EROI poco super e meglio senza piombo (parte 1)

Situazione geopolitica introduttiva

La situazione internazionale attuale ci ha portato a riflettere e mettere al centro del dibattito europeo la possibilità di raggiungere l’autonomia energetica, cioè la capacità di produrre lo stesso tanto di energia che viene consumata senza dover ricorrere ad accordi economici con altri stati extracomunitari, in modo da avere, durante gli incontri diplomatici, una posizione di forza maggiore rispetto a quella attuale di dipendenza energetica.

È giusto però anche ricordare come gli accordi economici di import/export internazionali permettono di stabilire dei rapporti di dipendenza reciproci che, se equilibrati nel modo giusto, dovrebbero essere il legante principale per mantenere la pace globale.

Nel caso degli Stati europei, però, questa dipendenza con la Russia non è equilibrata, dato il fatto che Mosca possiede un quarto dei giacimenti mondiali di gas naturale nel suo territorio siberiano, e che sono poche altre le nazioni che dispongono di riserve sufficienti a garantire un approvvigionamento con una certa quantità. [1]

L’Unione europea lo sa bene e per questo ha risposto alla crisi della guerra ucraina con il piano REPowerEu [2], basato sulla diversificazione delle importazioni di gas liquefatto, metano ed idrogeno, oltre che con maggiori incentivi per il passaggio alla produzione rinnovabile come fotovoltaico, eolico e, anche se potrebbe suonare dissonante, il nucleare e il gas.

I principali problemi della diversificazione di questo tipo sono due: la stipulazione di nuovi contratti e l’eventuale realizzazione di infrastrutture per il trasporto dai giacimenti esteri all’Europa. Oltre a questo, ci sarebbe un discorso etico legato necessariamente ai rapporti con la Russia, ovvero che si andrebbero a finanziare degli Stati che hanno un sistema politico non esattamente allineato ai nostri standard democratici e che, finanziati da questi accordi economici, quei governi continuerebbero ad agire indisturbati.

C’è quindi bisogno di una transizione energetica, che non è, come spesso si crede, un processo recente. Infatti, la transizione energetica nasce dal primo momento in cui l’uomo accese il fuoco, trasformando così la legna in calore, per poi proseguire fino ai gironi nostri attraverso l’uso dell’elettricità per alimentari praticamente tutti i nostri dispositivi. Sempre più spesso si parla di transizione per quanto riguarda la produzione di energia elettrica che per la maggior parte avviene ancora da combustibili fossili, e che invece dovrebbe avvenire da fonti che non siano altamente inquinanti.

Questi combustibili hanno fatto la fortuna di poche nazioni, come ad esempio la Russia, che ha grosse scorte di gas, o l’Arabia Saudita, che controlla un alto numero di giacimenti petroliferi. L’unico modo che si ha per riequilibrare questa situazione è quello di generare energia localmente tramite la produzione rinnovabile e ritrovare la nostra autonomia energetica. La transizione deve essere completata attraverso l’elettrificazione totale di tutti quei dispositivi che ancora fanno uso dei combustibili fossili, come automobili o caldaie per il riscaldamento.

Va messo in chiaro da subito che la produzione di energia in generale genera inquinamento a prescindere da quale sia il modo con il quale venga prodotta, e le energie rinnovabili vengo considerate tali in quanto producono meno inquinamento delle altre. È l’indice EROI, Energy Return on investment, ossia Ritorno Energetico sull’investimento, che stabilisce il rapporto tra energia prodotta da un impianto e l’energia spesa per produzione, mantenimento e smaltimento dell’impianto, e indica di conseguenza il suo grado di sostenibilità, anche se esclusivamente economica.

I numeri che da qui in poi saranno indicati andranno quindi interpretati per includere l’aspetto ambientale, ma ci permetteranno di capire come mai alcune fonti considerate altamente inquinanti vengono ancora utilizzate, e quali di queste fonti è meglio privilegiare nel prossimo futuro.

Volendo spiegare a cosa questi numeri corrispondono è opportuno fare riferimento alla piramide in figura: l’indice EROI pari a 1,1 indica che la produzione di energia è tale da permettere la sola produzione, quindi fondamentalmente è insostenibile. Se l’indice crescesse a 3 l’impianto sarebbe in grado di soddisfare anche la propria manutenzione, mentre a 5 sarebbe in grado di alimentare il trasporto del cibo per gli operai. 7 è il numero che secondo gli esperti permetterebbe di pareggiare l’investimento completo e renderlo sostenibile economicamente. L’aumento di questo indice a 10 ci permetterebbe di sostenere altri campi non considerati produttivi come l’educazione, a 12 la salute pubblica, a 14 invece di sostenere anche attività culturali e artistiche e così via. [3]

Questi numeri rimangono comunque indicativi, in quanto dipendono da un alto numero di variabili e soggetti a enormi variazioni nel tempo e nello spazio, ma ci permettono di avere un’idea generale. Ad esempio, l’indice EROI del petrolio (45) è calato drasticamente rispetto a 30 anni fa perché molti costi sull’estrazione sono aumentati e le riserve stanno diminuendo, anche se le fonti fossili vengono ancora utilizzate in quanto il loro indice è decisamente maggiore rispetto alle rinnovabili.

