Alessandro Ronchi

Ugo Bardi

DAL PETROLIO AL SOLE

Mercoledì 26 maggio – ore 20.30. Presso la sala conferenze dell’Hotel Ala d’Oro, Lugo – Corso Matteotti, 56

Il petrolio sta per finire: quanto ne resta?
Esaurito il petrolio, cosa accadrà?
Che significato ha la curva di consumo del petrolio (Picco di Hubbert)?
Quali sono gli impatti del consumo di combustibili fossili sull’ambiente?
Che alternative abbiamo?
L’energia solare potrà mai sostituire quella prodotta oggi dai combustibili fossili?
E le biomasse, sono realmente sostenibili?
L’Italia su quali energie vede il proprio futuro?
Ne parliamo con il

Prof. UGO BARDI

Docente del Dipartimento di Chimica dell’Università di Firenze e Presidente dell’ASPO Italia. L’ASPO, www.aspoitalia.it, è un’associazione internazionale composta principalmente da scienziati che studiano il consumo dei combustibili fossili (Teoria di Hubbert) e le possibili alternative.

www.verdilugo.it

ASPO-Italia: Mezzo centesimo al chilometro

Ugo Bardi, presidente di ASPO Italia, ha fatto una analisi dei suoi consumi con il suo motorino elettrico (che è identico al mio per modello e colore).

Scopre così che di energia spende mezzo centesimo di euro al chilometro, più un paio di centesimi per il costo delle batterie. Circa un decimo rispetto ai motorini normali ed una infinità meno delle automobili.

ASPO-Italia: Mezzo centesimo al chilometro

Peak oil – ovvero la verità dietro le guerre

Come tutti certamente saprete in questi giorni il costo del petrolio è salito sopra i 70 dollari al barile. La spiegazione, si dice nei comunicati stampa, è semplice: la crisi con l’Iran causa tensioni che aumentano i costi di questa materia prima.

Ma è veramente così? I costi del petrolio, sempre in aumento da diversi anni, sono sempre causati da tensioni internazionali? Oppure i conflitti e gli inasprimenti dei rapporti tra gli stati produttori ed i maggiori consumatori sono causati dagli aumenti strutturali del costo del petrolio?

In questo articolo voglio introdurre uno studio, ormai diventato storico, ed una proposta concreta per risparmiare energia, denaro e risorse ambientali.

Nel 1957 un geologo americano, M. K. Hubbert, elaborò un modello matematico per studiare la produzione USA del petrolio. Questo modello prevedeva nel 1970 il momento nel quale la produzione del petrolio americana avrebbe avuto il picco, per poi scendere in quantità e qualità dell’estrazione e salire in termini di costi.

Nessuno gli credette, fino al 1971, anno in cui i petrolieri texani scoprirono che l’estrazione era si faceva sempre più difficile, fino a fermarsi a causa dell’aumento repentino dei costi che non la rendeva economicamente equivalente. Nella seconda immagine vediamo le tre ipotesi sulle quantità di petrolio prodotte in funzione del tempo. Se la produzione crescesse al ritmo degli ultimi anni, avremmo l’ipotesi A, con un crollo vertiginoso dovuto alla fine delle scorte.

Se la produzione rimanesse costante nel tempo, senza aumenti, avremmo l’ipotesi B, altrettanto drammatica per le conseguenze che la linea verticale avrebbe sull’economia mondiale. Hubbert ipotizzò invece un andamento descritto dalla linea C, dove una volta superato un certo limite la produzione sarebbe diminuita gradualmente, a causa dell’aumentare dei costi e della difficoltà di reperimento del greggio.

Il Peak oil è quel limite, il momento del grafico della produzione annuale del petrolio nella quale l’estrazione è al suo massimo livello. La crescita continua della domanda richiede un aumento della produzione, che non può essere continua a causa dell’esauribilità della fonte. Dopo il picco si produrrà sempre meno petrolio ed i costi aumentano a causa della domanda che non scende dello stesso tasso della produzione.
Il fatto che la decrescita della produzione sia graduale e dolce nel grafico non deve però trarre in inganno: gli effetti sull’economia e sui nostri stili di vita saranno sicuramente importanti e netti, a meno che non ci si prepari adeguatamente per limitare la nostra dipendenza da questa fonte energetica non rinnovabile.

