Fonti di energia alternativa tesina

Effetti economici, sociali e ambientali dell’utilizzo di fonti di energia alternative

Premessa

Il problema principale dell’inquinamento e del peggioramento delle condizioni di vita dell’uomo sta nella sua totale dipendenza dalle fonti di energia fossili e non rinnovabili. Improntando il suo futuro in questa dipendenza si condanna non solo ad una fine del progresso ma anche alla totale distruzione dello stesso ambiente.

L’argomento della mia tesi verterà sugli effetti economici e sociali derivanti dall’utilizzo delle fonti di energia alternative per mostrare le numerose opzioni che possono garantire una migliore condizione di vita dell’uomo senza rinunciare alla comodità o al progresso. L’utilizzo di queste fonti di energia allo stato attuale non garantirebbe però una totale indipendenza dell’uomo dalle fonti fossili, la vera garanzia sta nell’indirizzare la cultura dell’uomo verso la sensibilizzazione ai problemi ambientali sin dalle scuole primarie, che porti ad un atteggiamento mirato allo studio di metodi migliori per lo sfruttamento di queste fonti di energia.

1. Riscaldamento globale e surriscaldamento climatico

“Riscaldamento globale” è un’espressione che sta ad indicare, per quanto concerne la storia climatica della Terra, le varie fasi di innalzamento della temperatura media dell’atmosfera terrestre e degli oceani dovute a cause naturali (cicli solari, moti della Terra, variazioni dei gas atmosferici, ecc.). Tutto ciò non va confuso con il “surriscaldamento climatico” che, al contrario, denota il contributo umano al riscaldamento del clima registrato nell’ultimo secolo.

Il mantenimento della temperatura della Terra attorno a valori medi adatti alla vita umana è dovuto principalmente a quattro fattori:

• Calore interno del pianeta;
• Irraggiamento solare, che fornisce l’energia per l’effetto serra;
• Presenza dell’atmosfera, che attenua gli sbalzi di temperatura giornalieri e stagionali;
• Effetto serra naturale, che amplifica l’effetto termico dell’irraggiamento solare.

L’alterazione di questi parametri è la causa del riscaldamento globale.

L’uomo, bruciando combustibili fossili come carbone, gas e petrolio e distruggendo le foreste, sta incrementando drammaticamente la quantità di anidride carbonica (detta diossido di carbonio biossido di carbonio) anche o nell’atmosfera terrestre. Ciò provoca un aumento dell’effetto serra e un conseguente innalzamento delle temperature.

La maggioranza degli scienziati concorda sul reale riscaldamento del globo come risultato delle attività umane e non solo come un fatto naturale.

2. Effetti del surriscaldamento climatico

Le conseguenze del riscaldamento globale coinvolgono molteplici settori della vita umana. Il primo, che in questo caso ha il ruolo centrale, è sicuramente quello ambientale: è tuttora piuttosto difficile prevedere come reagirà il pianeta, in quanto il clima globale è un sistema non lineare multifattoriale, per cui la climatologia può solo intuire le tendenze e non descrivere in dettaglio come si succederanno gli eventi.

Tuttavia alcuni effetti sono già ben visibili, come il ritiro dei ghiacciai, la disgregazione delle calotte polari, l’aumento del livello dei mari, le modifiche nella distribuzione delle piogge, l’incremento nell’intensità dei cicloni tropicali e così via. Un esempio lampante dei fenomeni di regressione dell’ambiente ci viene fornito dal monte Kilimangjaro in Kenia: il massiccio ha perso, nel solo XX secolo, ben l’82% delle nevi perenni che ne ricoprono la cima; un dato alquanto significativo e preoccupante.

Un altro settore seriamente influenzato dai mutamenti climatici è quello economico: alcuni studiosi di tale disciplina hanno cercato di stimare i costi derivanti dai danni causati da tutti questi cambiamenti. Pur non essendo dati certi, personalmente ritengo però sia meglio investire adesso per migliorare la situazione spendendo un capitale che può essere definito, almeno a grandi linee, piuttosto che dover risanare (sempre se possibile) in un secondo momento, senza conoscere l’entità degli interventi che risulteranno essere necessari. Tenendo conto, naturalmente, che lo scopo principe di tale politica è la salvaguardia generale dell’ambiente, la cui filosofia dovrebbe essere innata negli esseri umani a prescindere da qualsiasi aspetto economico.

