E' l'ora delle rinnovabili

Il progetto microalghe di Venezia che i Giovanni e Giorgio Mario Giacometti hanno appena discusso su Scienzainrete (L'alga di Venezia) apre naturalmente il discorso sulle energie alternative, tema tanto importante quanto trascurato per infondati pregiudizi o, peggio, per malcelati interessi. Penso sia ovvio che le forme migliori di energia alternativa sono il risparmio e l'efficienza energetica: negli Stati Uniti, ad esempio, si stima che il 54% di tutta l'energia primaria va perduta prima degli impieghi finali [1]. Già su questo, però, c'è chi obietta e sostiene, non si capisce bene sulla base di quale logica, che non ha senso risparmiare un bene finito come il petrolio [2]. Il cavallo di "battaglia" (nome scelto non a caso) di coloro che non solo si oppongono all'uso dell'energia eolica e fotovoltaica, ma vogliono ridicolizzarne l'importanza è il seguente: il contributo di queste fonti di energia è minore dell'1% rispetto all'energia che il mondo oggi usa e quindi non ha senso pensare che possano servire in futuro. Si può facilmente ribattere che tutte le fonti di energia che sostengono la nostra civiltà un tempo non si usavano. Il carbone c'è sempre stato sulla Terra, ma non è stato utilizzato fino al 1500; il petrolio è diventato importante solo agli inizi del 1900; per decenni il metano che usciva quando si perforavano i pozzi di petrolio è stato considerato una disgrazia ed infatti veniva bruciato alla bocca dei pozzi stessi. Prima del 1950 l'energia nucleare, fra i cui paladini si contano oggi alcuni dei più fieri oppositori dell'energia eolica e solare [3], non contribuiva per nulla alle necessità di energia del mondo per il semplice fatto che non si era in grado di controllarla. Tutto questo insegna che per prevedere quanto sarà il futuro contributo delle varie fonti di energia è necessario usare un approccio dinamico: bisogna guardare alle derivate delle curve energia/tempo, non al singolo dato dell'anno in corso. Con questo approccio si colgono allora alcuni dati molti significativi riportati sulle riviste più qualificate. Ad esempio, in un recente articolo su Science [4] si afferma che:

1. La potenza generata dalle celle solari è attualmente bassa (0,38%) rispetto a quella generata da altre fonti di energia, ma sta aumentando esponenzialmente;
2. Nel 2000, una tipica cella solare usava 15 grammi di silicio raffinato per generare 1 W di potenza; oggi per avere la stessa potenza se ne usano solo 5,6 grammi;
3. Il costo di costruzione dei moduli delle celle fotovoltaiche, che è sceso attualmente a $1,40/W, entro 5 anni scenderà a $1/W;
4. Conseguenza di quanto sopra è che già oggi negli Stati Uniti il costo dell'energia fotovoltaica, grazie ad un incentivo fiscale del 30%, è competitivo col costo dell'energia generata da impianti convenzionali e diventerà competitivo senza incentivi entro 5 anni;
5. Le compagnie elettriche sono molto interessate allo sviluppo di impianti fotovoltaici perché rispetto ad impianti basati su altre fonti d'energia hanno numerosi vantaggi: l'assenza di rischi per quanto riguarda il futuro costo del combustibile (il sole!), la facilità di trovare i siti, il fatto che non serve acqua e i brevi tempi di istallazione; recentemente negli Stati Uniti la compagnia californiana Pacific Gas & Electric ha firmato un contratto per l'acquisto di 800 MW di potenza elettrica generata dal fotovoltaico. Anche senza aspettare gli ovvi progressi della ricerca in questo campo (ad esempio, le tecnologie a strato sottile e lo sviluppo di moduli fotovoltaici avvolgibili come fogli di carta) si può certamente prevedere che nel giro di pochi anni il fotovoltaico diventerà una delle fonti di energia più importanti [4].

Voglio solo aggiungere che, se si guarda alla derivata della curva energia/tempo, lo sviluppo dell'energia nucleare sembra essere chiaramente in stallo, o addirittura in declino. Infatti le 44 centrali attualmente in costruzione [5], non riusciranno a rimpiazzare quelle che nei prossimi dieci anni dovranno essere spente per ragioni di età [6]. Inoltre, negli Stati Uniti, il paese che ha più fame di energia, l'ultima centrale nucleare è entrata in funzione nel 1996 dopo 26 anni di lavori e attualmente non ci sono nuove centrali in costruzione. Ma del nucleare, e della imprevidente scelta fatta dal nostro governo [3], potremo parlare in altra occasione. Prima di chiudere, vorrei solo ricordare quanto ha detto Obama, il nuovo presidente degli USA: "Otterremo dal vento, dal sole e dalla terra l'energia per far funzionare le nostre industrie e le nostre automobili". Una sfida certamente difficile, ma è gratificante sapere che la nazione più importante del mondo ora è guidata da una persona che ascolta gli scienziati [7] e guarda al futuro.

Bibliografia

[1]. G. M Whitesides, G. W.Crabtree, Science 2007, 315, 796.
[2] F. Battaglia, Il Giornale, 21 ottobre 2008.
[3] F. Battaglia, Il Giornale, 25 febbraio 2009.
[4] R.M. Swanson, Science, 2009, 234, 89.
[5] http://www.iaea.org/cgi-bin/db.page.pl/pris.reaucct.htm
[6] http://www.iaea.org/cgi-bin/db.page.pl/pris.agereac.htm
[7] National Academy of Sciences 146th Annual Meeting, Barack Obama, presidential
address, http://edg1.vcall.com/video/nas/launch.asp