Cosa ci aspetterà dopo il picco? Le conseguenze sono abbastanza prevedibili: un innalzamento dei prezzi delle merci e del trasporto, instabilità politica, recessione economica, guerre per le risorse. Di fatto nulla di particolarmente diverso rispetto alla situazione degli ultimi anni, ma sicuramente ci sarà un peggioramento di tutti questi problemi.

Un geologo irlandese, Colin Campbell, ha fondato un’Associazione per lo studio del Picco Petrolifero (Aspo), che tiene sotto controllo la
il grafico di Hubbert a livello globale e studia numerose alternative energetiche per prevenire la crisi successiva al raggiungimento del picco.

Anche in Italia ne esiste una sezione, di cui sono socio, che vanta numerosi e prestigiosi esperti. Il presidente è Ugo Bardi, docente universitario del dipartimento di Chimica dell’Università di Firenze, ed il comitato scientifico è formato da professori, ricercatori, esperti indipendenti ed autori di testi autorevoli sulle energie rinnovabili.

Secondo questi esperti il picco di produzione del petrolio “pulito” (area puntata della terza immagine) sarà nel 2007, mentre gli altri tipi più difficili da raffinare sposteranno il picco poco più avanti, ma con conseguenze pesanti sull’impatto ambientale.

I metodi per uscire da questa crisi imminente ci sono, ma bisogna investire subito (o meglio da ieri, come hanno fatto altri stati con Governi più lungimiranti) su alternative credibili, efficienti ed economiche.

Il presidente di ASPO ha pubblicato tra gli altri una serie di articoli sulla mobilità elettrica, facendo particolare attenzione agli scooter elettrici. Quasi inesistenti come numero di veicoli immatricolati questi scooter hanno una autonomia di 40-50 km (Il lepton della Oxygen, l’EVT 4000e o l’EVT 168) a 45-50 km/h, fanno 100km con meno di un euro di elettricità, hanno emissioni zero e si ricaricano mentre frenano o vanno in discesa. Niente di futuribile, a Firenze ne esistono già circa 3000 totalmente funzionanti, grazie anche alla diffusione delle colonnine di ricarica ed agli incentivi per l’acquisto.
Questi scooter si ripagano dopo un paio di anni, costano dai 1200€ ai 3000€ a seconda dei modelli e fatto un cambio di batterie anche i modelli usati sono come nuovi (perché hanno meno parti consumabili messe sotto sforzo). Il costo maggiore, quindi, diventa quello della sostituzione delle batterie, da fare ogni 3 anni circa con i modelli attuali al Piombo. Anche includendo questo, siamo ad 1/10 circa delle spese di viaggio di una utilitaria a benzina.

Se facciamo un paragone con la mobilità a petrolio possiamo pensare ad uno scooter elettrico come un mezzo che fa 90 chilometri con un litro, grazie ad una migliore efficienza del mezzo.
Ma questo non è il solo ed unico vantaggio che hanno, e non è solo per questo che ASPO cerca di diffonderne l’utilizzo assieme all’uso delle rinnovabili. Le fonti di energia rinnovabile soffrono di un problema abbastanza pesante: sono discontinue. Alternano tempi di abbondanza e di scarsità nell’arco di una stessa giornata e variano in quantità considerevoli nell’arco dei mesi dell’anno.
E’ chiaro, quindi, che da un lato si debba cercare di produrre da fonti diverse, che si completino a vicenda (vento e sole, acqua e geotermia, etc.), e dall’altro cercare mezzi che permettano di immagazzinarne in grande quantità. L’idrogeno è un esempio: la produzione di idrogeno attraverso energie rinnovabili ha senso, ma l’energia sprecata per questo ulteriore passaggio intermedio è tanta e quasi certamente non potremo permettercela a meno di non ricorrere al nucleare.
I mezzi elettrici hanno quindi un doppio vantaggio: l’investimento ed il mercato di questi va a diretto beneficio della ricerca sulle batterie e sull’efficienza dell’immagazzinamento, permettendo allo stesso tempo un immediato ritorno economico.

Con uno scooter elettrico, quindi, si risparmia e si finanzia un mercato che è ancora troppo poco sviluppato a fronte di una grande potenzialità.