Incentrando l’attenzione sull’economia globale, non si può che convergere nella politica: attività che, visto il suo ruolo, dovrebbe essere la migliore via per cercare di sensibilizzare la comunità, attraverso normative e leggi “ad hoc”, dal momento che il risparmio energetico e la conseguente diminuzione di emissioni di CO₂ non vengono sempre ricercate dai singoli in maniera automatica, ma prevalentemente sotto prescrizione della legge.

Cambiamento dell’accumulo nevoso sul Kilimangiaro tra il 1993 e il 2000

Manca una convincente sensibilizzazione sulle tematiche ecologiche che infonda in ciascuno una profonda “educazione all’ambiente”, concetto che alcune reti radiofoniche stanno già promuovendo con iniziative e campagne informative su come comportarsi nella quotidianità per limitare i danni provocati alla natura dalle attività umane. Un semplice e banale esempio è quello di sostituire tutte le lampadine ad incandescenza della propria abitazione, che trasformano in luce solo il 5% dell’energia disperdendo il resto in calore, con altre di nuova generazione: le lampadine fluorescenti o a LED. Il mondo è tragicamente troppo dipendente da petrolio.

Gli anni più recenti hanno visto gli Stati Uniti d’America addirittura combattere delle guerre per riuscire ad avere il controllo delle risorse petrolifere, spendendo di più che per la guerra in Vietnam. Inoltre, secondo modelli ritenuti generalmente validi, il petrolio sembra essere in fase di esaurimento; la “UK Industry Taskforce”, un’associazione no-profit dedita a sensibilizzare il mondo politico e l’opinione pubblica sul problema del picco della produzione di petrolio, ha portato a termine vari studi sul consumo eccessivo di greggio ed è arrivata a questa conclusione: i rischi verso cui l’umanità andrebbe incontro, causa la rapida decrescita delle forniture di petrolio, avrebbero un impatto su tutte le popolazioni di gran lunga peggiore rispetto ai cambiamenti climatici. Non prendendo alcun provvedimento è previsto un eccessivo aumento del prezzo del petrolio. Se queste previsioni dovessero rivelarsi particolarmente esatte, tale fenomeno porterebbe avere ripercussioni enormi anche sullo sviluppo e il sostentamento dell’umanità nei prossimi decenni, poiché tutti questi settori sono estremamente dipendenti dal petrolio. Una via indicata da molti per non incappare in questi eventi è l’emancipazione totale dall’utilizzo del cosiddetto “oro nero” come fonte energetica, investendo risorse, ricerca e fondi nello sviluppo di fonti alternative di energia.

3. Fonti alternative e fonti rinnovabili

Per fonte alternativa si intende un modo di ottenere energia in modo differente da quella ottenuta con il consumo di combustibili fossili, che sono le fonti “non rinnovabili”, destinate cioè ad esaurirsi senza poter essere rigenerate e il cui utilizzo per produrre energia è una delle maggiori cause di emissioni di CO₂.

Le fonti alternative comprendono una cerchia ampia di forme di produzione energetica, comprendendo qualunque modo di fornire energia che non avvenga mediante combustibili fossili. Esse ricoprono circa il 20% della produzione energetica mondiale; le più importanti tra esse sono rappresentate da:

• Energia nucleare (sia a fissione che a fusione);
• Energia prodotta dalla dissociazione molecolare;
• Energia idroelettrica;
• Energia geotermica;
• Energia ricavata da biomasse e da biogas (anche biodiesel come il famoso olio di colza);
• Energia eolica;
• Energia solare (sia solare termico che fotovoltaico);
• Energia del moto ondoso e delle maree.

Il termine “alternative” nasce proprio dall’obbligatorietà di rendere l’Uomo indipendente dalle fonti fossili e di trovare dunque una giusta opzione diversa da esse.

Uno dei grossi problemi è rappresentato dai conflitti di interesse che sono venuti a crearsi tra chi dovrebbe investire fondi nella ricerca e chi produce attualmente l’energia o chi vende petrolio: il monopolio di una risorsa primaria è importante per arricchirsi, anche se questo porta ad intossicare il pianeta.

