II
INTRODUZIONE
Fin dall’alba dei tempi energia ha significato benessere, ricchezza, progresso e la
scoperta di nuove risorse energetiche è sempre stata accompagnata dall’aumento
della popolazione e dallo sviluppo economico. È così che nel corso dei secoli la
civiltà umana ha prosperato grazie ad una sempre maggior disponibilità energetica.
Per migliaia di anni l’uomo visse di caccia e raccolta di prodotti della terra,
utilizzando solamente l’energia muscolare. Con la nascita dell’agricoltura e
l’introduzione di nuove fonti energetiche, la popolazione crebbe velocemente. Ci
sono voluti ben 18 secoli per arrivare al miliardo di abitanti (1830), e meno di due
per raggiungere i 7 attuali. Qui sorge il problema: se fino al XIX secolo il sistema
energetico ha avuto un andamento stabile e “sostenibile” negli ultimi 150 anni ha
subito una rivoluzione senza precedenti; si è assistito ad uno sfruttamento
irreversibile di quelle risorse energetiche che la Terra ha impiegato centinaia di
migliaia di anni a generare. Stiamo parlando dei combustibili fossili, i quali hanno
sì contribuito in maniera determinante allo sviluppo della società umana,
sostenendo la maggior parte del nostro benessere materiale (mobilità, trasporti di
beni e servizi e informazione); ma che, al tempo stesso, hanno arrecato danni
inquantificabili al nostro pianeta. L’utilizzazione di energia basata sui combustibili
fossili d’altra parte ha delle conseguenze e delle controindicazioni, non solo di
carattere ambientale, come i più pensano, ma anche dal punto di vista economico e
sociale. Negli ultimi decenni si è iniziato a parlare di sviluppo sostenibile per
individuare a tal fine un piano di crescita economica basato proprio sul concetto di
sostenibilità ambientale, sociale ed economica che mettesse fine alla crescente
produzione di inquinamento e rifiuti e al sempre maggior divario nella disponibilità
di materie prime ed energia tra il Nord e il Sud del mondo. In altre parole, secondo
quanto stabilito dal Rapporto Brundtland (1987), è necessario uno sviluppo in grado
di soddisfare le esigenze del presente senza intaccare il soddisfacimento delle
generazioni future. Ed è qui che entrano in gioco le fonti rinnovabili di energia, le
quali si propongono come unica soluzione al problema energetico e come i soli
mezzi per perseguire gli obiettivi dichiarati in ottica di sostenibilità.
III
Il presente lavoro si propone quindi di analizzare i difetti/limiti di un sistema
energetico basato sostanzialmente sugli idrocarburi mettendo in luce, al contempo,
le opportunità che scaturiscono da una transizione verso un modello “green”, di cui
le fonti rinnovabili sono colonna portante.
La ricerca è suddivisa in due parti. Nella prima sezione ho voluto presentare
l’energia in ogni suo aspetto; è la parte introduttiva, nella quale vengono forniti tutti
gli strumenti per comprendere gli argomenti trattati nella seconda parte ed avere in
questo modo una visione d’insieme più accurata e veritiera.
Si comincia con una disamina del concetto di energia e si prosegue con l’esame
della sua storia nel corso del tempi. Nel primo capitolo vedremo quanto l’energia
abbia giocato un ruolo chiave nell’evoluzione della specie umana; si vedrà dunque,
come cambiano i consumi con il progresso della civiltà, dall’utilizzo delle risorse
vegetali a quelle fossili, per centinaia di migliaia di anni di storia dell’umanità
scandita dalle 4 ere energetiche.
Nel capitolo successivo vengono poi passate in rassegna le varie fonti di energia; si
vedranno nello specifico le risorse tradizionali (gas, petrolio, carbone) e il nucleare,
tralasciando per il momento le fonti rinnovabili che saranno oggetto di analisi più
approfondita nel primo capitolo della seconda parte.
Nel terzo capitolo avremo qualche dato numerico, viene infatti esaminato il
panorama energetico globale e le possibili evoluzioni: il fabbisogno attuale di
energia primaria, la composizione della domanda, la ripartizione per settori e per
aree geografiche sono le principali tematiche osservate. Dapprima, però, vengono
indicati al lettore i criteri di misurazione ed interpretazione dei dati stessi che
saranno altresì utili per un assimilazione dei temi esposti nei capitoli successivi.
Il quarto capitolo è fondamentale nell’architrave della suddetta ricerca e verterà
sull’importanza dell’energia in ogni suo aspetto ed applicazione. In questo capitolo
conclusivo viene illustrato il valore dell’energia correlato ad ognuno dei 4 ambiti
oggetto di analisi: Politico, Economico, Sociale e Tecnologico.
