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sabato 7 ottobre 2023

Il "miracolo" del fracking spiegato. Potrebbe accadere di nuovo?


Un'immagine dalla presentazione della tesi di Louis Delannoy all'INRIA di Grenoble il 15 settembre 2023. Louis (lo vedete in basso a sinistra nell'immagine) ha lavorato sulla transizione energetica utilizzando modelli che prendevano esplicitamente l'EROEI (rendimento energetico dell'energia investita) in considerazione. I risultati sono in linea con quanto già sappiamo: la transizione è possibile ma non facile. Tuttavia, l'approccio di Delannoys ai calcoli ha portato a diversi spunti interessanti. Il primo riguarda il modo in cui il tight oil ha rivoluzionato il mercato petrolifero negli anni 2010. Si scopre che lo shale oil è stato un piccolo miracolo tecnologico. Può essere ripetuto? Una questione cruciale per il futuro dell’umanità. Il testo che segue si ispira alla tesi di Delannoy, pur riportando mie riflessioni personali. 


“Game Changer” è un termine abusato, ma si applica perfettamente all’impatto del fracking sul mercato petrolifero negli anni 2010. Mentre gli esperti erano in gran parte concordi nel ritenere definitivo il calo della produzione petrolifera statunitense, inaspettatamente il mercato è stato inondato dal nuovo “tight oil” o “shale oil” prodotto dal “fracking”, che ormai supera la produzione di petrolio convenzionale negli Stati Uniti con un rapporto superiore al 60%/40%. La produzione USA di tight oil è ancora in aumento, e potrebbe continuare ad aumentare almeno per qualche anno, anche se a costi di estrazione in aumento.  (fonte immagine)


Il successo dell’operazione tight oil solleva diverse domande: perché ha avuto tanto successo? Perché non è arrivato prima? Perchè non è stato previsto? Quanto durerà? Può essere replicato al di fuori degli Stati Uniti?  

La visione biofisica dell’estrazione petrolifera presuppone che le risorse “facili” (cioè quelle a basso costo) vengano estratte per prime. Queste sono le risorse che forniscono il più alto EROI (rendimento energetico per l'energia investita) e quelle che forniscono il ritorno economico più elevato. Man mano che queste risorse si esauriscono, lo sforzo di estrazione si sposta verso un EROI inferiore e quindi risorse più costose. I prezzi devono essere aumentati per mantenere il profitto e ciò influisce negativamente sulla domanda. Il risultato è la familiare "curva di Hubbert" a forma di campana. (qui visto in un'illustrazione dell'articolo originale del 1956 di Marion King Hubbert).


È stato a causa di questa visione che, negli anni 2000, molti esperti tendevano a liquidare il petrolio di scisto come una moda passeggera. Quando l’industria ha iniziato a estrarlo, la reazione è stata che, dal momento che il petrolio di scisto è arrivato molto dopo l’inizio del declino del petrolio convenzionale, doveva trattarsi di un tentativo disperato di estrarre da risorse a basso EROI. In effetti, la complessità e la sofisticazione dei macchinari necessari per le varie operazioni di trivellazione dello shale oil sono impressionanti. Si potrebbe pensare che l'intero macchinario sia inefficiente e costoso, un'impressione rafforzata dalle molteplici dichiarazioni nei media finanziari secondo cui gli investitori per la maggior parte non hanno guadagnato nulla con il fracking. 

Ma non sembra essere così. Diamo un'occhiata alla tabella all'inizio di questo post. Mentre il greggio convenzionale negli Stati Uniti ha ora un EROI di circa 10 alla bocca del pozzo, la stima riportata da Delannoy da un articolo di Brandt et alè intorno a 30 per lo shale oil, sempre alla bocca del pozzo. Non c'è da riporre troppa fiducia in questi numeri; sono affetti da grandi incertezze. Ma sono in contrasto al modello biofisico semplificato che vede l’estrazione muoversi gradualmente da risorse con EROI elevato a risorse con EROI basso. 

Allora, cosa è successo? Ebbene, è una delle regole dell'universo che " Dio sceglie le cose stolte per confondere i saggi ( 1 Corinzi 1:27 ). I saggi, ovvero gli "esperti", tendono a concentrarsi su ciò che sanno e a respingere ciò che sanno. Non funziona così.  Il record degli esperti nella comprensione delle rivoluzioni tecnologiche è estremamente scarso. In campo energetico, tendono a riporre molta fiducia nelle "nuove tecnologie", ma quasi sempre scommettono su quelle sbagliate, ad esempio l'idrogeno. Parallelamente, si perdono le vere rivoluzioni, come quella dello shale oil. 

Anche di recente, gli esperti sono totalmente incapaci di credere o comprendere il nuovo punto di svolta, l’energia fotovoltaica, che ora ha un EROI abbastanza grande da distruggere tutte le alternative fossili. La maggior parte degli esperti non ha familiarità con la tecnologia fotovoltaica. Non riescono proprio a capire come una lastra grigia apparentemente semplice possa competere e superare le gigantesche turbine a vapore azionate da un enorme impianto nucleare. Fortunatamente, le tecnologie efficienti tendono ad affermarsi per la pura forza della loro efficienza. È successo per lo shale oil; sta accadendo per il fotovoltaico. Osserviamo i cambiamenti che avvengono anche se spesso non li comprendiamo. Come al solito, il futuro decide per noi. 

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Alcuni altri punti da considerare

1. L’ascesa del tight oil viene talvolta usata per denigrare i modelli biofisici e la curva di Hubbert. Questo è un grave errore. Il modello biofisico descrive perfettamente ciò che è accaduto negli Stati Uniti negli ultimi 20 anni se si tiene conto dell’elevato EROI dello shale oil. La tecnologia è uno dei fattori che possono cambiare la partita: gli aerei non invalidano la legge di gravitazione universale di Newton. 

2. Il tight oil è stato un successo, ma ciò non significa che sia una buona cosa, né che durerà per sempre. Ci mantiene dipendenti dai combustibili liquidi e rinvia la transizione tanto necessaria alle energie rinnovabili. Fortunatamente, anche questa risorsa ad alto EROI non può durare per sempre. Nonostante alcune affermazioni ottimistiche su “secoli di prosperità”, è probabile che raggiunga il suo picco nei prossimi anni, per poi iniziare a diminuire in modo irreversibile. 

3. La storia secondo cui gli investitori non hanno guadagnato nulla con lo shale oil è un po’ più difficile da comprendere. Se lo shale oil ha un EROI così buono, come è possibile che le persone non ne abbiano tratto profitto? In via provvisoria, ciò può essere spiegato assumendo che i profitti siano stati quasi completamente reinvestiti in nuove trivellazioni. Si noti, infatti, quanto è ripida la curva di crescita della produzione di shale oil. A quanto pare, gli investitori hanno aspettato che il petrolio di scisto guadagnasse un posto stabile nel mercato prima di iniziare a pensare ai profitti. Leggiamo sui giornali finanziari che la maggior parte degli investitori hanno dichiarato che ora smetteranno di buttare denaro in nuovi pozzi di shale, concentrandosi ora sulla massimizzazione dei profitti. Potrebbe essere uno dei motivi del recente aumento dei prezzi. Il che vuol dire, ovviamente, che la produzione si avvia verso il declino. 

