Verso una nuova energia

La nascita delle grandi fabbriche durante la rivoluzione industriale aveva portato alla necessità di creare grandi centrali di produzione energetica. Da queste si sono poi diramate le linee di trasmissione che hanno praticamente raggiunto ogni casa e ogni cittadino migliorando la qualità della sua vita quotidiana, almeno nel mondo occidentale.

Ma con la rivoluzione industriale l’uomo ha anche conosciuto l’inquinamento e i suoi effetti negativi sulla salute. Se oggi il mondo occidentale sembra più pulito è solo perché sono state delocalizzate molte industrie in aree con leggi ambientali più permissive: a livello globale il risultato è sempre quello di un peggioramento della qualità dell’aria e i governi sono impegnati a cercare un accordo comune per affrontare il tema dei cambiamenti climatici. Da una ventina di anni, sotto la spinta iniziale dei movimenti ambientalisti, sta cambiando il modo di intendere il paradigma energetico e si sta cercando di passare da una produzione centralizzata a una distribuita, basata essenzialmente sulle energie rinnovabili e sulla efficienza energetica. In questi stessi anni, però, l’uomo ha compiuto un’evoluzione tecnologica non immaginabile: l’elettronica e l’informatica sono entrate sempre di più in connessione diretta con la quotidianità delle persone, tanto che alcuni storici definiscono questa fase come quella della co-evoluzione dell’uomo e delle macchine. Il web 2.0, infine, ha portato la tecnologia anche nella vita personale e nella gestione dei rapporti sociali degli individui cambiando totalmente la quotidianità e forse l’antropologia della evoluzione.

Proviamo allora a dare uno sguardo sul futuro e cerchiamo di immaginare quale possa essere l’evoluzione di questo rapporto così stretto fra l’uomo e la tecnologia, che per sua natura si basa soprattutto sulla disponibilità di energia elettrica, ben sapendo che, come scriveva Sciascia, la realtà supera sempre la fantasia e che quindi ogni nostra descrizione sarà solo riduttiva della rivoluzione tecnologica che avverrà. I micro consumi di molti apparecchi elettronici e l’evoluzione dei sistemi di accumulo di energia, lasciano presupporre che in futuro avremo bisogno di piccole quantità di energia, spesso in luoghi aperti o pubblici, esasperando il concetto di energia distribuita.

Questa energia potrà allora essere prodotta localmente con micro-sistemi di produzione da fonti rinnovabili, ma anche recuperando quella che è disponibile localmente, perché prodotta in quantità maggiore e immagazzinata in sistemi di accumulo, o disponibile in forme considerate di seconda qualità. La diffusione dei micro-sistemi di accumulo comporterà il superamento dell’attuale maggior ostacolo alla produzione di energia da fonti rinnovabili che è la concentrazione della produzione solo in alcune ore della giornata. Ma estremizzando la tendenza all’efficienza delle apparecchiature elettroniche e alla diminuzione dei loro consumi, poi, possiamo immaginare che alcune apparecchiature avranno bisogno di così piccole quantità di energia che potrebbe essere sufficiente recuperare alcune delle energie oggi dissipate perché considerate degradate.

Ecco che nasce il concetto di “ciclo dell’energia”, in analogia a quanto avviene per i rifiuti, il cui scopo è quello di utilizzare tutta l’energia “come e dove” questa viene prodotta nelle varie differenti forme. Superato il concetto di legame con una rete fissa, infatti, non ha più senso continuare a sottostare ai limiti delle convenzioni che regolano i rapporti con i gestori della reti: il numero delle fasi o la forma alternata come unici modi di rendere disponibile l’elettricità. Il mondo in corrente continua, ad esempio, offre inaspettate e ancora inesplorate possibilità: e non solo perché l’energia fotovoltaica (disponibile in ogni parte del mondo) e i sistemi di accumulo funzionano entrambi in questo modo. Ad esempio, se viene spesa una certa energia per muovere un apparecchio, il movimento di questo stesso apparecchio può ancora a sua volta generare energia elettrica attraverso sistemi chiamati piezoelettrici. Ma anche il calore, generalmente prodotto proprio durante il movimento, può ancora essere in parte riutilizzato ritrasformandolo in energia elettrica.

