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Scossa Nucleare: La rivoluzione delle fonti rinnovabili?
Scritto il 8 Aprile 2011 alle 12:02 da
SCENARIO 4 – Crescita delle energie rinnovabili.
Nella QUARTA PARTE che potete visualizzare cliccando QUI, abbiamo discusso lo scenario della Crisi economica e minore domanda di energia elettrica. Adesso concludo con un ultimo scenario, forse quello più ovvio: il massiccio ricorso all’uso delle fonti rinnovabili!
1) Sviluppo delle fonti rinnovabili.
Partiamo con un’analisi sull’utilizzo delle fonti rinnovabili negli ultimi anni. Abbiamo già visto che, per la produzione di energia elettrica, l’utilizzo delle energie rinnovabili, rimane ancora marginale rispetto al resto delle fonti: poco meno del 3% (nel 2008). A memoria riporto il grafico inserito nel primo post ([1]).
La seguente tabella evidenzia il dettaglio della produzione di energia elettrica per i Paesi aderenti all’OCSE ([2]):
Come vedete, abbiamo valori ancora esigui, sebbene in enorme progresso anno su anno. Qui invece vediamo il dettaglio del cambiamento (confronto 1971-2008) della produzione di energia elettrica per l’Unione Europea ([3)] in base alle varie fonti:
Importanti le varie scelte adottate dall’UE in questo campo. Ricordo solo l’ultima Direttiva 2009/28/CE ([4]) che ha fissato degli obiettivi nazionali obbligatori per la quota complessiva di energia da fonti rinnovabili sul consumo finale di energia (compreso il settore dei trasporti). In pratica entro il 2020 il 20% dell’energia consumata dovrà provenire da fonti rinnovabili (10% per il settore trasporti)!
2) Energia eolica.
La parte più consistente della produzione proviene dall’energia eolica. Nel corso degli ultimi anni ha avuto un vero e proprio boom. A conferma, eccovi una tabella ([5]) che ci indica, per alcuni Paesi, la percentuale di penetrazione dell’eolico sul totale della produzione di energia elettrica (nel 2008):
Come vedete le nazioni che hanno investito di più nel settore sono la Danimarca, il Portogallo, la Spagna e la Germania. In Danimarca addirittura un quinto della produzione di energia elettrica proviene da fonte eolica!
Teniamo in considerazione alcuni aspetti:
– siccome i generatori eolici operano solo in condizioni di vento, la produzione di energia elettrica è “intermittente”, non programmabile ed estremamente variabile: non può pertanto sostituire completamente altre fonti energetiche;
– l’efficienza massima (o coefficiente di prestazione) di un impianto (dei rotori) è limitata dalla legge di Betz ([6]): non può superare il limite teorico del 59,3%;
– l’estetica… ed i conseguenti problemi paesaggistici (oltre ai problemi degli uccelli… che durante la loro traiettoria di migrazione spesso muoiono in caso di impatto con gli elementi rotanti);
– gli effetti della produzione di vibrazioni e rumore (inquinamento acustico) sulla salute umana. Vi pare un aspetto banale? L’ultima conferenza internazionale sul tema quest’anno si tiene a … Roma ([7]);
– il trascurabile apporto di gas serra (CO2) rispetto alle altre fonti;
– la relativa costanza del prezzo dell’energia elettrica prodotta, determinata essenzialmente dal costo dell’impianto e dal tempo necessario per il suo ammortamento.
Ma quale sarà l’evoluzione dell’eolico nei prossimi anni?
Ci risponde il World Global Wind Council, con il suo ultimo rapporto ([8]):
Come vedete, fino al 2010, il primato spettava ai paesi europei aderenti all’OCSE, seguiti da quelli del Nord-America. Nel contempo, i Paesi emergenti, compresa l’importanza strategica del settore, non hanno lesinato a recuperare il tempo perduto. Specialmente Cina ed India. Si stima che nel giro di tre o quattro anni raddoppierà a livello mondiale la capacità produttiva di energia elettrica proveniente da fonte eolica. Aggiungo una precisazione piuttosto importante: il settore ha avuto un notevole sviluppo grazie agli incentivi pubblici che hanno finanziato gran parte degli impianti già terminati, in fase di progettazione o completamento.
3) Fotovoltaico.
Si stima che l’energia fornita dal sole sulla superficie del nostro pianeta sia circa 10.000 volte il fabbisogno umano!
Un grafico ([9]) ci mostra l’importanza e predominanza del sole rispetto alle varie fonti energetiche.