3. È una cosa buona che l'EROI delle tecnologie di produzione di liquidi alternative allo shale oil, come Coal to Liquids (CTL) e Gas to Liquids (GTL), abbiano un EROI così basso (guardate l'immagine della tesi di Delannoy sopra ). Ciò significa che quando il tight oil inizierà a diminuire, non vedremo una corsa ai combustibili sintetici (grazie a Dio!). Potremmo assistere a un tentativo di spostarsi verso le sabbie bituminose, ma anche in quel caso l’EROI è probabilmente troppo basso per ripetere il miracolo dello shale oil. 

4. Resta una questione aperta in un contesto geopolitico. Perché il tight oil viene estratto solo (o quasi solo) negli Stati Uniti? Chiaramente, l’industria statunitense ha sviluppato tecnologie efficienti per la perforazione orizzontale e la fratturazione idraulica. Ma questi non sono così complessi da non poter essere replicati altrove, e la stessa industria statunitense potrebbe essere interessata ad applicarli in altri paesi. Allora perché, ad esempio, la Russia non sta sviluppando il petrolio di scisto della Formazione Bazhenov, situata nella Siberia occidentale ? Lo afferma l' Energy Information Administration statunitense, l'intera area potenziale dello shale di Bazhenov dispone di risorse di tight oil pari a più di mille miliardi di barili. Forse è un'esagerazione (spesso queste stime lo sono), ma è una cifra enorme che corrisponde a circa 30 anni di consumo ai ritmi attuali. Esistono molte altre potenziali risorse di tight oil nel mondo, ma nessuna viene sfruttata a un ritmo significativo. Questa partita geopolitica è destinata a rimanere per ora un mistero, e possiamo solo sperare che la rivoluzione fotovoltaica renda presto obsoleti i combustibili liquidi.



Louis Delannoy durante la discussione della sua tesi il 15 settembre 2023 a Grenoble. Indossa una maglietta "Limiti alla Crescita" (potete comprarne una su Zazzle ). 




mercoledì 14 giugno 2023

Ma cos'è questo EROEI (Energy Return on Energy Invested)? E perché è così importante?



Se sei un leone, non devi solo correre più veloce di una gazzella; devi assicurarti che l'energia metabolica che ottieni mangiando la gazzella sia superiore all'energia che hai usato per la caccia. Se no, muori. È la dura legge dell'EROI. 


Il concetto di Energy Return on Energy Invested (EROI o EROEI) esiste da molto tempo. È stato introdotto nella sua forma moderna negli anni '80 da Charles Hall, ma è parte della termodinamica dei sistemi di non equilibrio. Può essere facilmente compreso se lo vediamo come l'equivalente del ROI (ritorno sull'investimento). Il ROI (EROI) è dato dal denaro (energia) restituito da un certo investimento (infrastruttura energetica) diviso per l'investimento monetario (energia). C'è bisogno di un valore maggiore di uno affinché un investimento abbia un senso o, se sei un leone, per sopravvivere. Grandi valori di questo parametro rendono la vita facile agli investitori, ai produttori di energia e ai leoni (ma non alle gazzelle). 

Fino a tempi recenti l'opinione comune era che l'EROEI dei combustibili fossili fosse molto alto: durante il periodo di massimo splendore dell'estrazione del petrolio si diceva che fosse intorno a 100. Pensate a un investimento che vi restituisce il capitale moltiplicato per uno cento (!!), e si capisce perché il petrolio era, e rimane, così importante per la nostra società. Allo stesso tempo, l'EROEI dell'energia rinnovabile è stato calcolato nell'ordine di 5-7, con alcuni studi che lo collocavano addirittura sotto 1. Ciò ha dato origine alla narrativa secondo cui solo il petrolio e altri combustibili fossili potrebbero sostenere una civiltà industriale e che le rinnovabili in realtà non lo fossero; nella migliore delle ipotesi erano "sostituibili" fintanto che c'era petrolio disponibile. La conseguenza è stata l'enfasi sulle soluzioni sociali e politiche: decrescita, risparmio energetico, ritorno a una economia rurale o, semplicemente, morire tutti quanti e buonanotte. 

Quanto velocemente cambiano le cose! Nuovi studi, tra cui uno di Murphy et al ., hanno rivelato che l'EROEI del petrolio potrebbe non essere mai stato così alto come si pensava. Bisogna tener conto che il petrolio di per sé è inutile: deve essere trasportato, raffinato e bruciato all'interno di motori poco efficienti per fornire energia alla società. Quindi è corretto calcolare l'EROEI del petrolio al “punto di utilizzo” piuttosto che alla “bocca del pozzo”. Fatto ciò, si scopre che l'EROEI del petrolio potrebbe essere (ed essere stato) inferiore a 10. Allo stesso tempo, il progresso tecnologico e i fattori di scala hanno portato a un miglioramento dell'EROEI delle rinnovabili (eolico e fotovoltaico) ben oltre 10. 

Ora, il paradigma è ribaltato. Le rinnovabili sono veramente rinnovabili, mentre il petrolio non lo è mai stato. Questo ci dà la possibilità di rivisitare il paradigma dominante di come affrontare la crisi energetica. Il nuovo paradigma è che possiamo ricostruire una società sulla base delle energie rinnovabili. Non sarà uguale a quella creato dal petrolio, e potremmo dover accettare una considerevole contrazione economica nel processo per arrivarci. Ma ci offre una possibilità concreta per creare una società resiliente e prospera. 

Certo, non tutti sono d'accordo su questi concetti ed è in corso una vivace discussione in cui diverse persone stanno difendendo il vecchio paradigma. Un argomento nella discussione dice che se usi l'energia del petrolio per raffinare il petrolio, quell'energia non dovrebbe essere conteggiata nel denominatore del rapporto EROEI. E, quindi, che l'EROEI dei combustibili fossili è molto più grande di quanto indicano i recenti calcoli. Questo è sciocco: l'energia è energia, non importa da dove venga. Nafeez Ahmed discute questo punto in dettaglio nel suo blog, " The Age of Transformation " dicendo, tra le altre cose, che:


.. .. il geologo petrolifero Art Berman ha pubblicato un post affermando anche che l'articolo di Murphy et. è fondamentalmente errato. Ha concluso che se Murphy e i suoi coautori avessero ragione, allora decenni di ricerca sull'EROEI che mostrano valori estremamente alti per i combustibili fossili sarebbero sbagliati. Ripete lo stesso argomento di Hagens, e poi lo usa per offrire un nuovo calcolo:

Quasi il 9% dei costi totali post-estrazione del petrolio sono per la raffinazione. Eppure la maggior parte dell'energia per la raffinazione proviene dal petrolio greggio e dai prodotti raffinati utilizzati nella raffineria. È, in effetti, co-generato. Ciò non annulla l'investimento energetico necessario per far funzionare la raffineria ma non è un costo per la società come indicato nella tabella... Ho diviso il loro 8,9% per l'investimento di raffinazione per 3 per tenere conto della cogenerazione sopra descritta (probabilmente è molto inferiore). L'EROEI petrolifero risultante è 18. Ciò rimuove completamente la buona notizia dai proclami di Ahmed e Bardi di "missione compiuta" e riporta l'EROEI petrolifero all'intervallo di consenso degli ultimi due decenni.

L'errore chiave in questa argomentazione è dove Berman dice: "Ciò non nega l'investimento energetico necessario per far funzionare la raffineria, ma non è un costo per la società come indicato nella tabella".

Ma non è corretto. Il termine "costo per la società" si riferisce proprio all'energia investita che non è disponibile per l'uso da parte della società. Sebbene l'energia utilizzata per raffinare il petrolio greggio sia cogenerata, è ancora un input nel processo di raffinazione prima che il petrolio diventi disponibile per il lavoro effettivo nella società nella fase di "energia finale". In altre parole, l'energia viene utilizzata per raffinare il petrolio e quindi non è comunque disponibile per la società.

