Quale energia per l’umanità? Pessimi scenari e piccole speranze

La lotta generale per l’esistenza degli esseri viventi non è una lotta per l’energia, ma è una lotta per l’entropia.” Ogni po’ di anni, ovvero circa 12 miliardi, una stella implode trasformandosi in un buco nero che risucchia via qualunque cosa sia nell’orizzonte fino a quando l’entropia non prenderà il sopravvento. La brutta notizia è che non si ha scampo, e su questo la scienza e gli artisti sono concordi: si arriverà a un momento in cui l’Universo per come lo conosciamo cesserà di esistere e arriverà alla propria Questo è dovuto sostanzialmente al secondo principio della termodinamica, per il quale l’ generale di un sistema chiuso può solamente aumentare, mai diminuire: la principale implicazione di questo principio è che non può essere effettuata alcuna azione senza una dissipazione di energia Non serve pensare ad elementi particolarmente complicati per spiegare questo concetto: la creazione di cibo crea scarti non più utilizzabili, il mangiare non permette di convertire tutte le calorie contenute nel cibo in energia per l’uomo, l’attività fisica crea un surriscaldamento dell’organismo che si disperde sotto forma di calore. Ogni attività, umana e non, avvicina l’Universo un poco di più alla propria fine. (nell’ordine di miliardi di anni) e quindi, in linea teorica, bella lì. C’è tuttavia un piccolo dettaglio in questo ragionamento che solleva un enorme problema: noi non abbiamo a disposizione un intero Universo e la relativa energia , ma solamente un pianeta che, salvo soluzioni alla Christopher Nolan, non può essere sostituito. La Terra quindi costituisce sostanzialmente un sistema chiuso e quando noi ragioniamo di Gli essere viventi, e in particolare l’umanità, devono quindi, per garantire la propria sopravvivenza su lungo periodo, presenti su questo pianeta (attività tutto sommato fattibile) e possibilmente “aprire” quanto più il sistema. L’obiettivo di questo articolo è provare a fornire una panoramica (sicuramente non esaustiva) delle , dalle più basilari alle più complesse, per capire come l’umanità si sta approcciando a queste, qual è la del loro utilizzo e quali possano essere le soluzioni migliori per ritardar quanto più possibile quella cosa fastidiosa chiamata estinzione. L’Acqua ha rappresentato un elemento di centrale interesse, in ogni sua forma; Tuttavia questa risorsa è piuttosto limitata, infatti benché la Terra sia coperta da circa 2/3 di acqua, , ancor più se si pensa che buona parte di questa è intrappolata all’interno dei ghiacciai e delle calotte polari. A questo si unisce una tendenza a consumare sempre più acqua al crescere dello sviluppo dei paesi: all’aumentare del benessere economico, aumentano i beni consumati e l’acqua necessari a produrli. Serve infatti ricordare che l’acqua viene utilizzata non solamente per scopi sanitari e per essere bevuta, ma è parte Per quantificare questo impatto si è diffuso, come indice di misura, il ovvero la quantificazione dell’acqua necessaria per produrre un’unità di un prodotto. si possono trovare interessanti dati che mostrano come per produrre un chilo di mele servano ca. 700 litri d’acqua, per un chilo di pane 1.300 e per un chilo di carne di maiale quasi 5.000. , è questo costituisce un problema cruciale: un esempio lampante di questa situazione è dove, a fronte di una crescita economica sostenuta per un numero consistente di persone (circa un sesto di tutta la popolazione mondiale), si iniziano ad avere importanti problemi di approvvigionamento di fonti idriche. , ovvero il fenomeno per il quale dei soggetti attraverso il proprio potere (politico e non) si appropriano delle fonti idriche per destinarle ai propri interessi: per rimanere all’esempio cinese, si può ricondurre una parte sostanziale delle motivazioni sottostanti alla alla disponibilità idrica di quel territorio o, spostandoci su situazioni molto più vicine al nostro quotidiano, si può far riferimento al Una strada per trovare