Per fonti rinnovabili si intendono invece quelle forme di energia generate da sorgenti che, per loro natura, si rigenerano o comunque non sono “esauribili” nella scala dei tempi umani e, di conseguenza, il cui utilizzo non pregiudica le risorse naturali per i posteri. Esse danno vita alle energie sostenibili, ossia quelle energie che permettono uno sviluppo sostenibile. Questo concetto è basato su due componenti chiave: il primo dal punto di vista della produzione, incentrato sul produrre appunto energia da fonti rinnovabili, e il secondo sull’utilizzo da parte del consumatore, improntato su risparmio energetico e su efficienza energetica.

3.1 Energia nucleare

In ingegneria energetica con energia nucleare (detta anche energia atomica), si intendono tutti quei fenomeni in cui si ha produzione di energia in seguito a trasformazioni nei nuclei atomici; tali trasformazioni sono dette “reazioni nucleari”.

L’energia nucleare è una forma di energia che deriva da profonde modifiche della struttura stessa della materia. Insieme alle fonti rinnovabili e le fonti fossili, è una fonte di energia primaria, ovvero è presente in natura e non deriva dalla trasformazione di altra forma di energia, ed è considerata una valida energia alternativa ai tradizionali combustibili fossili. Benché alcuni considerino tale fonte energetica anche come rinnovabile, recentemente la Commissione europea si è espressa affermando che il Centrale nucleare Super-Phénix nucleare non è da considerarsi come rinnovabile. Benché inoltre rappresenti in gran parte una forma di energia pulita dal punto di vista delle emissioni di anidride carbonica (CO₂) in atmosfera, presenta almeno in parte diversi altri problemi ambientali e di pubblica sicurezza per quanto riguarda i fenomeni connessi alla radioattività attraverso le scorie radioattive. Ampio è divenuto dunque nel tempo il dibattito intorno all’energia nucleare sul fronte della sicurezza, sul rischio proliferazione, sui costi e sulla indispensabilità di tale fonte energetica in relazione alle altre fonti energetiche e all’impellente problema energetico globale.

a. Confronto con i costi degli altri sistemi per l’elettro-generazione

L’economicità dell’energia nucleare dipende anche dai costi delle fonti alternative: per questo in molti paesi, se l’energia atomica non è popolare, in tempi di crescita dei prezzi per i combustibili fossili, le argomentazioni a sostegno dell’energia nucleare riemergono. In alcuni luoghi, specialmente dove le miniere di carbone sono molto lontane dagli impianti, l’energia atomica è meno costosa, mentre in altri risulta avere un prezzo all’incirca pari o maggiore. Gli stessi paragoni possono essere fatti con gas e petrolio. Inoltre, il costo dichiarato di molte energie rinnovabili aumenterebbe se fosse inclusa la fornitura delle fonti di riserva necessarie nei periodi in cui la natura intermittente di sole, vento, onde, eccetera non permette di produrre energia.

Considerando questo è stato calcolato che l’energia eolica, una delle più grandi speranze per l’abbandono del nucleare, costerebbe il triplo del costo medio dell’elettricità in Germania. D’altro canto il collegamento di tutte le reti elettriche nazionali permette in parte di compensare le carenze di produzione temporanee di un luogo con le eccedenze di un altro, rendendo gestibili le problematiche di tali fonti. I costi stimati per il nucleare non sono enormemente diversi, in misura statisticamente significativa e date le rilevanti incertezze, da quelli delle altre tecnologie: si può al massimo sostenere che è probabile che il carbone risulti leggermente più economico, sebbene la competitività del carbone sia criticamente dipendente dalle assunzioni che si fanno riguardo al prezzo della CO₂ e alla severità delle politiche ambientali. Il nucleare può essere competitivo e va considerato come un’opzione realistica e più o meno conveniente in funzione di una serie di variabili, alcune delle quali di natura progettuale (per esempio quale reattore si intenda installare, quanti reattori facciano parte di un singolo ordinativo, e quali economie di scala si riescano a sfruttare), altre finanziarie (il costo del capitale), altre ancora di ordine più generale (gli scenari di costo dell’uranio, dei combustibili fossili, e della CO₂). Le principali differenze tra i costi di generazione delle centrali nucleari e di quelle a gas e carbone secondo il MIT (Massachusetts Institute of Technology) sono le seguenti:

• Le centrali nucleari richiedono un investimento significativamente più consistente delle altre;
• Negli Stati occidentali i tempi di costruzione subiscono lunghe ed imprevedibili dilatazioni nei tempi dovute a proteste popolari e problemi di progetto (fenomeni “non presenti” in paesi quali Corea del Sud, Giappone e Cina);
• Oltre ai frequenti maggiori costi derivanti dai ritardi nell’entrata in esercizio, ha valutato gli oneri finanziari in partenza superiori per le centrali nucleari rispetto alle altre, in quanto scontano i maggiori rischi con saggi di interesse più alti a favore degli investitori (interessi sui capitali prestati valutati al 10% per il nucleare contro il 7.8% per gas e carbone ed intero costo dell’impianto finanziato senza soldi propri).

Lo studio conclude affermando che: «Ridurre o eliminare questo premio di rischio fornisce un contributo significativo a rendere competitivo nucleare. Con il premio di rischio e senza una carbon tax (tassa sulle risorse energetiche che emettono biossido di carbonio nell’atmosfera), il nucleare è più costoso sia del carbone (senza cattura e sequestro del carbonio) o gas naturale. Se questo premio di rischio può essere eliminato, il nucleare diminuisce il suo costo e diventa competitivo con il carbone e gas naturale, anche in assenza di carbon tax. Il report del 2003 trova che una riduzione del capitale iniziale è possibile ma non provata [...] e che il premio di rischio è eliminabile, solo con dimostrate performance [nella costruzione degli impianti nei termini preventivati]». Va sottolineato che tendenzialmente i governi riducono questo premio di rischio garantendo una parte del capitale evitando così il costo determinato dal mercato. Anche la localizzazione del sito influenza gli esiti economici di una centrale: in presenza di un alto numero di centrali nucleari e di una filiera produttiva già attiva (come negli USA) il costo unitario di generazione risulta più basso.

b. La sicurezza

La sicurezza delle centrali nucleari è stata spesso messa in questione, dal momento che le strutture più visibili, come le torri di raffreddamento, appaiono fragili e potrebbero quindi essere facili obiettivi di attacchi terroristici, ad esempio da parte di kamikaze che impiegassero aerei di linea per colpirle. Secondo i sostenitori del nucleare, questi attacchi potrebbero rendere le centrali inattive ma non potrebbero produrre contaminazioni radioattive dato che il nucleo delle centrali è protetto da mura di cemento armato spesse diversi metri: eventuali aerei kamikaze non sarebbero in grado di rompere i muri esterni a meno di utilizzare cariche esplosive estremamente potenti. D’altronde non è detto che gli attacchi debbano essere attuati attraverso esplosioni esterne all’edificio.

Le centrali nucleari, secondo i loro sostenitori, vengono sorvegliate con estrema attenzione, anche se molti lo mettono in dubbio. Uno studio condotto dalla commissione statunitense che controlla il settore nucleare ha evidenziato che più di metà delle centrali nucleari statunitensi non sono state in grado di prevenire una simulazione di attacco. La sicurezza della tecnologia nucleare viene garantita, anche se in maniera meno vistosa, non solo nel bruciamento in centrale, ma su tutto il ciclo di produzione, che comprende anche trattamento e deposito. Tuttavia maggior attenzione dovrà comunque essere rivolta agli aspetti riguardanti il trasporto e lo stoccaggio delle scorie.

c. Fughe radioattive

Secondo i contrari al nucleare, dato che le fuoriuscite incontrollate di materiale radioattivo mettono a rischio la sicurezza delle centrali nucleari, il rischio delle fughe radioattive sarebbe intollerabile. Per far fronte a questi timori, tutti gli operatori nucleari sono obbligati a misurare le radiazioni all’interno dei siti ed attorno a essi e a render note tutte le particelle e le radiazioni emesse. Ciò deve essere certificato da un organo di valutazione indipendente.

In Gran Bretagna studi approfonditi del COMARE nel 2003 non hanno riscontrato prove di una maggior incidenza del cancro tra i bambini che vivono vicino alle centrali nucleari. Hanno invece rilevato un numero abnorme leucemie e linfoma non-Hodgkin vicino ad altre installazioni nucleari. Nonostante tutto la CAMARE ritiene che il fatto possa essere assolutamente casuale.