E’ in fase di sperimentazione avanzata da una nota marca di telefonini anche l’utilizzo delle onde elettromagnetiche, presenti normalmente nell’aria in molti ambienti, per un contributo alla ricarica dell’apparecchio mobile. Ovviamente si tratta di microproduzione in corrente continua che però potrebbero essere sufficienti per microutilizzazioni in corrente continua, o anche per l’illuminazione di ambienti utilizzando i nuovi apparecchi illuminanti a led o O-led. La sfida allora è quella di rendere sempre più efficienti le apparecchiature elettroniche, di essere liberi di immaginare nuovi sistemi di distribuzione (magari direttamente in corrente continua) e di ottimizzare sempre di più il recupero di forme una volta ritenute degradate di energia. Questo scenario apre la possibilità alla fantasia dei ricercatori e delle imprese: i micro sistemi di produzione energetica sono innumerevoli. Le parti meccaniche in movimento sono praticamente infinite, e non abbiamo ancora parlato dell’uomo e del suo ciclo energetico.

Anche l’uomo è una macchina energetica che, partendo dalla trasformazione chimica di alcuni alimenti, arriva alla possibilità di far funzionare un sistema elettrico complesso (mente) e di compiere movimenti (corpo). Anche in questo caso le frontiere future sono proprio in una sinergia fra i sistemi energetici umani e alcune utilizzazioni elettroniche.

A oggi sono in sperimentazione forme di energia elettrica prodotta da passi (una discoteca in Olanda, una stazione metropolitana a Tokyo, una stazione ferroviaria a Londra, un’autostrada in Israele), ma “la realtà supera la fantasia”. I piezoelettrici, in particolare, offrono anche letture filosofiche e poetiche del ciclo dell’energia: come la possibilità di recuperare l’energia meccanica delle gocce di pioggia o del flusso di corrente dei ruscelli. Non solo: se superiamo il concetto di mobilità associato indissolubilmente a quello di automobile e separiamo il mezzo dall’azione, allora possiamo pensare a spostarci con sistemi meccanici (ovviamente) ma non legati agli schemi attuali. Distinguendo anche il concetto di mobilità legato alle grandi distanze e ai piccoli spostamenti, se le automobili tradizionalmente intese potranno continuare a essere utilizzate per le grandi distanze, le piccole potranno servirsi si sistemi più vicini al concetto di “batteria mobile” che di autovettura. Due, tre o più ruote perderanno il fascino della meccanica e acquisteranno il fascino dell’elettronica e della totale connessione con l’ambiente (sia quello antropico delle città che quello naturale delle aree protette) attraverso la possibilità di scambiare informazioni con questo. Le nuove generazioni stanno crescendo in ambienti reali/virtuali in cui il design e le forme sono lasciate alla totale libertà espressiva sotto l’unica condizione di essere in contatto con il web e, tramite esso, con il mondo intero.

In qualsiasi modo leggiamo queste relazioni, si tratta in ogni caso di scelte rispettose dell’ambiente e che potrebbero portare a una rivoluzione degli attuali schemi. D’altra parte, dobbiamo avere come costante sistema di riferimento il fatto che la popolazione totale del mondo è in continua crescita e che un sempre maggiore numero di persone preme per avere accesso al nostro stile di vita. Gran parte dell’accelerazione dei fenomeni di desertificazione e di aumento delle emissioni climalteranti proviene dai paesi del sud est asiatico dove miliardi di persone stanno cambiando la loro dieta alimentare e i loro stili di vita. Solo cambiando tutti insieme i nostri stili di vita verso altri modelli a bassa intensità energetica, e con il recupero di tutte le forme dissipate di energia, è possibile immaginare un mondo in cui ci evolviamo tutti insieme e non un mondo in cui solo una parte della popolazione è privilegiata. Piezoelettrici, piroelettrici, RFID evoluti, generatori termoelettrici rappresentano una frontiera per la ricerca, soprattutto per quella applicata più vicina al mondo imprenditoriale perché più vicina al mercato finale degli utilizzatori.

Le imprese e i ricercatori che investiranno in questo settore potranno contribuire così non solo alla evoluzione dell’uomo ma alla costruzione di un futuro meno inquinato e più sostenibile.