e il mondo, in generale, sta esaurendo la base delle risorse dei combustibili fossili molto più velocemente di quanto riesca a scoprire nuove risorse. Generalmente, si concorda sul fatto che, in natura, di tali risorse ce n’è abbastanza per distruggere completamente il clima, se mai venissero estratte. Perciò, l’esaurimento della disponibilità di combustibili fossili e il fatto che la maggior parte delle risorse rimanenti possa rivelarsi troppo difficile e costosa da estrarre è, in realtà, una sorta di benedizione sotto mentite spoglie.

Inoltre, la maggior parte delle risorse di combustibili fossili, per quanto riguarda le quantità dei prodotti utilizzabili, ha ormai superato il picco di massima. La Cina ha compiuto la sua trasformazione in potenza industriale utilizzando carbone abbondante e a basso costo (causando molti disastri ambientali), ma ora l’estrazione di carbone in Cina è in calo. La produzione di benzina, in tutto il mondo, ha raggiunto il picco intorno al 2006. L’olio pesante e la relativa produzione del carburante diesel sembrano aver raggiunto il picco nel 2018. L’estrazione di gas naturale è ancora in crescita,  soprattutto   grazie alla recente produzione russa di gas naturale liquefatto e al gas di scisto degli Stati Uniti, quest’ultimo però è caratterizzato da un trend di esaurimento molto elevato e da una generale mancanza di redditività. Anche se tutti quelli che sono coinvolti nell’industria dei combustibili fossili sono costretti a darne un’immagine rosea (per evitare che i finanziamenti si prosciughino) e noi veniamo sottoposti ad un bombardamento continuo di proiezioni ottimistiche, queste si rivelano spesso esagerate quando vengono riviste con il senno di poi. In breve, potremmo essere stati più fortunati di quel che ne sappiamo.

Ma la benedizione è anche una maledizione, dal momento che la mancanza di energia stabile, affidabile ed accessibile assomiglia molto alla fine del mondo, almeno come noi lo conosciamo. Forse vi farà sentire meglio sapere che non state più distruggendo il pianeta in cui siete nati, mentre vagate su e giù lungo un tratto di autostrada abbandonata, raccogliendo rami secchi per il vostro fuoco da campo, sul quale potrete cucinare quei pochi roditori che avete catturato con un bastone biforcuto; ma non vi sentireste ancora meglio se ci fosse un modo per tenere accese le luci senza distruggere il pianeta?

È a questo punto che molte persone escono dai binari, si buttano nelle erbacce dell’energia verde e rimangono bloccate lì. Le forme di energia verde più gettonate sono il vento, il sole e le biomasse, seguite dall’energia delle maree, dall’idroelettricità a filo d’acqua e da altre diavolerie esotiche. Certamente, nessuno di questi sistemi è mio nemico, dal momento che, personalmente, ho vissuto per mesi al di fuori della rete di distribuzione usando diversi dispositivi del genere. Ho installato e manutenzionato generatori eolici e pannelli solari e probabilmente lo farò ancora se la situazione lo richiederà. Sono particolarmente appassionato di biomasse e ho, come prova, una intera legnaia strapiena di tronchi di ontano stagionato. Attizzare un fuoco di legna è pura gioia. Mi piacciono meno  le operazioni di controllo dei banchi di batterie, il rabbocco dell’elettrolita e la ricerca delle celle in corto circuito da bypassare, andare sui pennoni per far manutenzione ai generatori eolici o pulire i pannelli solari con lo spray e il lavavetro.

Ma ho anche esaminato l’aspetto economico e ho scoperto che esiste una sola situazione in cui i generatori eolici e i pannelli solari hanno un senso: quando la richiesta di energia è molto bassa e non c’è una rete di distribuzione a cui connettersi. Sono anche inutili per quanto riguarda la sostituzione dell’energia da combustibili fossili, perché [queste fonti alternative] non possono essere fabbricate, trasportate e mantenute in efficienza usando qualcosa di diverso dall’energia e dai materiali derivati dalle fonti petrolchimiche. Fate pure i conti, ma tutto si riduce a questo: l’energia eolica e solare forniscono un modo ragionevolmente valido per immagazzinare e trasportare piccole quantità di energia estratta da fonti fossili, utilizzando il vento e la luce solare come vettori.

Il vento e il sole non possono essere utilizzati da soli per alimentare una rete elettrica, perché la potenza che producono è intermittente ed è troppa o troppo poca. E, poiché la rete elettrica non ha modo di immagazzinare energia (domanda e offerta devono rimanere sempre in equilibrio), sia le eccedenze che le carenze [di produzione] sono dannose. Pertanto, si deve aggiungere anche una ulteriore fonte di produzione stabile (basata sui combustibili fossili, ovviamente). Quanta capacità di generazione aggiuntiva è necessaria? Non vi sorprenderà sapere che è praticamente quasi tutta. In altre parole, bisogna costruire e mantenere in efficienza la stessa capacità di produzione di cui si avrebbe bisogno in mancanza di fonti alternative, solo che ora bisogna spendere anche per i generatori eolici e i pannelli solari. Si potrà risparmiare un po’ sui combustibili fossili, ma poi si perderà la maggior parte di questi risparmi nelle perdite di efficienza perché, vedete, il rapido decremento della vostra capacità di generazione [necessario] per compensare le tempeste eoliche e i periodi di [eccessiva] insolazione vi farà sprecare molta energia (sotto forma di prezioso vapore ad alta pressione che dovrà essere rumorosamente e stupidamente rilasciato nell’atmosfera).