Per ultima è necessario fare una considerazione sul nucleare: anche l’Uranio è alla soglia del picco di produzione. Anche senza pensare a Chernobyl bisogna tener presente che i costi dell’energia nucleare d’ora in avanti aumenteranno. Nessuna azienda privata si sognerebbe mai di pensare al nucleare, a meno che non possa escludere dai bilanci i costi ambientali, lo smaltimento delle scorie, le spese militari per difendere un obiettivo sensibile e pericolosissimo.

Il problema del Peak Oil è importante e solo in questi ultimi mesi se ne sente parlare nei quotidiani ed in alcune trasmissioni lungimiranti, come quella di Fazio. Dopo cinquant’anni di studi teorici che ci avrebbero permesso di prepararci per tempo, ora siamo agli sgoccioli ed i governi continuano a far finta di nulla. Ma anche per questo c’è una risposta degli studiosi: Misperception of Dynamics, di cui parleremo probabilmente in una prossima puntata.

Il problema della mela: leggende urbane sul fotovoltaico

Ripropongo qui un articolo scritto da Ugo Bardi, presidente di Aspo Italia e docente di Chimica dell’Università di Firenze, che ritengo molto interessante.

IL PROBLEMA DELLA MELA: LEGGENDE URBANE SULL’ENERGIA FOTOVOLTAICA

Di Ugo Bardi – Febbraio 2005
www.aspoitalia.net
bardi@unifi.it

“Se un uomo vuole disperatamente una mela, magari la pagherà 10 Euro, forse 100 Euro, ma non la pagherà mai due mele” (Franco Battaglia)

Ci sono interi libri che raccolgono leggende urbane e siti internet che le aggiornano continuamente. Dai coccodrilli nelle fogne di New York allle cure miracolose contro l’impotenza, la credulità umana sembra aver bisogno solo di un piccolo incoraggiamento per poi lanciarsi nell’infinito della fantasia.

Anche nel campo dell’energia, le leggende abbondano. Abbiamo leggende ingenue, come quella diffusa negli Appennini Toscani che vuole che la siccità sia dovuto all’effetto delle eliche degli aerogeneratori che “spingono via le nuvole”. Abbiamo poi leggende piuttosto aggressive, come
quella che vuole che gli alti prezzi del petrolio siano dovuti a un complotto delle compagnie petrolifere che tengono nascosto che il petrolio si riforma continuamente nelle viscere della terra e che le riserve sono, pertanto, infinite.

Per i pannelli fotovoltaici, la leggenda pervicace è quella che ci voglia più energia per costruirli di quanta ne possano ridare nel corso della loro vita attiva. La leggenda prende anche la forma di una domanda: “Chi può indicare una fabbrica di pannelli fotovoltaici che sia azionata da pannelli
fotovoltaici?”

E’ il problema di una mela che costa due mele. Ancora peggio di quanto costava la mela dell’albero del bene e del male al tempo di Adamo ed Eva (notoriamente, un’iradiddio). Se questo fosse il caso del fotovoltaico, tutta la crescità tumultuosa del mercato negli ultimi anni (oltre il 30%
all’anno a livello mondiale), tutte i megawatt installati in Europa, sarebbe tutto un errore, una distorsione del mercato causata dai sussidi statali e dalla follia di un gruppetto di ambientalisti fanatici.

Per fortuna, non è vero. Diciamolo meglio: è una leggenda. Diciamolo ancora meglio: è una bufala lustrata a festa e col fiocco rosso. Vediamo di spiegare perché.

Analizzeremo questa bufala con il metodo dell’encomiabile Paolo Attivissimo , ovvero partendo dall’analisi storica. Le leggende hanno tutte un origine, a volte un fondo di verità. Anche la leggenda del basso ritorno energetico delle celle fotovoltaiche ha un origine che va indietro a un lavoro di Howard T. Odum
“Environmental and Energy Accounting” pubblicato nel 1996, del quale si trova un estratto a http://dieoff.com/pv.htm Odum aveva sviluppato una teoria del rendimento energetico basata sul concetto di “Emergia” (proprio così, con la “m”) che è correlata alla quantità di energia necessaria per fabbricare un certo oggetto. Se il termine emergia è un po’ arcano, le unità di misura utilizzate (“solar emergy-joules”) lo sono ancora di più. Ma non importa le astruserie; si tratta in fin dei conti di sommare tutti i componenti dell’energia necessaria per fabbricare una cella fotovoltaica e poi dividere il risultato per l’energia prodotta dalla cella stessa. Così facendo, Odum trovava una resa totale di 0,48, ovvero che una mela fotovoltaica costava quasi esattamente due mele!