una risoluzione a questo problema potrebbe essere quella di dissalare le acque marine, ma ad oggi questo processo risulta incredibilmente dispendioso in termini energetici e, di fatto, rende poco percorribile questa soluzione, sia sul piano ambientale che sul piano economico: ancora una volta andando forse a mitigare il problema della scarsità d’acqua, ma aumentando il consumo di energia globale. Sono brutti, sporchi e cattivi, ma ad oggi non abbiamo alternative valide. I combustibili sono ciò che più facilmente associamo al concetto di risorsa energetica e l’idea che sta alla base del loro utilizzo è vecchia di milioni di anni: Lo facevano gli antichi con il legno (che è appunto un biocombustibile), lo facciamo noi con il petrolio e con il gas naturale. Al di là dell’impatto geopolitico (e militare) sui paesi produttori che tutti conosciamo, queste risorse hanno altre caratteristiche che le rendono : tutte quante, e questo è l’elemento più grave, emettono anidride carbonica ed altri elementi dannosi per l’ambiente, necessitano di un lungo periodo di “preparazione” prima di giungere allo stadio utilizzabile e costituiscono di fatto una risorsa limitata. Infatti, teoricamente, tutte queste risorse possono essere “coltivate”, basta poter permettersi un’ . Gli idrocarburi richiedono milioni di anni, il legno qualche decina ma, sostanzialmente, nessuno di questi può essere prodotto con una tempistica sufficientemente rapida a rendere conveniente quest’attività. Ma, come detto, più della loro “creazione”, l’elemento che rende insostenibile l’utilizzo di queste risorse nel medio-lungo periodo è Tuttavia, di fatto, come si vede dal grafico, gli idrocarburi (biocombustibili, carbone, petrolio e gas) costituiscono la stragrande maggioranza dell’energia consumata nel mondo. Questo è dovuto al fatto che tutte queste fonti hanno caratteristiche che le rendono molto appetibili: sono sostanzialmente Queste risorse costituiscono quindi l’elemento portante della risposta che l’umanità sta fornendo al proprio bisogno di energia, una risposta che tuttavia non è una soluzione. Se hai freddo e decidi di bruciare la tua casa per scaldarti per un po’ funziona, poi però, appunto, l’entropia prende il sopravvento e rimani con un pugno di cenere in mano. Allo stesso modo scegliere di bruciare il proprio pianeta può essere un’idea percorribile solo per un periodo limitato di tempo Un punto di equilibrio che garantirebbe un utilizzo sostenibile di queste risorse (senza tuttavia risolvere il tema della loro esauribilità nel medio periodo) potrebbe essere quello dell’ , in particolar modo anidride carbonica: se le emissioni totali dell’umanità fossero compensate dalla distruzione di CO2 operata dalla vegetazione si risolverebbe infatti una parte sostanziale del problema ma, purtroppo Ma, alla luce di tutto questo, perché si utilizzano ancora queste risorse? Perché, semplicemente, nessun’altra risposta risulta ad oggi migliore degli idrocarburi. Quello che ci sta sopra e i tesori minerari nascosti in questa. Le tematiche che abbiamo visto relativamente all’acqua possono essere mutuate per quanto riguarda la terra. L’acqua è infatti indispensabile per permettere la vita, ma la terra è l’elemento principe su cui la vita si sviluppa. Alla terra e ai suoi attributi geografici sono strettamente associate le , quella fondamentale per la vita umana: dalla terra viene il cibo e vengono le materie prime utili alla fabbricazione di oggetti, ed è così dall’alba della civiltà. Anche in questo caso, come per l’acqua, serve fare un distinguo importantissimo sulla Terra: , alcune sono più ricche di minerali o risultano più fertili, altre sono semplicemente delle enormi distese inospitali per l’uomo, come i deserti. La terra è quindi un , non tanto per la sua oggettiva mancanza, ma per l’esigua porzione di essa effettivamente rilevante per l’utilizzo umano. Nel corso di questo secolo si stanno delineando, oltre a quelle sempre presenti quando si parla di territorialità, due