Come nota a margine, un punto sull’eolico e sul solare che sembra confondere tutti è la differenza fra la potenza nominale e la potenza effettiva. Ho installato un generatore eolico da 400 W su due diverse barche. Ha prodotto, in media, circa 30 W. Per una gran parte del tempo aveva generato 0 W e per una piccola parte del tempo c’era stato troppo vento per poterlo fare funzionare, in quel caso strillava come una banshee e andava in autoprotezione, generando di nuovo i suoi 0 W. Ho anche installato 200 W di pannelli solari. Questi producevano più o meno 150 W intorno a mezzogiorno, quando il cielo era senza nuvole e la loro angolazione rispetto al sole era quasi perfetta e molto meno (di nuovo, con una media di circa 30 W) per il resto del tempo. Se nell’aria c’era del polline arboreo e mi dimenticavo di ripulirli dalla polvere e dal polline, producevano molto meno.

Ora facciamo un po’ di conti. Un generatore a benzina da 1,5 kW (cioè 1500 Watt) su Alibaba costa 250 dollari (e sapete che vi servirà per i giorni senza vento e senza sole). Un kit di pannelli solari da 200 W costa, anch’esso, circa 250 dollari. E un generatore eolico da 400 W ne costa 300. Supponiamo che dobbiate poter contare su 1 kW di potenza, generata “in modo rinnovabile” il più a lungo possibile, se siete d’accordo. Bene, in base ai miei conti, avrete bisogno di 33 generatori eolici e di 33 pannelli solari, per un esborso totale di 15.000 dollari. Batterie, cavi, paleria, pannelli solari, scaffalatura per le batterie, regolatori di carica, inverter, ecc. non sono compresi, ma costano più o meno la stessa cifra. Anche il lavoro per l’installazione e la manutenzione non è compreso ed è probabile che sia una cifra simile. Siete quindi di fronte ad un esborso di 45.000 dollari per 1 kW. Se vivete in California, con le sue scandalose tariffe elettriche ($ 0,1523/kWh), tutto questo si ripaga in circa 300.000 ore, o 33 anni.

Oppure potreste spendere solo 250 dollari per un generatore a benzina da 1,5 kW e finirla lì. Con i 45.000 dollari risparmiati potreste comprarvi più di 10.000 galloni [37.800 litri] di benzina (in California, che ha i prezzi del carburante più alti degli Stati Uniti). Il generatore consuma circa un gallone ogni 4 ore, fornendovi all’incirca 45.000 ore (o 5 anni) di funzionamento continuo a piena potenza. Dovrete sostituire il generatore molto prima, intaccando così i vostri risparmi, ma, d’altra parte, è improbabile che dobbiate far funzionare il generatore 24 ore al giorno 7 giorni su 7.

Sono quasi certo che potreste ridimensionare questo calcolo su ogni possibile livello e i risultati sarebbero simili;  i dati economici lo dimostrano: nessuno è mai riuscito a mantenere competitive le tariffe elettriche a livello internazionale andando per questa strada. E, se diventate non competitivi, allora non dovrete più risolvere questo problema perché le vostre aziende e i vostri dipendenti si trasferiranno in qualche località con tariffe elettriche competitive, oppure si siederanno da qualche parte e si ubriacheranno per tutto il tempo, come attualmente stanno facendo molti Lituani, consumando pochissima elettricità nel processo. Tutto questo mi sembra abbastanza evidente, ma sono certo che non riuscirò a convincere determinate persone, probabilmente perché pensano che i generatori eolici e i pannelli solari sono ecologici e possono salvare il mondo, che i generatori sono rumorosi e rozzi e che fare i calcoli è roba da secchioni.

Sia come sia. Se non ne siete convinti, allora fate qualche ricerca per conto vostro e convincetevi da soli. Capisco che per molte persone la “tecnologia verde” è una questione di fede e lungi da me l’idea di ferire i sentimenti dei credenti. Faccio presente che ci sono grossi problemi con i combustibili fossili in termini di disponibilità ed accessibilità fuori terra, nonostante il quadro roseo presentato da certi geologi petroliferi e da certe agenzie di informazione sull’energia (devono fingere ottimismo per continuare ad essere pagati). Faccio anche notare che il vento, il solare, le biomasse e le altre tecnologie “verdi” non offrono una soluzione (ma un modo per sperperare ancora più risorse naturali e i soldi della gente, facendola nel frattempo sentire verde e virtuosa). Aggiungeteci poi il fatto che la combustione dei combustibili fossili sta causando gravi problemi ambientali. Per finire, prendete in considerazione il fatto che l’energia elettrica a basso costo ed affidabile è la condizione sine qua non dell’esistenza civilizzata.

C’è una soluzione per questo problema?  Beh, sì ed è per questo che, secondo me, il futuro dell’energia sarà, in realtà, così brillante che avrete bisogno di attrezzature protettive specialistiche solo per guardarlo. È anche molto complicato, pieno di sfide scientifiche, tecniche e politiche e carico di grandi pericoli. Spiegherò prossimamente come potrebbe essere.

Dmitry Orlov

Fonte: cluborlov.blogspot.com
Link: http://cluborlov.blogspot.com/2018/12/the-future-of-energy-is-bright-part-i.html
17.12.2018
Scelto e tradotto da Markus per comedonchisciotte.org

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