L’ostinata e miope ricerca di soluzioni energetiche “fossilizzate”

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Cogliendo lo spunto da un approssimativo articolo di Giovanni Bignami su L'Espresso sugli idrati di metano, quale concreta opzione per un futuro energetico radioso, Gianni Silvestrini spiega i limiti della soluzione e come si continui a trascurare l'impatto, attuale e futuro, delle rinnovabili.

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Difficilmente si trovano tanti errori, approssimazioni e forzature come nell’articolo “Metti il ghiaccio nel motore” dell’edizione ferragostana de L’Espresso.

Il pezzo di Giovanni Bignami è centrato su soluzioni energetiche futuribili come quella degli idrati di metano e di una soluzione innovativa auspicata dal premio Nobel Carlo Rubbia per estrarre idrogeno. Ma per farlo si sminuisce il ruolo delle tecnologie più promettenti, come il solare e l’eolico, e ci si lancia nell’ennesimo attacco alle rinnovabili per le quali si prevedono contributi limitati “perché ancora lontane dalla competitività economica”.

Peccato che, a fronte del futuro incerto e altamente problematico degli idrati, “le rinnovabili siano destinate a dominare la crescita della potenza elettrica nel mondo”, come afferma perfino Fatih Birol, direttore della IEA.

Del resto, già ora, circa la metà dei nuovi GW che vengono installati nel pianeta sono “green”. Secondo Bloomberg nei prossimi 25 anni il solare dovrebbe fornire addirittura il 43% della potenza aggiuntiva nel mondo.  Ed è notizia di questi giorni di una gara in Cile in cui il prezzo offerto per l’elettricità di un impianto fotovoltaico da 120 MW, pari a 29,1 $/MWh, è risultato della metà del valore proposto per una centrale a carbone.

Per il nostro Bignami, invece, il futuro delle rinnovabili è senza prospettive: in Europa nel 2050 arriveranno a coprire a malapena il 20-25% della domanda elettrica. Eppure, già ora superano il 28% (in Italia siamo al 33,4%) e negli scenari ufficiali della UE il contributo dell’elettricità verde a metà secolo sia compreso tra il 64 e il 97%. 

Ma veniamo all’opzione che dovrebbe salvare l’umanità, i “clatrati”. Parliamo degli idrati di metano, composti cristallini con una struttura a gabbia che possono assomigliare al ghiaccio o ad un sorbetto, che si formano in grandi quantità sui fondali degli oceani grazie all’alta pressione e alla bassa temperatura.

Da tempo i giapponesi tentano di utilizzarli, ma senza risultati a causa delle difficoltà e dei rischi connessi. Non si capisce, del resto, se effettivamente fossero di “facilissima estrazione” come sostiene il giornalista, perché il mondo non sia inondato di questo gas.

Ma c’è di più. Ci sono forti preoccupazioni che durante le varie operazioni possano vengano rilasciate in atmosfera grandi quantità di metano, potentissimo gas serra.

Se si può capire la ricerca spasmodica per ogni possibile alternativa in un paese privo di risorse fossili come il Giappone, a livello globale la situazione è molto differente. La disponibilità di riserve di gas è ampia e i bassi prezzi sui mercati rendono ancora meno interessante l’eventuale sfruttamento dei clatrati.

Peraltro, questa opzione risulta ancor meno credibile visto che, per evitare un esito catastrofico dei cambiamenti climatici in atto, una larga parte delle riserve convenzionali di combustibili fossili non potrà nemmeno essere utilizzata.

Non si capisce dunque l’enfasi che porta il giornalista a concludere: “Craccare i clatrati e non bruciare il ghiaccio sarà lo slogan per la nuova età dell’abbondanza mondiale di energia nelle prossime decadi”.

Uno scenario impraticabile, come vedremo. Ma stupisce innanzitutto l’esaltazione acritica di una crescita senza limiti e l’incapacità di riconoscere che un futuro sostenibile per l’umanità implicherà un uso parsimonioso dell’energia, come anche dei minerali, dei suoli e degli oceani a fronte dei rischi crescenti.