IV
Conclusa la prima parte introduttiva si entra nel vivo della ricerca con la seconda
sezione che si concentra maggiormente sui temi relativi alle fonti rinnovabili di
energia che, d’altronde, sono l’argomento principale del presente lavoro.
Il quinto capitolo, come accennato, si occuperà proprio di un dettagliato
approfondimento delle fonti rinnovabili, con particolare riguardo all’energia solare
ed eolica che attualmente condividono il primato come risorse emergenti nel
panorama mondiale.
Nel sesto capitolo si cercherà di comprendere le motivazioni per le quali è
preferibile puntare sulle energie pulite e promuovere di conseguenza una
transizione verso un sistema energetico “green”; si analizzerà a tal fine il concetto
di sviluppo sostenibile e delle sue implicazioni: tra le quali in particolare le
tematiche relative alla salvaguardia dell’ambiente e le correlate politiche europee e
mondiali.
Nel settimo capitolo si esporranno quelli che sono gli ostacoli nel processo di
affermazione di un nuovo modello energetico e delle relative fonti rinnovabili: e
quindi in special modo verranno visti gli aspetti economici, tecnologi e politici che
si interpongono ai tentativi di diffusione delle tecnologie pulite ad esse connesse.
All’interno di questa indagine sono svelate in parte le possibili soluzioni a tali
problematiche, partendo dal presupposto che in ogni minaccia e difficoltà si
nascondono delle opportunità.
Nell’ottavo ed ultimo capitolo verranno analizzate le potenzialità dell’eolico
troposferico, una nuovissima fonte rinnovabile, ed in particolare una tecnologia
tutta italiana che si propone di rivoluzionare il mondo dell’energia. Stiamo parlando
del generatore KiteGen che promette di recuperare e convertire in elettricità le
sterminate riserve di energia potenziale disponibili nel cielo: i venti d’alta quota.
Infine abbiamo le conclusioni che sono forse il “capitolo” più importante; infatti,
oltre a mettere fine (letteralmente) ai temi trattati dettagliatamente in precedenza,
esporrò alcuni punti di vista soggettivi su quelle che potrebbero essere le soluzioni
alle difficoltà cui stanno andando incontro la maggior parte delle tecnologie pulite
e più in generale le fonti rinnovabili di energia.
1
PARTE PRIMA:
L’ENERGIA NEL MONDO
INTRODUZIONE ALLA PARTE I
Il calore, la luce, l’elettricità, il movimento e il suono sono diversi aspetti di una
stessa cosa: l’energia. Se ci guardiamo intorno ci renderemo conto che tutto ciò che
vediamo in una qualunque forma contiene energia. Ma non solo, essa è qualcosa di
intangibile ed invisibile della quale possiamo limitarci ad osservare gli effetti sul
mondo che ci circonda.
L’uomo utilizza energia in tutte le sue attività ed è alla costante ricerca di nuove
fonti di energia per sopperire ad un suo sempre maggior impiego. Con il passare del
tempo, l’uomo ha intrapreso la grande importanza dell’energia in natura ed ha
iniziato a sfruttarla per il progresso della civiltà.
2
CAPITOLO 1: ENERGIA
1.1 ENÈRGEIA
Prima di tutto vorrei chiarire il concetto di energia: che cos’è l’energia?
Rispondere a questa domanda è sicuramente un compito arduo; importanti
scienziati e premi Nobel hanno sempre faticato nel fornire una spiegazione
esauriente.
“È importante tener presente che nella fisica odierna, noi non abbiano cognizione
di ciò che l'energia è. Non abbiamo un modello che esprima l'energia come somma
di termini definiti”
1
scriveva Richard Feynam, uno dei più grandi fisici del secolo
scorso.
Nella vita quotidiana abbiamo contatto diretto con la materia, ma non con l'energia.
La materia può essere toccata, la sua forma è descritta; si trova sotto i piedi, intorno
a noi. Con l'energia è diverso: i suoi effetti indiretti sono solamente percepiti come
derivanti da cambiamenti sia nella struttura, ovvero nella composizione molecolare
o atomica della materia, che nella sua posizione nello spazio, come nel caso di un
flusso di acqua o vento, il cui potenziale di energia può essere sfruttato. In entrambi
i casi effetti come il movimento, il calore o la luce rivelano la presenza di ciò che
chiamiamo energia da più di due secoli. Materia ed energia sono evidentemente
legate l’una all’altra; possiamo affermare che la materia è energia in stato di riposo
e che l’energia, come vedremo più avanti, si manifesta in una pluralità di modi.
Un attenta analisi del corso dell’energia nella storia richiede perciò qualche
definizione preliminare per evitare malintesi e migliorare la comprensione.
1
CLEMENTEL E., FOCARDI S., MONARI L. (1975), “La fisica di Feynman”, Inter European
Editions, Vol. 1, No. 1, p.1.