I conti di Odum sono stati rifatti ampiamente negli anni successivi. Pochi utilizzano l’arcano concetto di emergia, preferendo il piu semplice “Ritorno Energetico” (EROEI dalle iniziali del termine in inglese). A parte i dettagli del metodo, i lavori più recenti indicano che la resa energetica
delle celle fotovoltaiche è maggiore di uno, in quasi tutti i casi molto maggiore di uno. Non è qui questione di una contrapposizione fra due opinioni di ugual peso: ci sono letteralmente decine di lavori su riviste scientifiche internazionali tutte in accordo ad affermare la buona resa
energetica del fotovoltaico. Fino a un paio di anni fa, l’accordo era che la resa EROEI era circa sette, ovvero piantando una mela si ottenevano sette mele. Negli ultimi tempi, la resa sembra essere aumentata fino a nove (nove mele per una mela). Certi sviluppi recenti promettono valori anche
più grandi. Non c’è nessuna ragione fisica che impedisca alle celle fotovoltaiche di avere efficienze anche 5 volte superiori a quelle attuali e questo si potrà tradurre nel futuro in aumenti corrispondenti dell’EROEI.

Volendo, già oggi si potrebbe benissimo costruire una fabbrica di pannelli fotovoltaici azionata da pannelli fotovoltaici.

Non sembra che Odum abbia mai ammesso esplicitamente che i suoi calcoli erano diventati obsoleti, ma analizzando il suo lavoro vediamo che ci sono due errori principali: il primo è quello di avere enormemente sopravvalutato i “costi amministrativi” che nel calcolo originale sono veramente uno sproposito: la voce energetica più importante di tutte. Il secondo errore è di avere ampiamente sottovalutato la resa energetica di una cella fotovoltaica. Odum si era basato su dati piuttosto anziani, sembra sulla resa di un pannello installato nel 1991. Da allora, la tecnologia è – ovviamente – molto migliorata.

Sfortunatamente, tutto quello che ha a che fare con l’energia acquisisce in breve un significato emozionale e politico. Le celle fotovoltaiche hanno dei detrattori arrabbiati che proprio non riescono a digerire l’idea che si possa ottenere energia – gratis – dal sole. Per questa ragione, l’internet è impestato di pagine dove i calcoli di Odum sono dati come un “ipse dixit” papale, di valore poco meno assoluto del vangelo. Inoltre, quello che succede è che le stime serie più recenti della resa fotovoltaica sono poco visibile, seppellite nelle riviste scientifiche che non accessibili via internet a chi non ha un abbonamento oppure accesso a una biblioteca universitaria. Questo è uno dei grandi misteri del nostro mondo: il fatto che i lavori fatti da scienziati pagati con i soldi delle tasse del
pubblico non siano liberamente accessibili al pubblico, ma questo è un altro argomento. Comunque, se non avete accesso a questi documenti ma volete in ogni caso prova sicura che quanto detto qui corrisponde a verità, procuratevi l’eccellente libro di Domenico Coiante “Le nuove fonti di
energia rinnovabile” (Franco Angeli, 2004) dove tutte queste cose sono spiegate rigorosamente e in italiano.

Quindi, nessuna preoccupazione: le celle fotovoltaiche sono sistemi efficienti per la trasformazione dell’energia solare in energia elettrica e le possiamo tranquillamente installare senza pensare che stiamo in realtà pagando due mele per una mela. Certo, le celle FV sono ancora più costose
dell’energia che viene dal petrolio e dagli altri fossili. Questo avviene sia per le distorsioni del mercato dovuti agli interventi statali, sia per gli investimenti pregressi fatti sui combustibili fossili.

Con il progresso della tecnologia, tuttavia, i costi del FV sono destinati a scendere e non ci sono dubbi che l’energia fotovoltaica sia una strada da percorrere verso un mondo pulito e sostenibile.

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