Quello che Berman e Hagens stanno effettivamente cercando di fare è classificare l'energia usata per raffinare il petrolio come un 'output energetico' che rappresenta un lavoro utile per la società al di fuori del sistema energetico. Ma questa classificazione non ha senso se si considera che rappresenta un lavoro specificamente legato in primo luogo a rendere l'energia utilizzabile per la società, perché il petrolio deve essere raffinato e lavorato prima di poter essere effettivamente convertito in energia utilizzabile per la società .

Berman si chiede inoltre che se l'EROEI per i combustibili fossili fosse molto più basso, come avrebbe potuto essere così redditizio? Come ha sottolineato lo scienziato Ugo Bardi, la redditività di un settore dipende da numerosi fattori esterni al sistema energetico legati al credito, ai mercati, alla politica economica, agli investimenti, ai valori valutari e non solo. Ma oltre a ciò, la linea di fondo è che Murphy et. La ricerca di al suggerisce che se il petrolio è stato redditizio con un EROEI molto più basso di quanto si credesse in precedenza, allora le ipotesi precedenti sulla prosperità economica che richiedono livelli di EROEI molto più alti sono discutibili.

A causa delle enormi perdite di efficienza della conversione dell'energia dal petrolio in forme utilizzabili (tra il 50 e il 70% dell'energia viene persa convertendo l'energia primaria in energia finale), poiché le energie rinnovabili evitano tali perdite, possono produrre circa il 50% in meno di energia per soddisfare la domanda. Ciò significa che il presunto EROEI minimo per sostenere una civiltà vitale derivata dai combustibili fossili potrebbe essere molto inferiore in un sistema più efficiente.

Come sottolinea Marco Raugei, il passaggio alle rinnovabili e all'elettrificazione “può aprire le porte al raggiungimento dei servizi richiesti con una domanda di energia primaria molto inferiore, il che a sua volta implica che può essere sufficiente un EROEI significativamente inferiore a quanto ipotizzato in precedenza”.


Per saperne di più sull'EROEI, potete esaminare questi documenti

The Role of Energy Return on Energy Invested (EROEI) in Complex Adaptive Systems ,  di Ilaria Perissi, Alessandro Lavacchi e Ugo Bardi, Energie, 2021

Peaking Dynamics of the Production Cycle of a Nonrinnovaable Resource ,  di Ilaria Perissi, Alessandro Lavacchi e Ugo Bardi, Sustainability 2023


lunedì 25 luglio 2016

Il fotovoltaico è una vera fonte energetica!

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR

Questo è un commento di Luis De Souza su un recente articolo di Ferroni e Hopkirk che hanno riportato un rendimento energetico negativo degli impianti fotovoltaici in Svizzera (in altre parole, un ritorno energetico, EROEI, minore di 1). E' un risultato anomalo, considerando che un'analisi complessiva del campo ha riportato valori di EROEI di 11-12 per la tecnologia fotovoltaica più comune. Quindi cosa c'è di sbagliato nell'articolo di Ferroni e Hopkirk? Molte cose, pare. Qui, De Souza mostra che il fotovoltaico è una fonte di energia, persino in un paese non molto soleggiato come la Svizzera. De Souza conclude che qualcosa è andato incredibilmente storto nella procedura di revisione della rivista che ha pubblicato l'articolo di F&H, “Energy Policy”. Questo sembra essere vero e potrebbe interessarvi di sapere che è stata preparata e sottoposta alla rivista una confutazione di quell'articolo da parte di un gruppo di ricercatori esperti nel campo dei calcoli energetici. La confutazione scopre molte cose sbagliate in più nell'articolo di F & H che in quelli identificati da De Souza. In breve, Energy Policy è riuscita a pubblicare uno studio pieno di errori che non avrebbe mai dovuto essere pubblicato in una rivista scientifica. Sfortunatamente è stato fatto ed ora un sacco di persone lo usano a supporto della guerra alle rinnovabili. (U.B.)




Il fotovoltaico non è uno spreco energetico in Svizzera

Di  Luis De Souza

Energy Policy ha di recente pubblicato uno studio condotto sul EROEI delle tecnologie fotovoltaiche (FV) installate in Svizzera. Il risultato finale è una cifra notevolmente bassa, cioè 0,8:1. Ben al di sotto di qualsiasi valutazione del EROEI mai condotta su questa tecnologia energetica.

Un tale valore ha naturalmente deliziato coloro che fanno campagne contro l'energia rinnovabile, che prende per oro colato qualsiasi indizio di prestazione negativa. Tuttavia, da questo studio emerge immediatamente un numero: il rendimento energetico medio del ciclo di vita di 106kWh/m2/a. A quanto pare, uno sguardo più ravvicinato a questo singolo valore è sufficiente a negare l'ipotesi che il fotovoltaico in Svizzera sia un pozzo energetico.

lunedì 18 luglio 2016

In punta di piedi nel campo minato dell'energia rinnovabile

Da “Post Carbon Institute”. Traduzione di MR

Di Richard Heinberg


Ho impiegato l'anno passato a lavorare con David Fridley e lo staff del Post Carbon Institute ad un libro appena pubblicato, Il nostro futuro rinnovabile. Il processo è stato un piacere: è stato un piacere lavorare con tutte le persone coinvolte (compresi i circa 20 esperti che abbiamo intervistato o consultato) e personalmente ho imparato moltissimo nel percorso. Ma abbiamo anche incontrato una sfida spinosa nell'elaborare un tono che informasse ma non alienasse il pubblico potenziale del libro.

giovedì 16 giugno 2016

Ma qual è il vero EROEI dell'energia fotovoltaica?

Da “Cassandra's Legacy”. Traduzione di MR



Secondo uno studio recente e completo della letteratura scientifica (1), l'EROEI (energy return on energy invested) medio della tecnologia fotovoltaica più comune (Silicio policristallino) è di 11-12. Ben lontano dalla leggenda del “EROEI inferiore ad uno” che gira nel web.


Qualche tempo fa, un mio collega mi ha raccontato la storia di quando è stato responsabile dell'installazione di uno dei primi impianti fotovoltaici in Italia, nel 1984 (mostrato nella figura sulla destra). Mi ha detto che, poco dopo l'installazione, un politico di alto rango è venuto a visitare l'impianto. Come dimostrazione, il mio collega a collegato l'uscita dell'impianto ad una stufetta elettrica, scaldando le resistenze interne. Il politico ha rifiutato di credere che la stufetta fosse alimentata dall'impianto FV. “Dev'esserci un trucco”, ha detto, “questo non è possibile. Dev'essere un imbroglio”. Il mio collega ha cercato di descrivergli come funzionano le celle fotovoltaiche, ma immaginate di cercare di spiegare la meccanica quantistica ad un politico! Apparentemente, se ne è andato ancora non convinto.

mercoledì 6 gennaio 2016

Ugo Bardi, il Kitegen, e la Culona Inchiavabile



La storia dell'insulto che Silvio Berlusconi avrebbe rivolto ad Angela Merkel era falsa, ma è un buon esempio di una situazione ormai fuori controllo. Le tecniche di infangamento personale sono così diffuse che possono essere utilizzate contro chiunque. E non si sa nemmeno come ci si potrebbe difendere. 


Ultimamente, è partita una curiosa leggenda urbana che vuole che il modesto sottoscritto, Ugo Bardi, avrebbe dichiarato che il Kitegen (una tecnologia eolica sperimentale) abbia un EROEI (ovvero una resa energetica) di "1500", cosa che la renderebbe almeno un ordine di grandezza più efficiente di qualsiasi tecnologia energetica nota oggi. 