Il cubo più grande è l’energia solare che raggiunge per irradiamento la superficie terrestre nell’arco di un anno. I cubi più piccoli rappresentano, in proporzione, l’energia potenziale proveniente dalle altre fonti fossili e rinnovabili (stimando anche le riserve fossili conosciute e calcolando le rinnovabili su base annuale). Il cubetto arancione piccolino in basso al centro rappresenta il consumo mondiale annuale di energia. Capirete adesso quanto sia importante “catturare” in maniera proficua questa enorme fonte energetica, specie per produrre energia elettrica, come, ad esempio, mediante i pannelli fotovoltaici.
Ricordo solo che utilizziamo il fotovoltaico grazie ad Einstein ed ai suoi studi sull’effetto fotoelettrico, che gli valse il premio nobel nel 1905 (per la scoperta dell’effetto fotovoltaico). Ma come si è sviluppato il settore negli ultimi 10 anni?
Ci risponde un rapporto della European Photovoltaic Industry Association (EPIA) ([10]).
Il grafico evidenzia la capacità produttiva annuale di energia elettrica proveniente dagli impianti fotovoltaici installati. Per il 2010 si stima una capacità superiore oltre il 50% rispetto a quella del 2009. In Europa, la Germania è il paese che, negli ultimi anni, ha il primato di investimenti nel settore. Nel 2009 l’Italia si piazza al secondo posto per la prima volta. Al di fuori dell’Europa si posizionano bene il Giappone e gli USA. Anche qui, come per l’eolico, si consideri che il settore si è fortemente sviluppato grazie agli incentivi pubblici.
Le previsioni per i prossimi anni sono riportate in questo grafico (valori stimati tenendo conto della continuazione degli incentivi pubblici):
4) Futuri investimenti nel settore delle energie rinnovabili
L’ultimo rapporto ([11]) del World Economic Forum (WEF) in collaborazione con Boomberg New Energy Finance (BNEF) ci mostra le prospettive degli investimenti nel settore delle rinnovabili. Un grafico ci mostra l’evoluzione degli ultimi anni.
Nel rapporto del 2009 era stato stimato che, per limitare a 2° C il riscaldamento globale in conseguenza delle emissioni di gas serra (CO2), era necessario investire fino al 2020, a livello mondiale, almeno 500 miliardi di $ l’anno nel settore delle energie “pulite”, e quindi delle rinnovabili.
Come si nota, la crisi economica in corso, ha però permesso un investimento reale quantificato in poco meno di 200 miliardi di $ nel 2009 e di circa 250 nel 2010. Ma vediamo il dettaglio della distribuzione geografica degli stimoli governativi nel corso del 2010.
Questi soldi però, causa problemi di deficit pubblico, non sono stati ancora completamente spesi. Viene evidenziato nella seguente tabella (sulla destra è riportata la percentuale di spesa effettiva, rispetto agli stanziamenti programmati):
Solo la Francia ha effettivamente speso tutti gli investimenti previsti! Segue il Giappone (86%). La Cina, nel marzo scorso, ha varato un ambizioso programma per lo sviluppo economico e sociale con durata pari a 12 anni, che comprende anche il settore dell’energia pulita.
5) Costo dell’energia elettrica da fonte rinnovabile.
Ma quanto costa l’energia elettrica ricavata da energia rinnovabile?
E’ evidente che, rispetto ai combustibili fossili, il costo finale dell’energia elettrica, ricavata da fonte geotermica, eolica e fotovoltaica è determinato essenzialmente dai costi della fase progettuale e di completamento dell’opera infrastrutturale (oltre ai costi di finanziamento, interessi, ecc).
Le spese conseguenti alla messa in servizio dell’impianto, come manutenzione o gestione, diventano di marginale importanza, visto che l’impianto “non richiede combustibile” per funzionare e, quindi, non è soggetto alla variabilità del prezzo di mercato dell’approvvigionamento della fonte fossile.
Risponde al nostro quesito sempre il rapporto del WEF:
La freccia bianca all’interno delle barre rappresenta il costo medio. Come vedete… le fonti fossili (carbone e gas) risultano più convenienti rispetto alle fonti rinnovabili (era già balenato in alcuni grafici postati quando ho discusso lo scenario n° 2).
Si tenga conto però che il fotovoltaico, negli ultimi anni, ha avuto una notevole diminuzione di costi dal punto di vista infrastrutturale. Per quanto riguarda l’eolico, leggevo che invece è già stato raggiunto il livello minimo di costi per unità di produzione elettrica. Difficilmente ci saranno miglioramenti in futuro (dipenderà molto dalla ricerca).