Pensiamo in particolare alla sfida climatica destinata ad incidere sempre di più sulle scelte energetiche. E proprio per dare un contributo su questo versante il gruppo di Carlo Rubbia sta sperimentando una soluzione in grado di evitare di generare anidride carbonica. Dal metano, con un processo di cracking ad alta temperatura si potrebbe infatti ottenere idrogeno e carbonio solido, “black carbon”, impedendo quindi il rilascio di CO2 in atmosfera.

Questa soluzione, oltre all’incognita dei costi, presenta però un’altra criticità. Parliamo del black carbon prodotto. Per quantità limitate non è difficile individuare possibili applicazioni, ma se si dovesse utilizzare il cracking su scala sufficiente per contribuire a limitare i rischi climatici ne andrebbero smaltite in modo sicuro centinaia di milioni di tonnellate ogni anno. Un bel rompicapo che rende ancora meno credibile questa soluzione.

L’idea di seguire questa strada per produrre idrogeno dal metano non è nuova. Ricordo che Rubbia, allora presidente dell’Enea, aveva presentato una proposta simile già nel 2000 per ottenere un finanziamento da parte del Ministero dell’Ambiente. L’entità della cifra richiesta e i dubbi sul progetto mi avevano indotto a suggerire altri filoni di ricerca: in particolare il solare termodinamico, tecnologia che venne poi efficacemente messa a punto dall’Enea.

Rispetto all’estrazione di “energia dal ghiaccio senza bruciarlo” o ad altre soluzioni miracolistiche che ogni tanto vengono proposte, vale la stessa riflessione critica già avanzata per il nucleare, esaltato dai suoi fautori per la possibilità di generare elettricità “carbon free”.

Nei prossimi 10-20 anni si dovrà, infatti, avviare una decisa riduzione delle emissioni climalteranti. Un obiettivo reso ancora più importante e impegnativo dagli esiti della COP21.

Per ottenere questo risultato andranno privilegiate soluzioni poco costose, applicabili su larga scala e realizzabili in tempi rapidi. Efficienza energetica e fonti rinnovabili hanno esattamente queste caratteristiche.

Significativamente la stessa Agenzia Internazionale dell’Energia che aveva in passato sottovalutato clamorosamente il contributo delle energie verdi, nel suo ultimo rapporto, RE-Transition, (marzo 2016, pdf) riconosce che le rinnovabili stanno diventando l’opzione meno costosa nella nuova produzione di elettricità, tanto che nel 2035 i kWh verdi dovrebbero superare quelli del carbone divenendo così leader nella generazione mondiale. Per di più, la loro ampia disponibilità è nota. E, infine, l’installazione di questi impianti, nella maggior parte dei casi, richiede settimane e mesi, non 5 o 10 anni.

Ciò detto, nella transizione energetica in atto andranno certamente messe a punto soluzioni a basso costo per l’accumulo e un ruolo importante verrà svolto proprio dall’idrogeno. Nei prossimi decenni il suo impiego sarà infatti decisivo per rendere praticabili gli scenari “100% rinnovabili”.

A livello internazionale vengono esplorate soluzioni consolidate come l’elettrolisi, ma anche opzioni innovative, come quelle basate su reazioni foto-biologiche o foto-elettrochimiche.

La Germania punta soprattutto sulla filiera “Power to Gas” per produrre idrogeno e metano da sole e vento. Il primo passaggio è quello dell’elettrolisi dell’acqua con una ventina di progetti per valutare soluzioni alternative (alcalina, PEM e alta temperatura). Nel 2022 dovrebbero essere in funzione impianti di elettrolisi per 1.000 MW con costi di investimento (500 €/kW) fortemente ridotti rispetto agli attuali.

Il passaggio successivo della strategia tedesca prevede la produzione di metano (SNG, Synthetic Natural Gas) facendo reagire l’idrogeno ottenuto dalle rinnovabili con anidride carbonica, iniziando con quella ottenuta dagli impianti a biogas. La filiera “Power to Gas” renderà così possibile gestire percentuali progressivamente sempre più elevate di solare ed eolico.

Come si vede, la produzione di gas “verde” indica un percorso opposto rispetto a quello immaginato nell’impiego del metano dei clatrati.

Nello scenario tedesco ci si basa sulle rinnovabili e su tecnologie affidabili con costi decrescenti, nell’altra ipotesi si vorrebbero addomesticare i combustibili fossili con soluzioni la cui fattibilità tecnico-economica è tutta da dimostrare e che presentano elevati rischi ambientali.

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