Non è vero niente (*) ma questa faccenda è interessante come illustrazione della degenerazione del dibattito su qualsiasi argomento. Come effetto della progressiva "monetarizzazione" di tutti i settori della società, ne consegue che qualsiasi opinione viene considerata come dovuta al fatto che quello che la esprime ci guadagna qualcosa. Il caso di Ugo Bardi in rapporto al Kitegen è particolarmente esemplare. Ve lo riassumo in questi termini:

1. Ugo Bardi ha dichiarato che il Kitegen ha una resa energetica molto alta.
2. Ne consegue che Ugo Bardi ha degli interessi economici nel Kitegen
3. Ne consegue che ogni qual volta Ugo Bardi parla male di qualcosa (p. es. scie chimiche, fusione fredda, o roba del genere) lo fa per salvaguardare i suoi interessi personali

Stupendo sillogismo aristotelico, vero? Un trionfo di logica! Eppure, se cercate questa faccenda sul Web, la trovate espressa in questi termini. Come minimo, però, questo vuol dire che sul web cessa di esistere la possibilità di ogni dibattito su base razionale. 

Ma c'è di più e di peggio. Lo potrei chiamare l' "effetto Merkel" (per non usare un altro termine, più colorito) come risultato della famosa faccenda dell'insulto che Berlusconi avrebbe lanciato contro Angela Merkel, cosa che si è poi rivelata totalmente falsa - ma tutti o quasi tutti ci hanno creduto. Viviamo in un epoca in cui qualsiasi fesseria può andare virale, indipendentemente dal fatto che sia vera oppure no. E chi viene danneggiato dalla fesseria in questione ha ben poche possibilità di difendersi. 

Nel caso di Ugo Bardi che avrebbe sostenuto che il Kitegen ha un valore improbabilmente alto dell'EROEI, non è difficile smentire la faccenda. Ma immaginatevi quante possibilità esistono per far partire la macchina del fango, anche a livello artigianale, contro persone che non sono leader nazionali. 

Vi è capitato di ricevere un messaggio dalla casella postale di qualcuno che conoscete bene e che vi chiede dei soldi perché si trova bloccato all'aeroporto di Londra o qualcosa del genere? A me si, più di una volta. Apparentemente, impadronirsi dell'indirizzo di posta di qualcuno, come pure dei suoi contatti, non è cosa tanto difficile. Ora immaginatevi che qualcuno si impadronisca del vostro indirizzo e spedisca a tutti i vostri contatti un messaggio in cui dichiarate - per esempio - la vostra simpatia per l'ISIS, oppure che siete alla ricerca di materiale pedo-pornografico, oppure che cercate il numero di cellulare dell'assessore all'urbanistica per "sistemare" una certa faccenda di sopraelevazione a casa vostra. Come vi difendete? Molto difficilmente, soprattutto se chi ha combinato l'imbroglio è abbastanza intelligente da generare delle accuse plausibili, tipo, appunto, quella che Berlusconi avrebbe dichiarato che Angela Merkel è una "culona inchiavabile." Era un'espressione che molti hanno trovato plausibile, dato il carattere del personaggio. Ma che fosse plausibile non vuol dire che fosse vera. 

Quante cose plausibili - ma false - si possono dire contro di voi? Pensateci un attimo e vi verrà di che rabbrividire. E la macchina del fango opera a tutti i livelli; ricordatevi, per esempio, della faccenda delle "armi di distruzione di massa" in Iraq oppure dell'ultimo caso in ordine di tempo di manipolazione mediatica di un caso giudiziario

Come si può, ormai, credere in qualcosa che i media ci raccontano? Come si può credere in qualsiasi cosa si legga sul Web? In queste condizioni, non si può nemmeno dare tutti i torti a quelli che rifiutano di credere che il cambiamento climatico sia una cosa reale o a quei poveracci che sfogano la loro rabbia e la loro frustrazione sostenendo teorie bislacche come quelle delle scie chimiche. Tutto il nostro sistema di comunicazione è ormai fuori controllo: una serie di bugie e di contro-bugie; una specie di labirinto di specchi dove da qualunque parte ti giri trovi una immagine deformata di te stesso che urla "sono io quello vero!"  

E allora cosa possiamo fare? Eh.... buona domanda. Qualcuno ha qualche idea? 



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(*) Tutto il rumore di questa faccenda si basa su una tabella che si trova in un documento della Kitegen Research dove, apparentemente, c'è questo numero e un riferimento a un mio vecchio post. Ora, siccome la faccenda mi ha abbastanza stressato, mi rifiuto di andare a esaminare questo documento nei dettagli. Mi limito a dire che a) di quel documento non so niente, b) quel valore dell'EROEI di 1500 non c'è nel mio lavoro citato c) mi sembra un valore decisamente eccessivo per qualsiasi cosa che esista nel mondo reale, ma non è cosa che riguardi me. Vi posso dire inoltre che non ho nessun rapporto professionale con la Kitegen research né termini di consulenze, né di quote o altri tipi di partecipazione. Mi sono occupato di eolico di alta quota nel passato; mi sembra tuttora un'idea interessante ma, via via che ho approfondito l'argomento, mi sono reso conto che si parla di una tecnologia molto difficile da mettere in pratica. 

venerdì 28 agosto 2015

La resa energetica ('EROEI') della guerra

DaThe Oil Crash”. Traduzione di MR



Di Antonio Turiel

Cari lettori,

Data la situazione di decrescita energetica alla quale ci vediamo inevitabilmente condannati come società, un aspetto antipatico, anche se necessario, da analizzare è quello del rendimento, non tanto economico quanto energetico, della guerra. Poiché di sicuro la guerra è un modo di ottenere risorse e in particolare risorse energetiche, che sono quelle che in ultima istanza muovono tutta l'economia. Inoltre, è importante analizzare ciò che rappresenta la guerra da questo punto di vista, perché senza un cambiamento di rotta deciso dalla politica internazionale (poco probabile in questo momento), il futuro ci riserva una serie di guerre che si andranno concatenando senza soluzione di continuità e senza che i nostri esperti più avvezzi comprendano quale sia il filo conduttore di tutte (proprio il contrario: in questo momento c'è un'autentica offensiva mediatica per negare che il picco del petrolio si stia approssimando, proprio quest'anno che sembra che si verificherà il picco del petrolio in volume – in energia è stato nel 2010.

Di fronte alla moltitudine di conflitti armati che sorgeranno dal collasso dei paesi produttori (oggi l'Egitto, Libia, Siria o Yemen, domani Nigeria, Venezuela e Algeria) e dando per scontato il travisamento mediatico che ci sarà su tutte queste guerre fino a che l'esplosione di qualche produttore (per esempio rivolte in Arabia Saudita nel prossimo decennio) ponga gli orgogliosi paesi occidentali in ginocchio, credo che sia importante analizzare cosa significano le guerre come strumento per garantire che le risorse continuino ad arrivare alle nazioni più ricche e, in ultima istanza, analizzare il loro EROEI, inteso in questo contesto come il guadagno di energia che ottiene un paese che entra in guerra in confronto all'energia che consuma nel fare la guerra stessa. Il fatto è che, analogamente a quello che succede con le fonti di energia, ci sono certi modi di fare la guerra, i più semplici, che hanno EROEI alti, mentre in scenari geopolitici più maturi l'EROEI delle guerre è sempre più basso fino a giungere al punto in cui la guerra non è una sorgente ma un pozzo di risorse.