6) Ricerca tecnologica.
E’ chiaro che lo scenario futuro delle fonti rinnovabili dipenderà molto dalla continuazione dei finanziamenti pubblici e soprattutto dalla ricerca tecnologica, grazie alla quale avremo un abbattimento dei costi, oppure la possibilità di sfruttare nuove risorse rinnovabili, attualmente non competitive.
Secondo me avrà un ruolo fondamentale la ricerca sulle batterie, ovvero sulla capacità di immagazzinamento dell’energia prodotta da fonti rinnovabili, in modo che l’energia prodotta sia sempre disponibile a soddisfare il fabbisogno quotidiano (ad esempio di notte per il fotovoltaico oppure in assenza di vento per l’eolico).
Recentissima l’esito di una ricerca sulle batterie agli ioni di litio “tridimensionali” ([12]). Sembra che riescano a risolvere i problemi dei lenti tempi di ricarica delle attuali batterie, che ne impediscono la diffusione nelle auto elettriche come sola fonte energetica (escludendo la problematica delle riserve di litio…).
Un’altra ricerca, condotta al MIT ([13]) e divulgata durante la recente riunione annuale dell’American Chemical Society, è riuscita a sfruttare la semplice fotosintesi per la produzione di energia elettrica.
In pratica hanno creato una cella solare, delle dimensioni di una carta da gioco, che simula il processo delle piante per produrre energia. Grazie a particolari catalizzatori (nichel e cobalto), l’energia solare scinde l’acqua (H20) in idrogeno e ossigeno. L’idrogeno (H2) viene poi immagazzinato in celle a combustibile da cui si ricava l’energia elettrica.
Ma secondo voi… le più importanti compagnie petrolifere a livello mondiale, staranno a guardare noi che ci produciamo da soli (e conserviamo in celle a combustibile) l’energia elettrica di cui abbiamo bisogno? Lasceranno perdere i loro ingenti profitti provenienti dalla vendita delle riserve fossili (senza contare che il PIL di molti Paesi dipende in gran parte solo da questo settore)?
Provate a compiere una bella ricerca su chi compra i brevetti (ad esempio l’iter delle batterie dell’auto EV1 della General Motors).
CONCLUSIONE
Sono arrivato al termine di questa mia breve ed umile ricerca su quali siano i possibili scenari conseguenti alla “scossa nucleare” causata dall’incidente di Fukushima in Giappone. Quanto allo scenario più probabile tra quelli esposti… credo che avremo, a seconda del Paese, una convivenza di tutti gli scenari ipotizzati. Preciso che questo post, non essendo il sottoscritto né un tecnico né un economista, è nato principalmente da una sorta di “bisogno interiore” di conoscenza (forse più rabbia…), causato dall’evidente incapacità umana di trarre guadagno in maniera sicura da una fonte energetica come quella nucleare. Purtroppo, come spesso succede, l’esigenza di soddisfare il profitto dei “pochi” ha prevalso su tutto… anche sulla sicurezza (cause ambientali a parte). In base ai recenti sviluppi offerti dai mass-media, anche sulla libera e corretta informazione dei cittadini.
Mi scuso subito per eventuali inesattezze, imprecisioni o conclusioni errate.
Ho cercato di riportare sempre le fonti, in maniera da permettere al lettore la possibilità di approfondire l’argomento (purtroppo molte fonti sono solo in inglese… ma c’è sempre il traduttore di google). Spero che quanto scritto sia utile per permettere in Italia l’apertura di un dibattito serio su una politica energetica di lungo periodo, in cui l’informazione giochi un ruolo educativo ed informativo cruciale, elencando le varie alternative possibili. Insomma non vorrei che il cittadino si trovi di fronte alla solita scelta del bianco o nero (sì o no). C’è un arcobaleno in mezzo! Ritengo che in futuro, la politica energetica sarà sempre più influente, sulla competitività delle imprese (e quindi sull’occupazione) oltre alle tasche del cittadino.
Aggiungo che sarà sempre più importante per il cittadino, ogni volta che compra o sostituisce qualcosa che consuma energia… essere consapevole e scegliere secondo criteri di risparmio energetico. Una fonte immediata di energia… a portata di mano e portafoglio.