La transizione energetica è quel processo nel quale l’indice EROI delle fonti poco inquinanti, comunemente chiamate “green”, diventa talmente alto da essere sostenibile economicamente oltre che sostenibile per l’ambiente.

Le fonti “green” in Unione Europea

Sono in fase di approvazione per essere considerate “green” 4 sia l’energia prodotta tramite gas naturale sia il nucleare, due fonti che in modi differenti non vengono solitamente considerate sostenibili.

Il gas naturale è una risorsa attualmente molto efficiente, di cui il mondo dispone ancora di abbondanti riserve tanto da indurci, anche di recente, a costruire nuovi gasdotti per favorirne il trasporto. Il suo indice EROI (30) è quindi abbastanza alto ma destinato ad un lento ma inesorabile declino, trattandosi comunque di una risorsa a disponibilità limitata.

Il grande problema legato al gas non è nemmeno quello di emettere anidride carbonica come per il petrolio o il carbone, che comunque avviene anche se con un 25% in meno, ma dalla posizione geografica dei giacimenti più grandi ed economicamente sostenibili: Russia, Iran e Stati Uniti sono le nazioni che controllano il mercato.

Per il nucleare servirebbe un articolo a parte perché è una fonte di energia particolarmente controversa: produce praticamente zero anidride carbonica ma è condizionata dalla gestione delle scorie radioattive.

Si può affermare che la radioattività è un fenomeno naturale, sicuramente spaventoso in quanto estremamente dannoso per la vita umana, ma controllabile a seconda delle situazioni. Nella mente di tutti i fatti di Chernobyl sono ancora vivi e ci frenano fortemente dal voler sviluppare questo tipo di tecnologia, anche se questo sentimento non è condiviso dalla Francia che allo stato attuale basa la propria produzione energetica per il 65% su centrali nucleari all’avanguardia, essendo in grado di riciclare le proprie scorie nucleari. [5] La tecnologia in questo ambito si è infatti sviluppata tantissimo e ha ancora enormi margini di miglioramento: allo stato attuale l’intera Francia produce circa 2kg/annui di rifiuti radioattivi dei quali 1.8kg sono considerati short-lived, cioè ritornano ad avere un livello di radioattività naturale dopo 300 anni, e 200g sono considerati long-lived e quindi rimangono altamente radioattivi per decine di migliaia di anni, eppure essendo stoccati in centri specializzati fanno molti meno danni rispetto a quanto si potrebbe fare se si continuasse a produrre energia con fonti fossili.

L’indice EROI del nucleare (50) è alto, data la resa di questo processo anche a discapito del grande lavoro di produzione, manutenzione e smaltimento degli impianti, ed è destinato a crescere soprattutto se lo sviluppo di questa tecnologia ci permetterà di produrre sempre meno scorie.

I numeri indicati per tutte le fonti sono frutto dello studio di quelle selezionate e non sono assoluti: derivati da percezioni differenti basate sulla crescita dei nostri fabbisogni energetici, sulla scelta del futuro sviluppo di nuove tecnologie rispetto ad altre, sul mantenimento della temperatura mondiale secondo gli standard per evitare catastrofi climatiche (+2 C°) e adattato alle condizioni climatiche del territorio dell’Unione Europea. [6] [7]

Fonti:

[1] Redazione, Dove sono le più grandi riserve naturali di gas nel mondo? Chi ne importa di più?, Il Giorno sez. Economia, 10 marzo 2022, https://www.ilgiorno.it/economia

[2] Press Release, REPowerEu, Commissione Europea, 8 marzo 2022, https://ec.europa.eu/commission/presscorner/detail/en/ip_22_1511

[3] C. A. Hall, Introduction to Special Issue on New Studies in EROI (Energy Return on Investment), Sustainability, 2011

[4] Redazione, Gas e nucleare "verdi": la proposta della Commissione Ue divide l'Europa, Repubblica, 2 gennaio 2022, https://www.repubblica.it/esteri/

[5] Redazione, All about Radioactive Waste in France, Orano, dati del 2016, https://www.orano.group/en/

[6] King and van den Bergh, Implications of net EROI for low-carbon transition, Nature Energy, 2018

[7] Redazione, Energy Return on Investment, World nuclear association, marzo 2020, https://world-nuclear.org/information-library/