Dal punto di vista etico, parlare del rendimento o beneficio della guerra sembra di un cinismo insopportabile, poiché innanzitutto la guerra è morte, feriti, distruzione, epidemie, fame, famiglie distrutte, illusioni perdute, caos, perdita di civiltà... Non c'è niente di eroico nella guerra per quanto la propaganda la glorifichi e pensare alla guerra in termini del proprio beneficio è deplorevole. Tuttavia, le guerre si fanno sempre per guadagnare qualcosa e la maggior parte delle volte (se non tutte) il beneficio preteso è abbastanza tangibile e materiale, persino prosaico. D'altra parte, discutere del beneficio materiale della guerra può essere utile se si può dimostrare che tale beneficio materiale non si realizzerà, perché non è raggiungibile o perché semplicemente non esiste. Di fatto, nella misura in cui la nostra civiltà va consumando il suo prevedibile transito di decrescita energetica, le guerre successive saranno sempre meno interessanti dal punto di vista del beneficio. Addirittura, passato un certo punto (quello dei ritorni decrescenti), andare in guerra accelererà il nostro cammino verso il collasso, anziché ritardarlo. La Storia mostra e dimostra, tuttavia, che riconoscere che ci si trova in un punto di ritorno negativo (in qualsiasi attività, non solo nella guerra) è molto difficile e generalmente si continua a fare la stessa cosa che si è sempre fatta, “abbiamo sempre fatto questo”, per inerzia, finché quella stessa inerzia è quella che accelera la nostra caduta. Quanti imperi aggressivamente espansionisti hanno collassato nella Storia ancora più rapidamente di quanto si siano espansi, proprio perché le nuove guerre finivano per porre un carico maggiore dei benefici che apportavano? Il fenomeno si ripete in continuazione nella Storia, dai Maya fino agli Unni, da Alessandro magno ad Annibale, dall'Impero Romano all'Impero ottomano, dall'Impero Austro-Ungarico al Terzo Reich. Comprendere e spiegare come mai la guerra sia materialmente onerosa può essere utile per far riflettere coloro che non vengono toccati dagli argomenti etici, ma che sono sensibili alle variazioni del loro portafoglio.

Distinguerò tre tipi di guerra, a seconda del loro rendimento energetico: le guerre di saccheggio, quelle di dominio e quelle egemoniche. Non è una classificazione molto esaustiva e probabilmente non l'unica possibile, ma personalmente mi quadra abbastanza con le grandi linee delle guerre.

Guerre di saccheggio: E' il tipo più semplice e di base di azione bellica, quello che ha l'EROEI più elevato. L'attaccante assalta un determinato territorio con l'intenzione più o meno dichiarata di prendere tutto ciò che può. Non si tratta di tenere una posizione, ma di prendersi il bottino e scappare di corsa. Questo tipo di conflitti di solito hanno dimensioni limitate, non essendo tipici di stati-nazione ma di bande mercenarie, pirati e simili. Esempi storici di questo tipo di guerra sarebbero su piccola scala, quelle intraprese dai Vichinghi su tutta la costa del nord Europa o quella dei pirati nei sette mari, ma grandi nazioni lo hanno tenuto come forma di finanziamento. Per esempio, la Spagna del XVI e XVII secolo finanziava le proprie armate, praticamente mercenari, col saccheggio delle popolazioni conquistate (in certe parti d'Europa sono ben ricordati alcuni “saccheggi” storici).

Il costo di questo tipo di guerra è molto limitato: un uomo, un'arma e un sacco in cui mettere tutto ciò che si può saccheggiare. Al contrario, il rendimento è molto elevato, soprattutto in regioni dove da tempo non si verificava un saccheggio. Possiamo fare una stima del rendimento del saccheggio in funzione della sua frequenza: più tempo passa fra un saccheggio e l'altro, maggiore è il rendimento del saccheggio precedente. L'EROEI è sicuramente alto, anche se la quantità totale di energia ottenuta è relativamente piccola (pertanto soddisfa una popolazione piccola di saccheggiatori). Le popolazioni di saccheggiatori non possono crescere in modo illimitato, visto che ci sono vari fattori che ne limitano l'espansione: la disponibilità di obbiettivi sufficientemente ricchi da garantire la sopravvivenza del gruppo come tale fino al saccheggio seguente, la necessità di lasciar passare un certo tempo prima di tornare a saccheggiare lo stesso luogo perché si possano riparare i danni e si troni a generare una ricchezza sufficiente che valga la pena di saccheggiare, la difficoltà crescente a saccheggiare se la presenza dei saccheggiatori è molto nota, visto che le città rafforzano le proprie difese, ecc. Le popolazioni saccheggiatrici si uniscono e si possono abbordare obbiettivi più pericolosi ma di maggior ricompensa. Se le circostanze peggiorano, il gruppo saccheggiatore può essere decimato ma la parte che sopravvive potrà sussistere saccheggiando popolazioni più piccola e indifese. Essenzialmente, i gruppi saccheggiatori svolgono il ruolo di predatori nei modelli predatore-preda, con popolazioni molto minori di quelle delle prede e governati dalla dinamica di queste ultime, comprendendo la lotta fra predatori come meccanismo di adattamento della propria popolazione se le prede cominciano a scarseggiare.

Questo modello di guerra ha una certa somiglianza con le società dei cacciatori-raccoglitori (con la differenza che questa non si dedicavano all'uccisione di nessuno), visto che si specializzano nel prendere le risorse dall'ambiente senza alterarlo, lasciandolo evolvere liberamente. Ma, al contrario dei cacciatori-raccoglitori, è molto difficile che i saccheggiatori raggiungano un equilibrio col proprio ecosistema e la cosa più probabile è che alla fine i saccheggiati si organizzino e finiscano per distruggerli, inseguendoli fino alle loro case se necessario.

Guerre di conquista: Questo tipo di guerra è quello preferito dagli stati-nazione. L'obbiettivo della guerra di conquista è mantenere il controllo permanente di un territorio e quindi delle sue risorse. Non basta, quindi, entrare in un territorio, bisogna occuparlo. Pertanto questo implica dispiegare un contingente militare ben addestrato e mantenerlo a tempo indeterminato su un territorio per garantire il flusso di risorse. Anticamente, gli Stati occupanti rimanevano fisicamente al comando dei paesi occupati. Oggigiorno, approfittando del fatto che tutto il mondo è organizzato in Stati-nazione, gli Stati occupanti collocano un'amministrazione locale favorevole ai propri interessi e si rivolgono allo stesso esercito locale come garante della pace e dell'ordine in favore dei suoi interessi. L'unica cosa che l'occupante mette in campo, a lungo termine, sono le imprese dedite all'estrazione delle risorse della nazione soggiogata. Grazie a questo sotterfugio di esternalizzare l'occupazione con “subappaltatori locali” si è riusciti a diminuire di molto i costi di questo tipo di guerra, che in passato era molto onerosa (in passato più di un impero ha ceduto a causa degli alti costi di una sola campagna militare fallita). Per questo motivo, le guerre di occupazione del passato avevano un EROEI molto basso e si occupavano soltanto paesi ricchi di risorse deisderate (un buon esempio di ciò è stata la spartizione dell'Africa alla Conferenza di Berlino del 1884). L'attuale sistema di esternalizzazione ha ridotto i costi per i paesi occupanti a quelli della prima campagna destinata ad annichilire la resistenza locale ed instaurare il governo amico, il che è molto più economico che incorrere in costi continui per anni, compreso quello di una opinione pubblica che di solito finisce per essere contraria, soprattutto quando si organizza una resistenza nel paese occupato che comporta vittime umane per l'occupante che si accumulano (e senza contare gli arruolamenti forzati).