Spero di non avervi annoiato con questo mio piccolo contributo scritto…
Lampo
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[1] Fonte – World Nuclear Association: http://www.world-nuclear.org/info/inf01.html
[2] Fonte – OECD/IEA – Electricity Information 2010: http://www.oecd-ilibrary.org/energy/electricity-information-2010_electricity-2010-en
[3] Fonte – IEA – OECD/NEA. Pubblicazione: Projected Costs of Generating Electricity: 2010 Edition: http://www.oecd-nea.org/pub/egc.
[4] – Fonte – The European Wind Energy Association /EWEA) – http://www.ewea.org/fileadmin/ewea_documents/documents/publications/reports/EWEA_EU_Energy_Policy_to_2050.pdf
[5] – Approfondimento – Wikipedia: http://it.wikipedia.org/wiki/Legge_di_Betz
[6] – Unione Europea – Direttiva 2009/28/EC: http://europa.eu/legislation_summaries/energy/renewable_energy/en0009_en.htm
[7] – Approfondimento – Wind Turbine Noise 2011: http://www.windturbinenoise2011.org/.
Qui potete trovare un elenco di materiale sugli effetti del rumore e delle vibrazioni sulla salute umana: http://www.confweb.org/wtn2011/index.php?option=com_content&view=article&id=67&Itemid=70
[8] – Fonte – Global Wind Energy Council – Global Wind Report 2010 – http://www.gwec.net/index.php?id=180
[9] – Fonte – European Photovoltaic Industry Association (EPIA) – Solar Generation 6 2011 – http://www.epia.org/index.php?id=18
[10] – Fonte – European Photovoltaic Industry Association (EPIA) – Global Market Outlook for Photovoltaics until 2014 – http://www.epia.org/index.php?id=18
[11] – Fonte – Bloomberg New Energy Finance/World Economic Forum – Green Investing 2011 –
http://www.bnef.com/DownloadDt3/download/UserFiles/File/WhitePapers/Green-investing-3_2011-03-31-FINAL.pdf
[12] – Fonte: http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/pressroom/newsreleases/CNBP_026944
[13] – Fonte: http://portal.acs.org/portal/PublicWebSite/pressroom/newsreleases/CNBP_026966
12 commenti Commenta
bergasim
Scritto il 8 Aprile 2011 at 14:09
In giappone sono fuori di testa
Ci vuol del gran coraggio, mi piacerebbe vedere questo st..o di edano, andare in qualche fattoria dell’area di fukushima e bersi del latte appena munto, ci dovrà pur essere un limite a queste falsità, la popolazione locale non può essere trattata così.
lampo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 14:47
Grazie
Finché avremo a che fare con le polveri sottili… sarà dura.
Poi noi in Italia abbiamo uno dei primati come auto diesel… con la storia che consumano di meno…(peccato che non calcolino gli altri costi, salute, inquinamento, manutenzione maggiore, costo auto maggiore, ecc…). Non per niente in Giappone non esistono…altrimenti con la densità abitativa loro….
lampo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 15:58
Stavolta va tutto bene (nessuna critica) … perché ho parlato di rinnovabili? 
😉
Vorrei proprio sapere quali sono i limiti di sicurezza alimentare per le radiazioni… visto che non esiste una normativa internazionale al riguardo!
Credo che funzioni a discrezione… dell’emergenza… come evidentemente succede!
Mi sa che giocano molto sullo… spirito di sacrificio e sopportazione dei giapponesi. Il tempo ci fornirà le vere conseguenze… sulla salute (sempre che non le facciano rientrare in altre statistiche di mortalità).
vichingo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 16:20
Mi viene in mente, quando una quindicina di anni fa e oltre si diceva che per risolvere il problema della spazzatura era necessario fare la raccolta differenziata, per evitare disastri ambientali. Quando la situazione è diventata insostenibile, ecco che ci si è svegliati dal torpore e tanti comuni italiani hanno deciso di fare questa benedetta raccolta differenziata. Di strada ce n’è ancora tanta da fare, ma la direzione è stata finalmente presa. Per le energie rinnovabili è la stessa cosa: mah, non sono convenienti, sono troppo democratiche, meglio un bel nucleare pulito, tanto ce l’abbiamo a pochi Km, ecc, ecc,………IL FUTURO DI UNA NAZIONE EVOLUTA, dal punto energetico deve basarsi soprattutto su fonti rinnovabili che, attraverso la ricerca devono diventare sempre più efficienti e a basso costo; questo dovrebbe essere uno dei punti cardine di un programma politico serio, ma dei grandi schieramenti chi lo propone????’ Avete visto la pubblicità dell’Enel? Sembrano rinsaviti, ma sotto sotto cercheranno in ogni modo di fare le centrali della morte.
lampo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 16:47
vichingo,
Questi li hai visti?
http://www.youtube.com/watch?v=2YLzAnTB5-A
http://www.youtube.com/watch?v=Yelv0xpdKyU
ottofranz
Scritto il 8 Aprile 2011 at 19:22
Un grazie per il lavoro svolto e per l’accuratezza delle informazioni. Naturalmente il punto dolente è quello che hai evidenziato. E cioè l’uomo. Se ci fosse la volontà , tanti problemi che in effetti sono “non problemi” potrebbero esere risolti con buon interesse collettivo.