tematiche predominanti nell’utilizzo della terra da parte dell’uomo: la nelle grandi città. Questi due fenomeni devono tuttavia essere visiti nel loro insieme, non come disgiunti: infatti non si sta assistendo (solamente) a importanti migrazioni verso le grandi città, ma anche un progressivo allargamento delle aree urbane di queste alle periferie, andando di fatto ad Per sfamare le grandi città serve quindi un mondo agricolo “di servizio” che sta venendo sempre più ridotto nei Paesi economicamente sviluppati, creando di fatto un disallineamento che necessita di essere risolto in qualche modo. nel pianeta e spesso si trovano importanti concentrazioni di questi elementi in paesi in via di sviluppo e che non detengono un’industria tecnologica rilevante: situazione ottimale per le s (sia privati che governativi), soprattutto in Paesi in via di sviluppo, in quelle aree, in questo caso la coltivazione di cibo volto all’esportazione e l’estrazione di risorse funzionali alle industrie. Questo fenomeno è in un certo senso assimilabile alla tematica nostrana della TAV e dell’ sostanziale “sacrificio” di una comunità tutto sommato rurale a beneficio delle grandi città. Questa tematica esce dal sentiero delimitato dal concetto di Entropia in senso stretto in quanto il principale problema è sostanzialmente di Comunque è doveroso sottolineare, anche se appunto sul tema della terra questo focus è secondario, come questo modello “delocalizzato” porti ad un aumento considerevole dell’energia necessaria per la produzione dei prodotti in oggetto a seguito degli che pongono dubbi sull’efficienza dell’attuale assetto, oltre a quelli etici precedentemente. attraverso lo smaltimento dell’anidride carbonica, andando di fatto ad aggravare l’impatto degli idrocarburi. Dal puro calore al vento, una speranza per aprire il sistema. Per chi non lo sapesse, il vento deriva (anche) dall’azione del Sole. Chiariamolo fin da subito: ad oggi le tecnologie che consentono la creazione di energia dalle fonti solari, dai , sono assolutamente in fase di sviluppo e non potrebbero da sole sostenere il completo fabbisogno energetico della popolazione mondiale. Inoltre, impattano fortemente uno dei temi precedentemente toccati, quello della terra, in quanto richiedono per essere realizzate ed ampissimi spazi per essere installate e, eventualmente, smaltite. , rendendole di fatto meno funzionali degli idrocarburi agli scopi di una società economica fortemente organizzata e che tende a ridurre quanto più possibile gli imprevisti. Infine, impattano fortemente dei territori che non sono gli stessi a cui porterebbero dei benefici: pensiamo ad esempio al solare, che risulterebbe molto più proficuo se installato nel Sud Italia, dove l’industria è meno presente, rispetto alle aree industrializzate del Nord. Tuttavia il solare ha un enorme e fondamentale vantaggio: riesce ad andando di fatto ad accrescere l’energia del sistema immagazzinando il calore prodotto dal sole e rendendolo disponibile sotto forma di energia. Il solare ad oggi non costituisce quindi una risposta, se non marginale, al problema dell’energia, ma Accanto a questa soluzione si stanno sperimentando altre idee, più o meno efficaci, per cercare di “aprire il sistema”, come l’utilizzo della , ma ad oggi nessuna di queste sembra offrire gli stessi margini di crescita intravisti nel solare. Risulta quindi importante proseguire nel percorso di ricerca tecnica fornendo soluzioni sempre più varie (come ad esempio il per lo storage), pur consapevoli che alcune tematiche, soprattutto di natura etica, potranno difficilmente trovare una soluzione. Al contempo è necessario che ognuno di noi agisca nel quotidiano con la consapevolezza che , dal prenotare un volo low cost, alla scelta del cibo al supermercato, fino alla lettura di un articolo su un sito internet, e, dato il nostro attuale mix energetico, un danno al sistema-Terra che ad oggi non sembra riuscire a garantire il nostro attuale modello economico e sociale.