Dove prenderemo l'energia per le elettriche? Ce lo dice l'ingegner Enrico De Vita

Dove prenderemo l'energia per le elettriche? Ce lo dice l'ingegner Enrico De Vita
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Obiettivo: decarbonizzare tutta la filiera dell’auto, dalla produzione, all’uso, allo smaltimento. Per fare tutto questo servirà molta energia. Giusto chiedersi, dunque, quali saranno le fonti cui dovremo attingere. Iniziamo un viaggio in compagnia dell’ingegner Enrico De Vita, ma attenzione, ci spingeremo fino a 100 anni avanti nel futuro.
16 maggio 2022

Ingegner De Vita, da dove nasce l’energia?

L’energia può derivare soltanto da tre condizioni: dal calore, da una massa in movimento o da una massa sospesa in quota in stato di energia potenziale. Il calore, come tutti sanno, può essere energia geotermica o nucleare, e ne parliamo fra poco, ma più spesso viene ottenuto bruciando un combustibile: qualcosa che contenga atomi di idrogeno e carbonio. Il metano, il petrolio, insomma tutti gli idrocarburi, ma anche il carbone e persino la legna. 

L’energia che deriva dal movimento è quella delle maree o del vento, quella delle masse in quota è data dai bacini idrici montani che vengono costantemente riforniti dal Sole, che fa evaporare l’acqua del mare, dei fiumi e dei laghi e la “riporta” in quota sotto forma di precipitazioni. Sta poi all’uomo sfruttare queste masse per generare energia.

La diga della Valvestino, in provincia di Brescia produce in media 80 GWh all'anno
La diga della Valvestino, in provincia di Brescia produce in media 80 GWh all'anno

Ma i rendimenti che si ottengono sono diversi fra loro…

C’è una enorme differenza tra quel che si ottiene dal calore rispetto a quel che si ottiene dal movimento dell’acqua: con la combustione, la seconda legge della termodinamica non ha pietà: una quota che può arrivare al 50% dell’energia inziale va persa. Puff, sparita, non c’è più, si è dissolta in calore. 

Al contrario, la forza delle maree, del vento, dei bacini idroelettrici non passa per una trasformazione in calore, ed è quindi molto, ma molto più efficiente. Pensate che la Norvegia, che pure è il maggior produttore di petrolio in Europa, usando i bacini idroelettrici e l'eolico si permette il lusso di riscaldare tutte le case a costi insignificanti. E anche di incentivare le auto elettriche come nessuno al mondo.

 

Il parco eolico di Havoysund, in Norvergia
Il parco eolico di Havoysund, in Norvergia

Rimane il fotovoltaico e il nucleare…

Al di fuori di queste tre forme di energia c'è soltanto quella nucleare da fusione  - quella che si utilizza oggi - e quella futura, da fissione. Poi c’è il fotovoltaico, che è uno sfruttamento diretto dell'energia del sole per produrre elettricità. Anch’esso è molto efficiente perché non dissipa calore, ma ha un costo iniziale molto alto, tale che in base ai costi e ai rendimenti attuali del 20-30%, (200-300 Wh/m2) il costo del pannello non si ripaga prima di quattro anni. E dopo vent’anni, il pannello è esaurito e dev’essere sostituito. 

I pannelli solari hanno una durata utile inferiore ai vent'anni
I pannelli solari hanno una durata utile inferiore ai vent'anni

Non è quindi una strategia molto duratura…

La prospettiva del solare è di breve termine se inquadrata negli investimenti strategici sull’energia, al massimo 15 anni di bilancio “attivo”, e porta con sé un altro problema, quello di rendere inutilizzabili vaste aree di terreni agricoli coltivabili. Come purtroppo ci sta insegnando la guerra in Ucraina, potremmo pentirci di non essere indipendenti per la produzione di grano, cereali e ortaggi.

 

L'Italia importa più del 40% del grano duro dall'estero
L'Italia importa più del 40% del grano duro dall'estero

Dunque che indirizzo prendere oggi e nel futuro?

A breve termine non abbiamo scelta, dobbiamo usare il gas e il petrolio, ma sono energie così preziose - diciamo pure strategiche -  che dobbiamo importarne e usarne il meno possibile. Le rinnovabili che io chiamo “di breve durata”, quindi il fotovoltaico, il cui valore d’investimento è azzerato dopo vent’anni, funziona molto di più come autoproduzione individuale, per le abitazioni private, che possono concretamente soddisfare una parte del fabbisogno energetico delle auto elettriche. Ma il fotovoltaico è un cattivo investimento a livello di piano energetico che una nazione si deve dare. Eolico, geotermico ed energia mareomotrice hanno durate più ampie, ma richiedono una manutenzione assidua e costosa. 

Restando sul piano delle rinnovabili, va avviato subito - e sottolineo subito - lo sfruttamento di quelle di lungo respiro, quindi centrali idroelettriche, che durano centinaia d’anni. Sull’Adda, vicino a Paderno (MI) c’è una centrale idroelettrica che funziona senza interruzione da 124 anni. C’è il problema di dove collocare queste risorse, visto che nessuno le vuole nel giardino di casa propria.

 

La centrale idroelettrica di Paderno (MI) del 1898
La centrale idroelettrica di Paderno (MI) del 1898 photo by Niterian

Non abbiamo approfondito il nucleare…

Quando ho parlato delle decisioni strategiche da prendere subito, quella più importante riguarda proprio il nucleare che, a differenza dell’idroelettrico e le altre rinnovabili, ha durate d’esercizio di oltre 50 anni ma tempi di realizzazione molto lunghi. Anche se si decidesse oggi di costruire una piccola centrale da 1000 MW come quelle svizzere, ci vorrebbero dieci anni, e prima andrebbe superata la diffidenza tipicamente italiana verso l’atomo, sancita da un paradossale referendum tenutosi un anno dopo l’incidente di Chernobyl. Benché in alcuni Paesi come la Svizzera e la Germania si sia deciso di non costruirne altre, gli impianti a fissione sono oggi la fonte di energia più economica e priva di emissioni di CO2. Ce ne sono 122 in Europa e producono oltre un quarto del mix energetico dell'intera unione.

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