Ma gli interessi che da economici diventano politici fanno la differenza.
Non oso pensare a quanti porogetti risolutori possano essere a prendere polvere in qualche cassetto per volontà del potente di turno.
vichingo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 20:10
Ho visto quello di report e dire di essere indignati è dire poco. Come sai, Eni è il mio titolo preferito, ma un conto è giocare in borsa, un’altro è dare un giudizio obbiettivo su un’azienda, ma raramente quando si parla di borsa o di qualche altro prodotto finanziario, è difficile trovare qualcosa di immacolato, spesso sono tutte fregature per i risparmiatori. Tornando al post, sono sempre stato convinto che il sole rappresenta la prima fonte di approvvigionamento energetico e qui la ricerca dovrebbe insistere per trovare soluzioni più efficienti e meno costose. Approfondire la tecnologia di tanti secoli fa degli specchi ustori di Archimede mi sembrerebbe un’ottima idea, comunque ci fa capire come un colpo di genio può risolvere situazioni assai complicate.
lampo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 21:41
ottofranz:
Non oso pensare a quanti porogetti risolutori possano esserea prendere polvere in qualche cassetto per volontà del potente di turno.
Questo è il vero problema. Chissà se qualcuno di voi si ricorderà dell’auto a carbonella?
http://www.vialattea.net/esperti/php/risposta.php?num=6616
Eppure esisteva… e avevo letto che prima di fare una salita era normale “ravvivare il fuoco” 😆
Inoltre pensate alle implicazioni solo a livello di sistema fiscale dell’utilizzo dell’auto elettrica… al posto dei combustibili fossili? Tutte le accise le devono spostare… sulla corrente elettrica. E come fare a distinguere da quella per il consumo domestico a quella usata per il trasporto…
Insomma il cambiamento non sarà immediato e avremo per un lungo periodo una commissione (forse più far west) di tecnologie e fonti energetiche differenti… con un calo dell’affidabilità e maggiori costi dei prodotti (dovuti al minore numero di pezzi prodotti… a causa della enorme diversità degli stessi).
Secondo me ci vorranno ancora molte generazioni… e non avrò tempo di vedere cosa succederà 😯 😕
lampo
Scritto il 8 Aprile 2011 at 21:55
Oltre al sole… c’è anche un’altra risorsa molto vecchia e rinnovabile: la legna. In città mi rendo conto che sia poco proponibile… ma perché i paesi scandinavi sono quelli che la usano di più per scaldarsi al posto di gas, gasolio e via dicendo? Perché costa poco e inquina poco, specie se hai poi dei prodotti che la utilizzano al meglio tipo questo (che non richiede corrente per scaldare):
http://www.fuocoelegna.it/editoriali/000100.php
Ho preso una marca a caso… giusto per rendere l’idea, soprattutto della apparente “banale” tecnologia che c’è dietro.
paolo41
Scritto il 10 Aprile 2011 at 17:20
…arrivo tardi, ma hai fatto un gran lavoro. Complimenti e un grazie.
gainhunter
Scritto il 10 Aprile 2011 at 22:05
Grazie lampo per l’ottimo lavoro! 🙂
Non dimentichiamo che oltre a cercare nuove fonti per produrre energia ci sono anche tutti quegli accorgimenti e quelle tecnologie che permettono di ridurre il fabbisogno di energia, soprattutto in fase di progettazione, come per esempio le “case passive”, o più in generale le soluzioni per aumentare l’isolamento termico, che consentono di risparmiare in riscaldamento e di evitare l’utilizzo di condizionatori.
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Ho letto volentieri e con interesse questi tuoi articoli e ti ringrazio per il lavoro fatto.
Ps: no, non ci faranno produrre energia da soli. Per i nostri portafogli niente cambierà, però speriamo di arrivare il prima possibile in un futuro in cui respireremo aria più pulita che io (come quasi tutti) ho sempre il naso intasato e non faccio altro che starnutire 😛