L'esternalizzazione ha funzionato molto bene per tutto il XX secolo, permettendo di dissimulare il motivo della nostra ricchezza. Quando diciamo che l'EROEI del petrolio è di 20, di solito non teniamo conto del fatto che l'alto valore energetico per noi è il frutto del fatto che in origine è sicuramente maggiore (30 o più), ma che lì non si estrae ma viene importato ad un prezzo monetario che non corrisponde al guadagno energetico che ci porta. Tuttavia, col crollo naturale, per ragioni fisiche e geologiche, dell'EROEI dei giacimenti di materie prime energetiche, le aziende occidentali si ritrovano in una situazione compromessa: per mantenere l'alto rendimento energetico delle sue fonti per l'occidente devono ridurre il beneficio netto per la popolazione locale. Nascono così abusi ambientali e di diritti come quelli del delta del Niger o delle sabbie bituminose del Canada, arrivando persino a guerre con alcuni produttori importanti per garantire che il flusso di petrolio a buon mercato continui ad arrivare. Il problema è che la guerra è un metodo pessimo per combattere con la geologia. Un esempio paradigmatico lo troviamo in Libia. Pensate a come si è evoluta la produzione di petrolio in quel paese negli ultimi anni:




Si possono dare molte interpretazioni a quello che è successo in Libia, ma il grafico sopra ci mostra alcuni dati curiosi. Per esempio, che apparentemente è arrivata al proprio picco del petrolio nel gennaio del 2009 e che negli anni successivi, nonostante i prezzi del petrolio alti e i suoi sforzi, la Libia non è riuscita a recuperare i quasi 1,8 milioni di barili al giorno di allora. Nel gennaio 2011 comincia l'offensiva che praticamente ferma la produzione del paese e, una volta “liberato”, si riprendono livelli leggermente inferiori a quelli del 2011 per poco più di un anno, per poi crollare e vivere di continui alti e bassi. La situazione della Libia è talmente instabile che le diverse fazioni lottano fra loro, deteriorando il flusso della sua principale fonte di introiti e, senza un esercito occupante potente che imponga la propria legge, la situazione non si stabilizzerà. Ma i paesi occidentali si sono specializzati in eserciti di azione rapida e fulminante, che causano un grande danno iniziale con poco rischio per le proprie truppe, e non in occupazioni a lungo termine. Per questo le occupazioni a lungo termine, come quella dell'Afghanistan, sono tanto disastrose, perché hanno bisogno di un approccio militare diverso che implica un costo più alto che, semplicemente, non si vuole e non si può pagare. Pertanto, l'EROEI delle moderne guerre di conquista sta diminuendo in perfetto parallelo con l'EROEI delle fonti energetiche che si vogliono controllare. Per questa ragione, imbarcarsi in guerre in paesi che hanno già superato il loro picco del petrolio non è solo eticamente disprezzabile, è anche economicamente ed energeticamente rovinoso. Per questo invadere l'Iran non è solo un errore perché è un paese densamente popolato, con un'orografia che rende difficile le azioni militari sul terreno e una popolazione ed un esercito fortemente consapevoli, è che il premio per ciò per cui si lotta è un petrolio di qualità sempre peggiore, più pesante, di minore EROEI e, soprattutto, la produzione di petrolio dell'Iran è in declino.




Si potrebbero applicare ragionamenti simili, per esempio, al Venezuela e ad altri paesi che a loro volta sono nel mirino di alcune grandi potenze.

Le guerre di conquista hanno alcune analogie con le società agricole: si vuol ottenere il controllo permanente di una risorsa, anche modificando l'ambiente per migliorarne il rendimento. Il problema delle guerre di conquista attuali è che le risorse desiderate non sono rinnovabili, pertanto il rendimento è obbligato a cadere, fino a rendere questo tipo di guerra un pozzo, anziché una sorgente, di risorse.

Guerre per l'egemonia: questo tipo di guerra è quello proprio di un impero o, con una terminologia più moderna, di una superpotenza. L'obbiettivo della guerra per l'egemonia è mantenere lo status quo della metropoli. Queste guerre non hanno generalmente l'obbiettivo di ottenere il controllo di una risorsa, ma di mantenere un controllo che si ha già e a volte non si fa neanche contro il paese che ha le risorse, ma contro uno dei paesi satellite, a loro volta controllati, che danno sostegno logistico alle operazioni. Questo tipo di guerra è sempre un pozzo di risorse. Esempi di questo è il tipo di guerra che ha vissuto l'Afghanistan, sia con l'Unione Sovietica prima sia con gli Stati Uniti poi. Anche qui la tendenza è all'esternalizzazione: sono le guerre in prestito o guerre proxy, guerre fatte da manovalanza appoggiata dalle superpotenze che si disputano l'egemonia sul territorio. Un esempio di questo tipo è la guerra civile che sta avvenendo in Ucraina, col controllo del flusso di gas naturale russo all'Europa sullo sfondo.

Le guerre per l'egemonia, come abbiamo detto, hanno per definizione un EROEI minore di 1 (cioè, che si guadagna meno di quello che si consuma), quando non direttamente uguale a 0 (non si guadagna niente), perché l'obbiettivo molte volte non è tanto guadagnare ma non perdere. Nella misura in cui una superpotenza è più globale e controlla più territori, deve combattere, direttamente o indirettamente, sempre più guerre per mantenere quello che ha già. Essenzialmente sono guerre completamente territoriali, tipiche del maschio alfa, che hanno senso solo quando altri territori provvedono alle risorse necessarie per mantenerle. Sono anche, per il loro EROEI basso, il principale pozzo di risorse di molti imperi, siccome di solito sono ricorrenti nelle fasi di decadenza degli imperi, di solito sono anche la causa della loro perdizione.

Anche se queste guerre sono tipiche degli imperi, nella misura in cui questi si decompongono emergono paesi che si contendono lo spazio ora vacante, anche aspirando a diventare un impero che sostituisce un altro impero. Ma siccome a quel punto sono molti i paesi che si contendono quel luogo, su scala sempre più regionale, queste guerre sono sempre più complicate e in realtà non si possono mai vincere in modo definitivo. Servono semplicemente a dissipare risorse più rapidamente, in un processo frattale che ricorda la dissipazione di energia in un fluido turbolento. Un politico con una visione strategica potrebbe comprendere, a seconda della fase del declino nella quale si trova il suo paese, quali guerre non gli interessa scatenare e quali sono vitali per trattenere la parte salvabile fino fino a quel momento del suo potere. Tuttavia, questo tipo di capo di solito è raro, per cui pochissimi paesi riescono a prosperare a spese degli altri, semplicemente mantenendosi ai margini e senza richiamare l'attenzione né risvegliare l'avidità dei nuovi contendenti.

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Come vedete, a lungo termine non tornano i conti per nessun tipo di guerra e in realtà la più redditizia è la più banale: il saccheggio. Se la nostra società deve fare affidamento sulla guerra come modo di mantenere la propria sopravvivenza (anche se cinicamente negheremo di accettare che è per questo che si fanno le guerre, le nostre guerre), allora sicuramente non vale la pena che il nostro modello sociale sopravviva. Pensa a questo, caro lettore, quando i tamburi della guerra cominciano a rullare, gioiosi, vicino a casa tua.

Saluti.
AMT


mercoledì 19 agosto 2015

Il Ritorno Energetico dell'Energia Investita.


