L'innovazione nel settore ambiente

Vorrei, in queste brevi note, illustrare i motivi per cui mi auguro un fortissimo impulso nelle attività di ricerca nel settore dell’energia, sui temi più svariati, dai materiali ceramici per le alte temperature a quelli nano strutturati per applicazioni fotovoltaiche, dalle celle a combustibile alle microturbine, dal solare termodinamico alle turbine eoliche off-shore, dalla micro cogenerazione alle centrali nucleari di quarta generazione, dalle tecniche avanzate per il sequestro dell’anidride carbonica ai biocombustibili, dalle auto ibride a quelle a idrogeno, dalla geotermia delle rocce secche alle tecnologie del carbone pulito, dalle smart grid agli accumulatori di energia, e così via. Ognuna delle voci citate richiama settori di ricerca dove sono necessari grandi progressi tecnologici, conseguibili solamente con fortissimi impegni sul fronte della ricerca. Perché sostengo che serve un grande sforzo in queste ricerche? Perché l’energia è certamente una delle grandi emergenze che l’umanità si troverà ad affrontare nei prossimi decenni, emergenza che non ha, ad oggi, una soluzione condivisa.

Può essere utile sintetizzare i termini del problema energetico:

• la correlazione fra sviluppo ed energia è fortissima: dalla rivoluzione industriale in poi, esiste ogni evidenza che senza adeguata disponibilità di energia non vi è possibilità di sviluppo.
  
  
• Una frazione importante dell’umanità non ha tuttora accesso alle risorse energetiche e ha condizioni di vita inaccettabili; giustamente aspira a una vita migliore: vuole di - sporre di elettricità, calore, mobilità.
  
  
• I fortissimi incrementi di domanda energetica che hanno caratterizzato lo scorso secolo sono destinati a protrarsi per molti decenni e non sarebbe etico, per le ragioni sopra ricordate, auspicare un’inversione di tendenza.
  
  
• I combustibili fossili (carbone, petrolio, gas naturale) sono stati il motore del passato sviluppo e sono destinati a confermare questo ruolo anche nei prossimi decenni.
  
  
• Purtroppo, il ricorso in dosi sempre più rilevanti ai combustibili fossili ha sì fornito fondamentali contributi positivi allo sviluppo e alla qualità della vita di miliardi di persone, ma ha anche provocato impatti ambientali drammatici: da un lato, le emissioni nocive legate ai processi di combustione hanno causato un importante peggioramento della qualità dell’aria (soprattutto nelle aree metropolitane), dall’altro la continua crescita delle emissioni di anidride carbonica hanno dato luogo a un aumento senza precedenti della concentrazione nell’atmosfera terrestre di questo gas clima alterante, con forti preoccupazioni su possibili futuri cambiamenti climatici.
  
  
• L’aumentata consapevolezza ambientale ha favorito decisivi progressi sul fronte dell’abbattimento delle emissioni nocive, portando all’impiego di combustibili più puliti, di tecnologie di combustione a basse emissioni, di linee di trattamento dei gas di combustione sempre più efficienti (oggi una moderna centrale termoelettrica ha emissioni specifiche di due ordini di grandezza inferiori rispetto alle centrali di qualche decennio orsono, lo stesso accade per le autovetture).
  
  
• Non altrettanto è accaduto sul fronte delle emissioni di anidride carbonica, che continuano inesorabilmente a crescere, parallelamente all’utilizzo dei combustibili fossili.
  
  

La grande sfida energetico-ambientale che l’umanità deve affrontare si riassume in questo quesito: come conciliare due esigenze apparentemente contrastanti, vale a dire mitigare l’innalzamento della concentrazione di gas serra in atmosfera e soddisfare contemporaneamente il continuo incremento della domanda di energia mondiale, senza peggiorare il quadro economico complessivo. In linea di principio, le soluzioni sono note e possono essere classificate nelle seguenti categorie:

• efficienza e risparmio energetico, vale a dire utilizzare meglio le risorse energetiche per soddisfare i nostri fabbisogni (l’elenco delle possibilità in tal senso è lunghissimo: si va dalle lampade a basso consumo a una migliore coibentazione degli edifici, da elettrodomestici a basso consumo a motori elettrici ad alto rendimento, dalla cogenerazione ad alta efficienza a processi produttivi poco energivori, da mezzi e sistemi di trasporto a basso consumo a centrali e reti elettriche più efficienti, e così via).
  
  
• Una maggiore penetrazione delle energie rinnovabili, oggi relegate, con qualche eccezione, a un ruolo marginale: le potenzialità sono infinite, ma altissimi permangono gli aspetti tecnologici da risolvere. Ad oggi, gran parte dell’energia ottenuta da fonti rinnovabili è lungi dall’essere economicamente competitiva e si sviluppa solo grazie ad elevatissimi incentivi a carico della collettività, così come permangono i problemi legati al coniugare l’aleatorietà delle più importanti fonti rinnovabili, quali il sole e il vento, alle esigenze della domanda energetica.
  
  
• Un rinascimento nucleare, che faccia ripartire una tecnologia che ha visto nell’ultimo decennio un forte rallentamento negli ordini di nuove centrali in gran parte del mondo. I problemi sono noti: costi e tempi di realizzazione elevatissimi, incertezza sul destino delle scorie radioattive, timori per la proliferazione, scarsa accettazione sociale, limitate riserve di combustibile, ecc.
  
  
• Cattura e confinamento geologico dell’anidride carbonica: l’idea è di continuare a utilizzare i combustibili fossili, ma di evitare il contestuale rilascio in atmosfera dell’anidride carbonica, che verrebbe isolata, trasformata in una corrente liquida e inviata in serbatoi naturali. Con le tecnologie attuali, la cattura comporta rilevanti penalità, con sensibili aumenti di consumi e di investimenti e il confinamento geologico desta dubbi e preoccupazioni in merito a possibili rilasci futuri all’atmosfera.

La prima delle alternative sopra ricordate, il risparmio energetico, è la più facile e condivisa; la sua attuazione non richiede grandi balzi tecnologici, né ingenti investimenti. Purtroppo non è lecito illudersi che basti da sola a fornire una risposta soddisfacente al problema energetico, occorre perseguire anche le altre vie: rinnovabili, nucleare, sequestro. Perché questo avvenga, serve l’immane sforzo di ricerca auspicato all’inizio. Fino ad oggi, l’umanità ha concentrato i suoi sforzi di ricerca su altri temi: la lotta contro il cancro, la conquista dello spazio, la fusione nucleare, le telecomunicazioni. E’ tempo che sforzi analoghi vengano dedicati anche al problema energetico. Il tema ha certamente catturato l’interesse dei media e del mondo politico, ma questo interesse non si è concretizzato nell’azione più utile per risolvere il problema: la ricerca tecnologica.