Il concetto di "Ritorno Energetico" (EROI o EROEI), proposto per la prima volta da Charles Hall nel 1986, ha avuto un notevole successo. Oggi, forma la base di una visione del mondo che considera la disponibilità di risorse naturali, e minerali in particolare, come il fattore critico della nostra esistenza. Non tutti hanno capito il concetto che la graduale diminuzione del ritorno energetico ottenuto dai combustibili fossili è quello che sta creando tutto il disastro che ci vediamo intorno, anche se, va detto, il sistema finanziario e l'idiozia dei nostri politici ci stanno mettendo del loro per peggiorare. 

In questo post, Dario Beruto, ingegnere chimico e ex docente all'Università di Genova, riassume i punti centrali del concetto di "EROEI". Questo articolo è stato pubblicato in Luglio dalla rivista genovese "Il Gallo" ed è riprodotto qui con il permesso dell'autore







Guest post di Dario Beruto


IL RITORNO ENERGETICO DELLA ENERGIA INVESTITA

Voci fuori dal coro.


Enzo Tiezzi ( 1938-2010) fu docente di Chimica Fisica presso l’Università di Siena, e con il suo libro “ Tempi Storici, Tempi Biologici” ( ed. Garzanti 1984), ha illustrato , in modo molto convincente, in cosa consiste “ il gap dei tempi”. Mentre i ritmi dell’evoluzione naturale sono molto lenti, quelli della tecnologia e/o delle tecnologie che utilizziamo per trasformare e riciclare materiali, energia e informazione avvengono a una velocità tale da turbare lo stato di equilibrio metastabile che il nostro Pianeta ha conseguito attraverso processi evolutivi iniziati 14.000 milioni di anni fa.

La situazione di disagio che si è generata ai nostri giorni è stigmatizzata dalle variazioni globali e regionali che il clima del pianeta presenta , dall’avanzare della desertificazione, dal depauperamento delle risorse , dalla deforestazione dei polmoni della terra e da un lungo elenco di altri guai tutti riconducibili alle attività umane. Il nostro Pianeta è dotato di sistemi di recupero notevoli . Quando in passato ha subito catastrofi ha sempre avuto il tempo di risollevarsi, ma oggi l’aggressione o l’ “impronta” che gli uomini lasciano è tale che la Terra non ha il tempo di recuperare

Per coloro che sono interessati a qualche cifra , la rivista “Science” , nel giugno del 2014, ha pubblicato un allarmante paragone tra l’impronta attuale e quella massima sostenibile dal Pianeta. Immettiamo circa il 120% in più di gas serra, la desertificazione avanza con ritmi che sono del 50% superiori di quelli consentiti, consumiamo il 40% in più delle risorse che ci sono consentite, e le scorte di acqua sono minacciate. Certamente questi non sono dati sperimentali, risentono delle ipotesi che si sono fatte per risolvere i sistemi di equazioni su cui i modelli si basano, i rilievi statistici possono indurre in errore, ma , anche tenendo conto di tutto ciò, illustrano le linee di tendenza che ci dovrebbero indurre a qualche riflessione..

Dove è andato a finire l’ammonimento di Tiezzi che non si è mai stancato di segnalare come non possa esistere una crescita infinita su un pianeta finito?

Cosa è il ritorno energetico della energia investita?

Nella Enciclopedia libera Wikipedia alla voce ritorno energetico dell’energia investita si può leggere : “ un coefficiente che esprime il rapporto tra l’ energia che si ricava da una fonte di energia da sfruttare e l’energia che si investe per ottenerla”.
.L’acronimo inglese di tale concetto è EROEI, se è minore dell’unità significa che c’è stata una perdita, se è maggiore di uno c’è stato un guadagno. Un parametro che è molto semplice da capire, ma che può rivelare aspetti ignoti ai più quando si procede al suo calcolo. Ugo Bardi, chimico fisico all’Università di Firenze e membro della sezione italiana della associazione internazionale per lo studio del picco del petrolio e del gas (ASPO), ha discusso, da competente , il concetto di EROEI nella sua nota la “ La banca dell’Energia” , apparsa in rete dal 2005 e utile anche per coloro che non sono addetti ai lavori. Ho conosciuto Ugo Bardi negli Stati Uniti presso l’Università della California di Berkeley, quando tutti e due, ricercatori per la disciplina Scienza dei Materiali, si lavorava rispettivamente sulla Chimica Fisica delle Superfici e sulle Reazioni Gas-Solido alle Elevate Temperature. In questi settori si condivide il linguaggio della Termodinamica. Con piacere ho visto che su questo retroterra il Bardi affronta oggi le problematiche delle Risorse, della Economia e dell’Ambiente , in ciò seguendo la via indicata da Tiezzi.
Bardi coglie il segno quando definisce EROEI un coefficiente tecnologico-economico. Infatti per valutare l’energia investita per sfruttare una certa fonte di energia non si incontrano solo problemi scientifici e tecnologici , ma anche esigenze , economiche, finanziarie, politiche e sociali, che premono in un senso o nell’altro. Di questa “ giungla dell’economia reale, delle distorsioni del mercato dovute ad interventi finanziari non trasparenti”, dice il Bardi , bisogna tenere conto per valutare criticamente i valori finali di EROEI , ma , allo stesso tempo, egli sottolinea come “ la misura dell’EROEI sia la vera pietra di paragone per confrontare le diverse tecnologie energetiche. Infatti questo coefficiente è strettamente legato al principio di conservazione della energia.
Condivido questo richiamo alla termodinamica e, proprio per questo, desidero riflettere sul valore di EROEI quando , al di fuori della “ giungla ” degli interessi umani , si considerano i fenomeni di sopravvivenza in natura. Ciò mi ha spinto a rivisitare e a rileggere un caso molto noto , studiato da grandi esperti di biologia evolutiva.

I Passeri di Darwin.
Jonathan Weiner nel suo affascinate libro , “The beak of the Finch” ( Il becco dei Passeri, Vintage books, 1994) ,descrive , da par suo , l’esperienza di due scienziati Peter e Rosemary Grant,che hanno passato venti anni della loro attività collezionando dati sulle caratteristiche morfologiche e sul metabolismo di colonie di passeri che vivevano, in isolamento, sulla poco ospitale isola di Daphne dell’arcipelago delle Galapogos. I dati raccolti venivano catalogati e poi spediti alla Università di Pricenton dove erano elaborati. Non è esagerato dire che dopo vent’anni i ricercatori conoscevano ogni singolo passero della colonia , i suoi periodi riproduttivi e le loro attività per procurarsi il cibo. Questa precisa e metodologica osservazione ha consentito di misurare tutte le minime variazioni che avvenivano nella loro morfologia e nel loro metabolismo. Misuravano il loro becco, le ali, la coda, il peso, il loro sangue e su queste basi ottenevano dati per capire gli elementi chiave della forza più stupefacente che opera in natura : la selezione naturale. Le scoperte dei Grant e collaboratori sono, ancora oggi, una pietra di paragone per capire la biologia evolutiva di questi uccelli. In particolare i Grant hanno illustrato la stretta correlazione che esiste tra la variabilità dei passeri e quella delle piante e del territorio da essi visitato.

Tra i risultati che più mi hanno colpito vi sono i dati collezionati quando il clima si faceva più ostile, mancava l’acqua e la competizione per la sopravvivenza diventava una questione di vita o di morte. In queste estreme condizioni i Grants hanno visto che la sopravvivenza dipendeva dalla efficienza con cui i passeri riuscivano a procurasi il cibo. Hanno così verificato il bilancio tra l’energia che i passeri investivano per la ricerca del cibo e l’energia che ottenevano da questo.

Brillante è stato il modo con cui hanno fatto tale calcolo. Conoscendo passeri e territorio nei minimi particolari , hanno contato il numero di semi mangiati dai passeri in un anno ; poi hanno calcolato l’energia necessaria per rompere questi semi in base alla loro durezza, grandezza e posizioni sul terreno e infine hanno misurato l’energia che si estraeva da tali semi. In questo modo hanno verificato che i passeri che superavano la stagione erano quelli dotati di caratteristiche morfologiche tali che se mangiavano ad esempio 20 semi, spendevano l’ energia corrispondente a 19.
Vita e morte si giocavano la partita nell’intervallo di un seme in più o un seme in meno!! Per conseguire questo traguardo un ruolo cruciale lo avevano quelle minime diversità misurate. Se un passero aveva il becco di 11 mm era facilitato nel recupero dei semi, se lo aveva di 10.5 mm, era svantaggiato. Risultato il primo passava il turno, il secondo no. .
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Leggendo questo esperimento con gli occhiali della termodinamica è facile rendersi conto che il valore critico di EROEI , in queste condizioni estreme e isolate , è quello unitario. Ogni insieme , formato da un certo numero di semi con una certa durezza, grandezza e localizzazione sul terreno, è una fonte di energia . Ci sono diverse fonti di energia, come ci sono diverse caratteristiche morfologiche per i passeri. I valori di EROEI marginalmente superiori alla unità indicano il gruppo di passeri che sopravvivono , quelli inferiori a uno indicano il gruppo che sparisce. La selezione naturale dunque opera in conformità al principio di conservazione della energia , e , in questo caso, l’indice di EROEI ruota intorno a 1.


L’ indice EROEI per le fonti di energia non rinnovabili e rinnovabili
Sulla base dei dati forniti da Bardi si possono confrontare i valori dell’indice di EROEI per le tecnologie relative alle fonti rinnovabili ( FR) con le tecnologie relative a quelle non rinnovabili (FNR) .Per le FR i dati sono compresi tra 50-250 per l’energia idroelettrica , tra 5-80 per quella eolica , tra 25 e 80 per il Fotovoltaico a film sottile e tra 4 e 9 il Fotovoltaico convenzionale che utilizza silicio 4-9. Per le FNR l’indice varia tra 50 e 100 per il petrolio negli anni sino al 1970, tra 5 e 10 per il petrolio ai nostri giorni, tra 5 e 100 per il nucleare , tra il 2 e 17 per il carbone , tra il 5 e il 6 per il gas naturale. Una valutazione tra il 5 e il 27 viene poi fatta per le biomasse
E’ interessare notare che questi EROEI sono tutti ampiamente superiori al valore unitario. Come l’esempio dei passeri ha illustrato il valore unitario è stato ottenuto per un sistema chiuso ove si realizzavano condizioni di vita estreme. Quando il sistema diventa aperto , cioè i flussi netti di energia, materia e informazioni che lo attraversano non sono nulli, il calcolo del rapporto tra energia ricavata e energia investita diventa più complicato. Infatti le variabili in gioco aumentano e le possibilità di retroazioni positive o negative possono avere effetti non prevedibili.
In questo quadro , per semplici uditori interessati a informazioni che aiutino ad avere più consapevolezza su ciò che ci circonda , mi sembra importante rilevare l’ampiezza della forbice in cui tali dati sono compresi. Infatti la forbice fornisce una prima valutazione del grado di incertezza che oggi circonda questi temi.
Adottando questo criterio, le tecnologie relative alle fonti di energia rinnovabile hanno una forbice di gran lunga più elevata di quella delle tecnologie delle fonti tradizionali . Pertanto una strategia ragionevole potrebbe essere quella di ridurre il grado di incertezza che oggi esiste per le fonti rinnovabili.

Verso una rete delle eco-energie per ridurre il loro grado di incertezza?
Questa domanda se la pongono molte persone che sono consapevoli dei rischi che le tecnologie basate sulla combustione del petrolio, del carbone e di gas come il metano e quelle sull’impiego del nucleare ,hanno causato al clima e all’ambiente del Pianeta. Produrre energia elettrica con fonti non rinnovabili appare un passo giusto verso quello che non pochi esperti definiscono come un futuro energetico “verde” . Un futuro che dovrebbe evitare o limitare l’innalzamento della temperatura del Pianeta e i conseguenti apocalittici scenari.
Ma per fare questo passo, la riduzione del grado di incertezza che oggi accompagna l’utilizzo delle eco-energie è uno stadio decisivo. Uno dei motivi che causa questa incertezza è la fragilità delle eco-energie nei confronti della variabilità del clima nelle varie regioni del Pianeta. Per quanto riguarda il nostro continente, si osserva che quando il clima è avverso in un posto, potrebbe essere favorevole in un altro. Pertanto l’incertezza sul funzionamento di un produttore locale a causa della variabilità del clima , potrebbe essere ovviato se questo produttore fosse connesso con una rete elettrica unica , che attraversa tutta l’Europa e che è alimentata da tutte le sue eco-energie. In questo modo se una sorgente locale entrasse in crisi , la fornitura di energia elettrica a quel paese potrebbe essere garantita dalla energia elettrica , prodotta in un altro paese e circolante sulla rete unica a cui tutti possono dare e ricevere. Così facendo ogni paese può avere una quota di eco-energia stabile per tutto l’anno indipendentemente dalla variabilità climatica. Un progetto attraente, che nel 2010 ha mosso un primo passo, è stato concordato tra i paesi della Europa del Nord. Ad esso ne dovrebbe seguire un altro da parte del Sud e le due reti fornirebbero all’Europa una buona fetta di eco-energia con vantaggi tali da compensare i costi per la costruzione di queste reti. . .
Se l’iniziativa procedesse essa sarebbe certamente un passo nella direzione giusta , se si vogliono limitare i danni , che la combustione delle fonti di energia tradizionale causa , come non trascurabile effetto collaterale per la sua attuale produzione di energia elettrica , al clima del Pianeta. In ogni caso il fatto che le strutture della Unione Europea siano coinvolte direttamente è segno di una sensibilità a lavorare insieme superando, almeno su questo tema , egoismi e reciproche diffidenze.
Nel 1932, mio padre , un tecnico frigorista, era imbarcato sull’incrociatore Garibaldi , per svolgere il suo servizio militare nelle acque del Mar Rosso. Una volta ,durante una sosta in porto, parlò con un pescatore che ogni giorno si recava alla spiaggia vicina per pescare la sua razione quotidiana di pesce, Mio padre provò a dirgli che se avesse avuto a disposizione una ghiacciaia o un frigorifero avrebbe potuto fare una scorta maggiore di cibo per lui, per la famiglia e per il villaggio. Il pescatore sorrise, lo guardò e disse: “ ..no buono perché nel mare ci sono sempre pesci ed io posso pescarli quando voglio..”.
Quello che mi colpisce oggi, di questa testimonianza raccolta da mio padre, non è tanto il rifiuto della tecnologia, ma la serenità di quel pescatore che aveva fede nel mare. Una risorsa che conteneva sempre tanti pesci , che il pescatore coglieva con il suo lavoro , per mettere in tavola, ogni giorno e senza ansie, il cibo quotidiano . Sarà questo il valore aggiunto che si potrà avere dal credere possibile una rete unica di tutte le eco-energie ?


( dario beruto)












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